In aeraspáis, i bhfeistí leighis, i ndéantúsaíocht trealaimh deiridh ard, agus i réimsí eile, tá cóimhiotal tíotáiniam tar éis éirí ina phríomhábhar fíor-riachtanach mar gheall ar a neart sármhaith, a fhriotaíocht creimeadh agus a airíonna éadroma. Tá feidhmíocht den scoth cóimhiotail tíotáiniam doscartha ón rialachán próiseas cóireála teasa beacht agus na claochluithe struchtúracha casta a tharlaíonn le linn an phróisis. Sa lá atá inniu ann, déanfaimid iniúchadh ar an eolas lárnach maidir le cóireáil teasa cóimhiotail tíotáiniam agus claochlú fíocháin, agus nochtfaimid an cód teicniúil taobh thiar den "miotal spáis" seo.
Dlí claochlaithe meicniúil i gcóireáil teasa cóimhiotail tíotáiniam
Is é croílár cóireála teasa ná claochlú ordúil struchtúr inmheánach cóimhiotal tíotáiniam a threorú trí rialú teochta agus luas fuaraithe. Ó théamh go fuarú go dtí an dul in aois, déantar struchtúr cóimhiotail tíotáiniam faoi shraith athruithe casta a chinneann go díreach airíonna deiridh an ábhair.
1. Próiseas Téamh: An "Tríúr" Aisghabháil, Athchriostalú agus Trasdul Céim
Nuair a théitear é, déantar cóimhiotail tíotáiniam a chlaochlú de ghnáth i bhfoirm criostail (aistriú idir céim agus céim) ag an am céanna, agus más cóimhiotal tíotáiniam fuar dífhoirmithe é, déanfar é freisin trí phróisis athshlánaithe agus athchriostalaithe, a mhúnlaíonn an micreastruchtúr tar éis téimh le chéile.
(1) Athchóiriú agus athchriostalú: déan an struchtúr dífhoirmithe a dheisiú agus an struchtúr gráin a bharrfheabhsú
Tar éis oibriú fuar, tá líon mór lochtanna ag cóimhiotal tíotáiniam mar gheall ar dhífhoirmiú (cosúil le dílonnú agus folúntas), agus tar éis téamh go teocht áirithe, tarlóidh "aisghabháil" ar dtús: ag 450 ~ 640 céim (tá an teocht athshlánaithe níos ísle ná an teocht athchriostalaithe), cuirtear deireadh le cuid den strus inmheánach trí ghluaiseacht mall an fholúntais agus an díláithrithe, ach tá an cruth gráin fós gan athrú.
De réir mar a leanann an teocht ag ardú, tosaíonn "athchriostalú" ag tarlú: de réir a chéile feictear gráinní isoaxial neamh-saor in aisce sa struchtúr dífhoirmithe, agus de réir a chéile cuirfear na gránaigh nua seo in ionad na ngrán dífhoirmithe, ag laghdú cruas an ábhair ar deireadh agus ag athbhunú a phlaisteacht. Is léir go bhfuil tréithe athchriostalaithe cineálacha éagsúla cóimhiotail tíotáiniam difriúil:
• cóimhiotal tíotáiniam: cumas dífhoirmithe fuar teoranta, deacair gráin a bheachtú trí dhífhoirmiú agus athchriostalú;
• cóimhiotal tíotáiniam: cumas dífhoirmithe fuar láidir, a fhéadfaidh méid áirithe de mhionchoigeartú gráin a bhaint amach trí dhífhoirmiú agus athchriostalú;
• cóimhiotal tíotáiniam déphléacsacha: Le cabhair ó dhífhoirmiú agus athchriostalú, ní féidir leis an struchtúr a bheachtú, ach freisin plaisteacht a fheabhsú tuilleadh.
(2) trasdul céim go céim: an "athrú teochta" de fhoirm criostail
Nuair a sháraíonn an teocht téimh → pointe aistrithe céim, cuireann cóimhiotail tíotáiniam tús le trasdul criostail ó chéim go céim. Ag glacadh le tíotáiniam íon mar shampla, tá a theocht trasdula céime thart ar 875 ± 5 céim. Is fiú a thabhairt faoi deara go bhfuil caidreamh suite Burgers fós gan athrú ar feadh an trasdul chéim ↔, rud a chuireann bunús tábhachtach ar fáil do struchtúr tunable cóimhiotail tíotáiniam.
