Mura bhfuil airíonna meicniúla easbhrúite mar a bhíothas ag súil leis, dírítear aird de ghnáth ar chomhdhéanamh tosaigh an bhile nó ar na coinníollacha easbhrúite/aosaithe. Is beag duine a chuireann ceist an bhféadfadh an homaiginiú féin a bheith ina fhadhb. Déanta na fírinne, tá an chéim homaiginithe ríthábhachtach chun easbhrúite ardchaighdeáin a tháirgeadh. Má theipeann ar an gcéim homaiginithe a rialú i gceart, d’fhéadfadh sé seo a bheith mar thoradh air:
● Brú méadaithe trí bhriseadh
●Tuilleadh lochtanna
● Uigeachtaí stríoca tar éis anóidithe
● Luas easbhrúite níos ísle
●Airíonna meicniúla bochta
Tá dhá phríomhchuspóir ag céim an homaiginithe: comhdhúile idir-mhiotalacha ina bhfuil iarann a scagadh, agus maignéisiam (Mg) agus sileacan (Si) a athdháileadh. Trí mhicreastruchtúr an bhileoige a scrúdú roimh agus tar éis homaiginithe, is féidir a thuar an bhfeidhmeoidh an bhileoige go maith le linn easbhrúite.
Éifeacht Homogenization Billet ar Chruadú
I easbhrúiteáin 6XXX, tagann neart ó chéimeanna saibhir i Mg agus Si a fhoirmítear le linn aosaithe. Braitheann an cumas na céimeanna seo a fhoirmiú ar na dúile a chur i dtuaslagán soladach sula dtosaíonn an t-aosú. Chun go mbeidh Mg agus Si mar chuid den tuaslagán soladach sa deireadh, ní mór an miotal a mhúchadh go tapa ó os cionn 530 °C. Ag teochtaí os cionn an phointe seo, tuaslagann Mg agus Si go nádúrtha in alúmanam. Mar sin féin, le linn easbhrúite, ní fhanann an miotal os cionn na teochta seo ach ar feadh tréimhse ghearr. Chun a chinntiú go dtuaslagann an Mg agus an Si go léir, ní mór do na cáithníní Mg agus Si a bheith sách beag. Ar an drochuair, le linn réitigh, deascaíonn Mg agus Si mar bhloic Mg₂Si sách mór (Fíor 1a).
Is é 560 °C ar feadh 2 uair an chloig timthriall homaiginithe tipiciúil do bhileoga 6060. Le linn an phróisis seo, ós rud é go bhfanann an bhileog os cionn 530 °C ar feadh tréimhse fada, tuaslagann Mg₂Si. Tar éis fuaraithe, athdheascaíonn sé i ndáileadh i bhfad níos míne (Fíor 1c). Mura bhfuil an teocht homaiginithe ard go leor, nó má tá an t-am ró-ghearr, fanfaidh roinnt cáithníní móra Mg₂Si. Nuair a tharlaíonn sé seo, bíonn níos lú Mg agus Si sa tuaslagán soladach tar éis easbhrúite, rud a fhágann nach féidir dlús ard de dheascadh cruaithe a fhoirmiú - rud a fhágann go laghdaítear airíonna meicniúla.
Fíor 1. Micreagraif optúla de bhileoga 6060 snasta agus eitseáilte le HF 2%: (a) mar a bhí siad teilgthe, (b) homaiginithe go páirteach, (c) homaiginithe go hiomlán.
Ról an Homogenization ar Idir-mhiotalacha ina bhfuil Iarann
Tá tionchar níos mó ag iarann (Fe) ar dhianacht briste ná ar neart. I gcóimhiotail 6XXX, is gnách go bhfoirmíonn céimeanna Fe céim β (Al₅(FeMn)Si nó Al₈.₉(FeMn)₂Si₂) le linn réitigh. Tá na céimeanna seo mór, uilleach, agus cuireann siad isteach ar easbhrú (aibhsithe i bhFíor 2a). Le linn homaiginithe, scaipeann eilimintí troma (Fe, Mn, srl.), agus bíonn céimeanna móra uilleacha níos lú agus níos cruinne (Fíor 2b).
