1. Apakah perbezaan harta asas antara 1J36 dan 6J20, dan mengapa permohonan mereka dalam bentuk tiub persegi masuk akal?
1J36 dan 6J20 adalah kedua -dua aloi ketepatan di bawah standard GB Cina, tetapi mereka direka untuk 截然不同的 (Jiérán Bùtóng - tujuan yang sama sekali berbeza).
1J36 (serupa dengan Invar 36): Ini adalah besi - aloi nikel yang mengandungi kira -kira 36% nikel. Ciri -ciri penentuannya adalah pekali pengembangan haba (CTE) yang sangat rendah di sekitar suhu bilik. "Kesan invar" ini menjadikannya sesuai untuk aplikasi yang memerlukan kestabilan dimensi walaupun turun naik suhu.
6J20 (sama dengan Ni - span C 902): Ini adalah besi - nickel - aloi kromium dengan penambahan titanium. Ciri utamanya adalah modulus keanjalan yang berterusan ke atas julat suhu yang luas. Tambahan pula, modulus elastiknya boleh ditala melalui rawatan haba, dan ia mempunyai kekuatan dan ketahanan kakisan yang baik.
Rasional untuk bentuk tiub persegi:
Tiub persegi menawarkan kekuatan tinggi - ke - nisbah berat dan ketahanan yang sangat baik untuk membongkok dalam dua paksi. Kecekapan geometri ini penting bagi kedua -dua aloi:
Untuk 1J36, tiub persegi digunakan untuk membina rangka kerja ringan dan ringan (contohnya, dalam aeroangkasa atau metrologi) yang tidak boleh berkembang, kontrak, atau meledingkan dengan perubahan suhu. Bentuknya memberikan kestabilan struktur maksimal dengan bahan minimum.
Untuk 6J20, tiub persegi digunakan dalam unsur -unsur spring ketepatan, garpu penalaan, buluh resonan, dan komponen sensor di mana kekakuan lentur dan kilasan yang boleh diramal dari bentuk persegi adalah keperluan reka bentuk untuk prestasi yang tepat.
2.
Seorang jurutera akan memilih tiub persegi 1J36 apabila cabaran reka bentuk utama adalah ubah bentuk terma, bukan hanya beban - kapasiti galas. Kos yang tinggi dibenarkan dalam Misi - Aplikasi Kritikal di mana walaupun perubahan dimensi micron - tidak dapat diterima.
Struktur Aeroangkasa & Satelit: Digunakan dalam bingkai pemasangan untuk sistem optik, peralatan komunikasi laser, dan sokongan antena. Apabila satelit berlalu masuk dan keluar dari cahaya matahari, perubahan suhu besar berlaku. Struktur 1J36 memastikan penjajaran tepat sistem sensitif ini tetap berterusan.
Peralatan Pengukuran Ketepatan: Rangka kerja untuk interferometer laser, menyelaras mesin pengukur (CMM), dan tinggi - instrumen saintifik akhir. Menggunakan tiub persegi 1J36 untuk struktur asas menghalang seluruh mesin daripada "berkembang" atau "mengecut" disebabkan oleh variasi suhu bengkel, yang akan memperkenalkan kesilapan pengukuran.
Kejuruteraan Cryogenic: Struktur sokongan dalam tangki gas asli cecair (LNG) atau sistem magnet superconducting . 1 J36 mengekalkan CTE yang rendah pada suhu kriogenik, menghalang tekanan terma pada komponen yang bersambung.
Komponen jalur bimetallic: Walaupun selalunya jalur, tiub persegi 1J36 boleh digunakan sebagai komponen pengembangan pasif, rendah - dalam sistem pengaktifan kompleks atau pampasan di mana faktor bentuk tiub diperlukan untuk integrasi.
3. Aloi 6J20 terkenal dengan "modulus tetap." Apa maksudnya, dan mengapa tiub persegi merupakan faktor bentuk yang ideal untuk memanfaatkan harta ini?
Harta "modulus tetap" atau "Elinvar" merujuk kepada kestabilan modulus Young Bahan (ukuran kekakuannya) dengan perubahan suhu.
Bahan Standard: Bagi kebanyakan logam, termasuk keluli, modulus Young berkurangan apabila suhu meningkat. Ini bermakna musim bunga yang diperbuat daripada keluli standard akan menjadi lebih lembut dan kurang responsif pada suhu yang lebih tinggi.
Aloi 6j20: Ia direkayasa supaya modulus muda kekal hampir berterusan ke atas julat suhu tertentu (misalnya, -50 ° C hingga +70 ° C). Oleh itu, elemen musim bunga atau resonan yang dibuat dari 6J20 akan mempunyai kadar musim bunga yang konsisten dan kekerapan resonan, tanpa mengira perubahan suhu ambien.
Mengapa tiub persegi sesuai:
Bentuk tiub persegi sangat sesuai untuk komponen yang bergantung pada kekakuan lenturan atau kilasan, di mana modulus adalah harta yang menentukan utama.
Penalaan garpu dan resonator: Tali garpu penalaan besar atau sensor resonan boleh dibuat dari tiub 6J20 persegi. Modulus malar memastikan kekerapan peranti tetap tepat dan stabil.