2. Próiseas Fuarú: Cinneann an luas fíocháin, agus déanann an fíochán feidhmíocht a chinneadh
Is príomhfhachtóir é luas fuaraithe a dhéanann difear do struchtúr deiridh cóimhiotail tíotáiniam, agus faoi luasanna fuaraithe éagsúla, foirmeoidh cóimhiotail tíotáiniam deilbhíocht micreastruchtúr go hiomlán difriúil, rud a thaispeánann airíonna suntasacha éagsúla.
(1) Fuarú mall: aistriú ordúil, ag cruthú céim chobhsaí
Nuair a fhuaraíonn an cóimhiotal tíotáiniam go mall ón réigiún céim amháin go dtí an réigiún dhá chéim, athraíonn an chéim de réir a chéile leis an gcéim, agus leanann an dá cheann go docht le caidreamh treoshuíomh Burgers: (110) //(0001); [111] //[11₂0] . Tá an struchtúr atá déanta ag an aistriú ordúil seo an-chobhsaí, atá oiriúnach do chásanna le riachtanais ardchobhsaíochta ábhartha.
(2) Fuarú mear: aslú céim mheitsheasmhach chun an bealach a réiteach le neartú
Is féidir le fuarú tapa (cosúil le múchadh uisce) cur isteach ar phróiseas aistrithe cothromaíochta an struchtúir chóimhiotail tíotáiniam, rud a d'fhéadfadh aistrithe céime martensitic, foirmiú céime ω múchta, giniúint chéim sársháithithe, agus coinneáil ardteochta iarmharach. Braitheann na táirgí claochlaithe deiridh (mar shampla ′, ", ω, céim supercooled, céim metastable, céim fhorsháithithe) go príomha ar ábhar na n-eilimintí cobhsaí sa chóimhiotal tíotáiniam, arb iad na "croí-amhábhair" iad le haghaidh neartú ag dul in aois ina dhiaidh sin.
3. Claochlú ag dul in aois: "claochlú" céim metastable chun léim feidhmíochta a bhaint amach
Níl an chéim metastable a tháirgtear trí fhuarú tapa cobhsaí, agus athróidh sé de réir a chéile go céim chothromaíochta le linn an phróisis aosaithe, ag gabháil le dianscaoileadh céim metastable, dianscaoileadh céim supersaturated agus imoibrithe eile. Is é an próiseas seo an chúis bhunúsach gur féidir le cóimhiotail tíotáiniam feabhas a chur ar neart agus cruas trí chóireáil teasa, agus tá sé ina phríomhnasc freisin i gclaochlú cóimhiotail tíotáiniam ó "bhunfhoirm" go "foirm ardfheidhmíochta".
4. Co-anailís agus claochlú: an "mharfóir plaisteach" nach mór a bheith san airdeall
Tá an t-aistriú eutectic de chóimhiotail tíotáiniam le fáil go coitianta i gcóimhiotail comhdhéanta d'eilimintí cobhsaí tíotáiniam agus cóimhiotail tapa eutectic, rud a fhágann go laghdaítear plaisteacht an ábhair de ghnáth, nach bhfuil go maith le feidhmíocht próiseála agus seirbhíse an ábhair. Mar sin féin, trí chóireáil isothermal ar an bhfíochán tar éis claochlú eutectic, is féidir é a chlaochlú go fíochán neamh-lamellar den mhéid Bain, rud a mhaolaíonn an fhadhb a bhaineann le meath plaisteacht go pointe áirithe.
5. Strus-Trasdul Céime Ionduchtaithe: Díghlasáil "Athrú Céime-Plaisteachtacht Ionduchtaithe"
Athrófar an chéim mheiteastáiteach go martensitic (m.sh., heicseagánach martensitic ′, martensitic orthorhombic") faoi bhrú nó faoi strus, próiseas ar a dtugtar trasdul céime spreagtha struis. Féadfaidh an t-aistriú seo "trasdul céime-iarmhairt phlaisteacha spreagtha" a tháirgeadh, a fheabhsaíonn go mór fadú agus ráta cruaithe brú na gcóimhiotail tíotáiniam i gcásanna casta ráthaíochtaí tíotáiniam, agus a sholáthraíonn ráthaíochtaí feidhmíochta. páirteanna struchtúracha aeraspáis).