Ó íomhánna optúla amháin, is deacair na céimeanna éagsúla a idirdhealú, agus ní féidir iad a chainníochtú go hiontaofa. Ag Innoval, déanaimid homaiginiú billéid a chainníochtú ag baint úsáide as ár modh braite agus aicmithe gnéithe inmheánacha (FDC), a sholáthraíonn luach %α do bhiléid. Cuireann sé seo ar ár gcumas cáilíocht an homaiginithe a mheas.
Fíor 2. Micreagraif optúla de bhileoga (a) roimh agus (b) tar éis homaiginithe.
Modh Braite agus Aicmithe Gnéithe (FDC)
Taispeánann Fíor 3a sampla snasta a ndearnadh anailís air le micreascópacht leictreon scanála (SEM). Cuirtear teicníc tairsí liathscála i bhfeidhm ansin chun idir-mhiotalacha a dheighilt agus a aithint, a bhfuil cuma bán orthu i bhFíor 3b. Ceadaíonn an teicníc seo anailís a dhéanamh ar limistéir suas le 1 mm², rud a chiallaíonn gur féidir breis is 1000 gné aonair a anailísiú ag an am céanna.
Fíor 3. (a) Íomhá leictreon ais-scaipthe de bhileog 6060 homaiginithe, (b) sainaithin gnéithe aonair ó (a).
Comhdhéanamh na gcáithníní
Tá braiteoir X-ghathach fuinnimh-scaipthe (EDX) Oxford Instruments Xplore 30 feistithe sa chóras Innoval. Ligeann sé seo bailiú uathoibríoch tapa speictream EDX ó gach pointe sainaitheanta. Ó na speictream seo, is féidir comhdhéanamh na gcáithníní a chinneadh, agus an cóimheas Fe:Si coibhneasta a bhaint amach.
Ag brath ar an cion Mn nó Cr atá sa chóimhiotal, féadfar eilimintí troma eile a áireamh freisin. I gcás roinnt cóimhiotal 6XXX (uaireanta le Mn suntasach), úsáidtear an cóimheas (Fe+Mn):Si mar thagairt. Is féidir na cóimheasa seo a chur i gcomparáid ansin le cóimheasa idir-mhiotalacha aitheanta ina bhfuil Fe.
Céim-β (Al₅(FeMn)Si nó Al₈.₉(FeMn)₂Si₂): cóimheas (Fe+Mn):Si ≈ 2. Céim-α (Al₁₂(FeMn)₃Si nó Al₈.₃(FeMn)₂Si): cóimheas ≈ 4–6, ag brath ar an gcomhdhéanamh. Ligeann ár mbogearraí saincheaptha dúinn tairseach a shocrú agus gach cáithnín a aicmiú mar α nó β, agus ansin a suíomhanna a mhapáil laistigh den mhicreastruchtúr (Fíor 4). Tugann sé seo céatadán garbh d'α claochlaithe sa bhileog homaiginithe.
Fíor 4. (a) Léarscáil a thaispeánann cáithníní aicmithe α- agus β, (b) scaipléagram de chóimheasa (Fe+Mn):Si.
Cad is Féidir leis na Sonraí a Insint Dúinn
Taispeánann Fíor 5 sampla den chaoi a n-úsáidtear an fhaisnéis seo. Sa chás seo, léiríonn na torthaí téamh neamh-aonfhoirmeach laistigh de fhoirnéis ar leith, nó b'fhéidir nár sroicheadh an teocht socraithe. Chun cásanna den sórt sin a mheas i gceart, tá gá leis an mbileog tástála agus leis na billéid tagartha de cháilíocht aitheanta araon. Gan iad seo, ní féidir an raon %α ionchais don chomhdhéanamh cóimhiotail sin a bhunú.
Fíor 5. Comparáid idir %α i gcodanna éagsúla de fhoirnéis homaiginithe a bhfuil drochfheidhmíocht aici.
Am an phoist: 30 Lúnasa 2025
