אויב די מעכאנישע אייגנשאפטן פון עקסטרוזשאַנז זענען נישט ווי ערוואַרטעט, פאָקוסירט זיך די אויפמערקזאַמקייט געוויינטלעך אויף דער אָנהייבנדיקער צוזאַמענשטעלונג פון דעם בילעט אָדער די עקסטרוזשאַן/עלטערונג באַדינגונגען. ווייניק מענטשן פרעגן זיך צי האָמאָגעניזאַציע אַליין קען זיין אַ פּראָבלעם. אין פאַקט, די האָמאָגעניזאַציע בינע איז קריטיש פֿאַר פּראָדוצירן הויך-קוואַליטעט עקסטרוזשאַנז. דורכפאַל צו ריכטיק קאָנטראָלירן דעם האָמאָגעניזאַציע שריט קען פירן צו:
● פארגרעסערטער דורכברוך דרוק
●מער חסרונות
●סטרייק טעקסטשורס נאָך אַנאָדיזינג
● נידעריקערע עקסטרוזיע גיכקייט
שלעכטע מעכאנישע אייגנשאפטן
די האָמאָגעניזאַציע בינע האט צוויי הויפּט צוועקן: ראַפינירן אייַזן-האַלטיקע אינטערמעטאַלישע קאַמפּאַונדז, און ווידער-פאַרטיילן מאַגנעזיום (Mg) און סיליקאָן (Si). דורך אויספאָרשן די מיקראָסטרוקטור פון די בילעט איידער און נאָך האָמאָגעניזאַציע, קען מען פאָרויסזאָגן צי די בילעט וועט גוט אַרבעטן בעת יקסטרוזשאַן.
ווירקונג פון בילעט האָמאָגעניזאַציע אויף כאַרדאַנינג
אין 6XXX עקסטרוזשאַנז, קומט שטאַרקייט פֿון Mg- און Si-רייַכע פֿאַזעס וואָס ווערן געשאַפן בעתן אַלטערן. די מעגלעכקייט צו שאַפֿן די פֿאַזעס איז אָפּהענגיק פֿון אַרײַנלייגן די עלעמענטן אין אַ פֿעסטער לייזונג איידער דער אַלטערן הייבט זיך אָן. כּדי Mg און Si זאָלן עווענטועל ווערן אַ טייל פֿון דער פֿעסטער לייזונג, מוז דער מעטאַל שנעל אויסגעלאָשן ווערן פֿון העכער 530 °C. בײַ טעמפּעראַטורן העכער דעם פּונקט, צעלאָזן זיך Mg און Si נאַטירלעך אין אַלומינום. אָבער, בעתן עקסטרוזשאַן, בלייבט דער מעטאַל נאָר העכער דעם טעמפּעראַטור פֿאַר אַ קורצע צײַט. כּדי צו פֿאַרזיכערן אַז אַלע Mg און Si צעלאָזן זיך, דאַרפֿן די Mg און Si פּאַרטיקלען זײַן רעלאַטיוו קליין. צום באַדויערן, בעתן גיסן, צעלאָזן זיך Mg און Si ווי רעלאַטיוו גרויסע Mg₂Si בלאָקן (פֿיג. 1a).
א טיפישער האָמאָגעניזאַציע ציקל פֿאַר 6060 בילעטן איז 560 °C פֿאַר 2 שעה. בעת דעם פּראָצעס, ווײַל דער בילעט בלייבט העכער 530 °C פֿאַר אַ לאַנגע צײַט, צעלאָזט זיך Mg₂Si. בײַם אָפּקילן, פאַלט עס ווידער אויס אין אַ פיל פֿײַנערערער פֿאַרשפּרייטונג (פֿיגור 1c). אויב די האָמאָגעניזאַציע טעמפּעראַטור איז נישט הויך גענוג, צי די צײַט איז צו קורץ, וועלן עטלעכע גרויסע Mg₂Si פּאַרטיקלען בלײַבן. ווען דאָס פּאַסירט, ענטהאַלט די פֿעסטע לייזונג נאָך עקסטרוזיע ווייניקער Mg און Si, וואָס מאַכט עס אוממעגלעך צו פֿאָרמירן אַ הויכע געדיכטקייט פֿון פֿאַרהאַרטענדיקע אָפּזעצונגען – וואָס פֿירט צו פֿאַרקלענערטע מעכאַנישע אייגנשאַפֿטן.
פיג. 1. אפטישע מיקראָגראַפֿן פֿון פּאָלירטע און 2% HF-געעטשטע 6060 בילעץ: (א) ווי-געגאָסן, (ב) טיילווייז האָמאָגעניזירט, (ג) פֿולשטענדיק האָמאָגעניזירט.
די ראלע פון האָמאָגעניזאַציע אויף אייַזן-האַלטיקע אינטערמעטאַליקס
אייַזן (Fe) האט אַ גרעסערע ווירקונג אויף בראָך-טאַפקייט ווי אויף שטאַרקייט. אין 6XXX אַלויז, Fe פאַזעס טענד צו פאָרמירן β-פאַזע (Al₅(FeMn)Si אָדער Al₈.₉(FeMn)₂Si₂) בעת גיסן. די פאַזעס זענען גרויס, ווינקלדיק, און שטערן די עקסטרוזיע (אויסגעצייכנט אין בילד 2a). בעת האָמאָגעניזאַציע, שווערע עלעמענטן (Fe, Mn, אאז"וו) פאַרשפּרייטן זיך, און גרויסע ווינקלדיקע פאַזעס ווערן קלענער און קייַלעכדיקער (בילד 2b).
