Nýstárleg vinnsluaðferð eykur afköst títanblendis gegn eyðingu fyrir sjóskipasmíði og viðhald
Á sviði sjávarskipasmíði og viðhalds eru skipaíhlutir háðir erfiðum vinnuskilyrðum, sérstaklega áskoruninni við háhitaeyðingu, sem takmarkar endingartíma þeirra verulega. Í þessari grein er lögð áhersla á byltingarkennda vinnslutækni sem miðar að því að styrkja viðnám gegn eyðingu í títanblendiefnum með sértækri yfirborðsmeðferð og krómhúð. Með því að gera leysireyðingartilraunir sem líkja eftir raunverulegu vinnuumhverfi skipa, kafum við ofan í áhrif þessarar vinnsluaðferðar á eiginleika títan málmblöndu og krómhúð þess.
Með linnulausum framförum í sjávartæknitækni hafa frammistöðukröfur skipaíhluta orðið sífellt strangari. Títan álfelgur, þekkt fyrir framúrskarandi vélræna eiginleika og tæringarþol, hefur lykilstöðu í skipasmíði. Engu að síður er spurningin um háhitaeyðingu í sjávarumhverfi enn ægileg hindrun sem hindrar víðtæka notkun þess. Til að takast á við þessa áskorun höfum við tileinkað okkur háþróaða vinnslutækni til að yfirborðsmeðhöndla títan málmblöndu og húða hana með krómi og auka þar með eyðingarþol þess.
Vinnsluaðferðafræði og efnisgerð
Vinnsla á undirlagi úr títanblendi: Með því að nota nákvæma vírskurðartækni voru hráefni úr títanblendi skorið í sýnishorn af venjulegri stærð (2 cm x 1 cm x 0,5 cm). Í kjölfarið voru sýnin möluð með 1500-sandpappír, slípuð að spegiláferð með slípiefni og að lokum hreinsuð með úthljóðsbylgjum til að fjarlægja óhreinindi á yfirborðinu, sem tryggir óspilltan yfirborðsáferð.
Umsókn um krómhúð: Háþróuð ljósbogajónahúðun tækni var notuð til að setja krómhúð á tilbúin títan álsýni. Með því að stjórna vandlega lofttæmi (6×10^-3 Pa), hitastigi (300 gráður), NH3 þrýstingi (2-3 Pa) og forspennu (800-1000 V), er einsleit og þétt krómhúð náðist, með útfellingartíma á bilinu 10 til 20 mínútur.
Lasereyðingartilraunir og niðurstöðurgreiningar
Til að meta brottnámsþol unnu títan málmblöndunnar og krómhúðarinnar voru gerðar röð leysireyðingartilrauna. Með því að nota sérsmíðað langpúls leysikerfi (gerð FLK-TIX6409Hz) líktum við eftir brottnámsferlinu við háhitaaðstæður með því að stilla púlsorku og talningu.
Tilraunaniðurstöður leiddu í ljós að ómeðhöndlað títan ál undirlagið sýndi djúpa brottnámsgíga með fjölmörgum sprungum á miðsvæðinu, ásamt þykkum oxíðsöfnun meðfram brúnunum. Aftur á móti sýndi krómhúðað títan álflöturinn yfirburða brottnámsþol við sömu aðstæður, með grynnri eyðingargígum, minni sprungudreifingu og lágmarks oxíðsöfnun.
Með skönnun rafeindasmásjár (SEM) og orkudreifandi röntgengeislagreiningu (EDAX), voru gerðar smásjármyndir og samsetningargreiningar á fjarlægu yfirborðinu. Þessar greiningar staðfestu að krómhúðin verndaði títan ál undirlagið á áhrifaríkan hátt frá beinni árás háhita súrefnis, lágmarkaði oxunarviðbrögð og eykur heildar brottnámsþol efnisins.
Niðurstaða og horfur
Þessi rannsókn jók árangur títan álfelgurs og krómhúðarinnar gegn eyðingu með nýstárlegri vinnsluaðferð. Tilraunaniðurstöðurnar undirstrika mikilvæga hlutverk krómhúðarinnar við að vernda undirlag títanblendi gegn háhitaeyðingu og lengja þar með verulega endingartíma skipaíhluta. Framtíðarrannsóknir geta kannað frekar áhrif mismunandi vinnsluþátta á afköst húðunar og þróað viðbótar afkastamikil hlífðarhúðunarefni til að mæta brýnni eftirspurn eftir afkastamiklum íhlutum í skipasmíðageiranum.
