了解搅拌摩擦加工:尖端冶金技术
搅拌摩擦加工是一种冶金技术,通过增加摩擦力将金属连接在一起,而不会将其熔化。搅拌摩擦加工方法首先将工具穿过一块金属。此后,工具快速移动金属,增加热量和摩擦力,直到机器中单独的金属片连接在一起。这通常不会引起任何相变,而相变通常是结合金属所必需的。除了使用更少的能量之外,这还提高了金属的显微硬度及其拉伸强度和疲劳强度。
为了开始搅拌摩擦加工,将几块金属放入搅拌处理器中。主金属片(与其他金属连接的金属片)有一根杆刺穿其中。这根杆是金属的,但是在加工过程中并不会被吸收,因为它只是为了增加摩擦力,辅助加工。
然后,杆通过移动主金属片开始工作。随着时间的推移,运动变得更加剧烈,导致所有不同金属片之间产生摩擦。当搅拌摩擦加工产生足够的摩擦力时,所有金属就会合而为一。
虽然连接金属件的方法有很多种,但搅拌摩擦加工与大多数方法不同,因为连接过程中没有相变。金属通常必须熔化,或从固体变成液体。在摩擦过程中,强烈的摩擦力足以使金属结合在一起,尽管在此过程中它们都保持固态。
使用搅拌摩擦加工有很多好处。这样的好处之一就是节约能源。当金属必须熔化时,这需要大量的热量,这需要大量的能量和许多专门的工具来容纳极热的熔融金属。这是昂贵的,并且如果任何熔融金属逸出并且工人接触到它,可能会非常危险。
该工艺的另一个好处是,金属本身的改进通常比其他冶金操作要好得多。例如,显微硬度、疲劳强度和拉伸强度通常是两倍或三倍,具体取决于所使用和连接的金属。使用高热量还可能会在加工后软化金属,如果建筑、实验室测试或任何其他目的需要极硬的金属,这可能会成为一个问题。
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