נאָר פֿון אָפּטישע בילדער איז שווער צו אונטערשיידן די פֿאַרשידענע פֿאַזעס, און עס איז אוממעגלעך זיי צו פֿאַרלעסלעך קוואַנטיפֿיצירן. ביי יננאָוואַל, קוואַנטיפֿיצירן מיר בילעט האָמאָגעניזאַציע מיט אונדזער אינערלעכער פֿעיִטשער דעטעקציע און קלאַסיפֿיקאַציע (FDC) מעטאָדע, וואָס גיט אַ %α ווערט פֿאַר בילעטן. דאָס דערמעגלעכט אונדז צו אָפּשאַצן די קוואַליטעט פֿון האָמאָגעניזאַציע.
פיג. 2. אפטישע מיקראָגראַפֿן פֿון בילעץ (א) פֿאַר און (ב) נאָך האָמאָגעניזאַציע.
פֿעיִטשער דעטעקציע און קלאַסיפֿיקאַציע (FDC) מעטאָד
פיגור 3א ווייזט א פאלירט מוסטער אנאליזירט דורך סקענירנדיקע עלעקטראן מיקראסקאפיע (SEM). א גרוי-סקייל טרעשאָולדינג טעכניק ווערט דאן אנגעווענדט צו צעשיידן און אידענטיפיצירן אינטערמעטאליקס, וועלכע דערשיינען ווייס אין פיגור 3ב. די טעכניק ערמעגליכט אנאליז פון שטחים ביז 1 מ״מ², וואס מיינט אז איבער 1000 יחידישע אייגנשאפטן קענען אנאליזירט ווערן אויף איין מאל.
פיג. 3. (א) צוריק-צעשפּרייטע עלעקטראָן בילד פון כאָומאַדזשענייזד 6060 בילעט, (ב) אידענטיפיצירט יחיד פֿעיִקייטן פון (א).
פּאַרטיקל קאָמפּאָזיציע
די ינאָוואַל סיסטעם איז אויסגעשטאַט מיט אַן אָקספֿאָרד אינסטרומענטן עקספּלאָר 30 ענערגיע-דיספּערסיוו רענטגן (EDX) דעטעקטאָר. דאָס דערמעגלעכט שנעלע אויטאָמאַטישע זאַמלונג פון EDX ספּעקטראַ פון יעדן אידענטיפֿיצירטן פּונקט. פֿון די ספּעקטראַ קען מען באַשטימען די פּאַרטיקל קאָמפּאָזיציע, און אויסרעכענען דעם רעלאַטיוון Fe:Si פאַרהעלטעניש.
דעפּענדינג אויף די Mn אדער Cr אינהאַלט פון די צומיש, קענען אַנדערע שווערע עלעמענטן אויך זיין אַרייַנגערעכנט. פֿאַר עטלעכע 6XXX צומישן (מאל מיט באַטייטיק Mn), ווערט די (Fe+Mn):Si פאַרהעלטעניש געניצט ווי אַ רעפֿערענץ. די פאַרהעלטענישן קענען דעמאָלט ווערן פאַרגליכן מיט די פון באַקאַנטע Fe-אַנטהאַלטנדיקע אינטערמעטאַליקס.
β-פאַזע (Al₅(FeMn)Si אדער Al₈.₉(FeMn)₂Si₂): (Fe+Mn):Si פאַרהעלטעניש ≈ 2. α-פאַזע (Al₁₂(FeMn)₃Si אדער Al₈.₃(FeMn)₂Si): פאַרהעלטעניש ≈ 4–6, דיפּענדינג אויף דער קאָמפּאָזיציע. אונדזער אייגענער ווייכווארג דערמעגלעכט אונדז צו שטעלן אַ שוועל און קלאַסיפיצירן יעדן פּאַרטיקל ווי α אדער β, און דערנאָך מאַפּירן זייערע פּאָזיציעס אין דער מיקראָסטרוקטור (פיגור 4). דאָס גיט אַן אַפּראָקסימאַטיוון פּראָצענט פון טראַנספאָרמירט α אין דעם כאָומאַדזשענייזד בילעט.
פיג. 4. (א) מאַפּע וואָס ווייַזט α- און β-קלאַסיפיצירטע פּאַרטיקלען, (ב) צעשפּרייטונג דיאַגראַם פון (Fe+Mn):Si פאַרהעלטענישן.
וואָס די דאַטן קענען אונדז זאָגן
פיגור 5 ווייזט א ביישפּיל ווי אזוי די אינפארמאציע ווערט גענוצט. אין דעם פאַל, ווײַזן די רעזולטאַטן אויף נישט-איינהייטלעכע היץ אין א ספּעציפֿישן אויוון, אדער מעגלעך אז די באַשטימטע טעמפּעראַטור איז נישט דערגרייכט געוואָרן. כּדי ריכטיק צו אָפּשאַצן אַזעלכע פֿאַלן, זענען ביידע די טעסט-בילעט און רעפֿערענץ-בילעטן פֿון באַקאַנטער קוואַליטעט נויטיק. אָן די, קען מען נישט פֿעסטשטעלן דעם ערוואַרטעטן %α קייט פֿאַר יענער צומיש-צוזאַמענשטעלונג.
פיג. 5. פארגלייך פון %α אין פארשידענע סעקציעס פון א שלעכט-ארבעטנדיקן האמאגעניזאציע אויוון.
פּאָסט צייט: 30סטן אויגוסט, 2025