Elemen Spring Precision: Dalam skala berat sensitif, sensor tekanan, atau mekanisme ketepatan, ahli elastik (contohnya, rasuk cantilever) boleh dibuat dari tiub persegi 6J20. Pesongan yang boleh diramal di bawah beban tidak akan hanyut dengan suhu.
Ahli struktur dalam instrumen sensitif: Digunakan untuk senjata atau sokongan dalam peranti di mana sedikit perubahan kekakuan boleh menjejaskan penentukuran. Bahagian Hollow Square menyediakan ketegaran yang diperlukan dengan berat badan yang minimum.
4. Apakah langkah -langkah kritikal dalam fabrikasi dan panas - merawat tiub persegi 1J36 atau 6J20 untuk mencapai sifat yang ditentukan?
Fabrikasi dan pemprosesan terma aloi ini sangat khusus dan penting untuk mencapai prestasi yang dijanjikan mereka.
Cabaran fabrikasi:
1J36: Ia agak lembut tetapi mempunyai kekonduksian terma yang rendah dan kecenderungan untuk bekerja - mengeras. Membentuk tiub persegi dari jalur atau jahitan - kimpalan ia memerlukan kawalan yang teliti untuk mengelakkan memperkenalkan tekanan sisa yang berlebihan, yang boleh menjejaskan kestabilan dimensi.
6J20: Ia biasanya lebih kuat dan boleh menjadi umur - keras. Pemesinan dan kimpalan memerlukan teknik yang menghalang pencemaran dan mengelakkan pembentukan fasa yang tidak diingini.
Rawatan haba kritikal:
Untuk tiub persegi 1J36:
Tekanan Anneal: Selepas pembentukan atau kimpalan sejuk, suhu - yang rendah (contohnya, 315 ° C) sering dilakukan untuk melegakan tekanan dalaman tanpa memberi kesan yang ketara kepada struktur bijirin.
Final High - Suhu Anneal: Tiub dipanaskan hingga 830-880 ° C dalam suasana pelindung (hidrogen atau vakum) untuk menyusun semula struktur bijirin dan mencapai CTE yang sangat rendah dan stabil. Ia kemudian perlahan -lahan disejukkan (relau disejukkan) untuk mengelakkan mengunci tekanan baru.
Untuk tiub persegi 6J20:
Rawatan Penyelesaian: Tiub dipanaskan ke suhu yang tinggi (contohnya, 950 ° C) untuk membubarkan semua elemen aloi ke dalam larutan pepejal seragam, kemudian dengan cepat dipadamkan dalam air atau minyak untuk mengekalkan keadaan ini. Ini menghasilkan keadaan yang lembut dan boleh dilaksanakan.
Pemendakan (umur) pengerasan: Ini adalah langkah yang paling kritikal. Tiub ini berumur pada suhu perantaraan tertentu (contohnya, 500-600 ° C) untuk jumlah masa yang tepat. Ini membolehkan precipitates halus untuk membentuk sepanjang matriks, yang secara dramatik meningkatkan kekuatandanMenetapkan harta modulus yang berterusan. Masa dan suhu penuaan dikawal dengan teliti untuk "menyesuaikan" sifat elastik terakhir.
5. Apabila membandingkan tiub persegi 6j20 ke arah pemendakan kekuatan - - pengerasan (ph) tiub keluli tahan karat seperti 17-4ph, apakah kriteria pemilihan utama?
Ini adalah keputusan klasik antara harta "berfungsi" dan harta "struktur".
| Ciri | Tiub persegi aloi 6j20 | Tiub keluli tahan karat 17-4ph |
|---|---|---|
| Harta utama | Modulus elastik berterusan & kekakuan yang boleh ditukar | Kekuatan tinggi - ke - nisbah berat & rintangan kakisan yang baik |
| Pemandu Aplikasi Utama | Kestabilan suhu kadar musim bunga atau kekerapan resonan. | Kekuatan mekanikal tulen, kekerasan, dan rintangan keletihan. |
| Prestasi dengan temp. | Modulus Young tetap stabil. Prestasi musim bunga boleh diramal. | Modulus Young berkurangan dengan suhu. Kadar musim bunga akan berubah. |
| Rintangan kakisan | Baik, kerana kandungan kromium nikel -. | Sangat baik, setanding dengan keluli tahan karat austenit standard. |
| Kebolehkerjaan/kebolehkerjaan | Lebih mencabar; Memerlukan rawatan rawatan haba terkawal - fabrikasi. | Umumnya baik dalam penyelesaian - keadaan yang dirawat; Amalan kimpalan standard dikenakan. |
| Kos | Lebih tinggi, disebabkan oleh komposisi khusus dan rawatan haba yang tepat. | Lebih rendah dan lebih mudah didapati daripada 6J20. |
Kriteria Pemilihan:
Pilih 6J20 apabila keperluan reka bentuk utama adalah untuk kekerasan komponen atau kekerapan resonan untuk kekal tidak berubah dengan suhu. Ini penting untuk sensor, mata air ketepatan, dan peranti masa.
Pilih 17 - 4ph apabila keperluan utama adalah untuk ahli struktur tahan yang kuat, tahan lama, dan kakisan - yang juga berfungsi sebagai musim bunga, tetapi di mana beberapa variasi dalam kadar musim bunga dengan suhu boleh diterima. Ia adalah bahan umum - yang unggul.
