Ինչպես բարելավել ալյումինե համաձուլվածքների ջերմային հաղորդունակությունը?

Ալյումինի ներքին բարձր ջերմային հաղորդունակությունը նրա ամենաարժեքավոր հատկանիշներից մեկն է ջերմության փոխանցման և ջերմային կառավարման ծրագրերի համար:.

Մաքուր ալյումինը ցուցաբերում է ~237 Վտ/ ջերմային հաղորդունակություն(M · k) 25 ° C ջերմաստիճանում, բայց առևտրային համաձուլվածքները սովորաբար տատանվում են 80 դեպի 200 Վ/(M · k) կախված կազմից և մշակումից.

Ալյումինի համաձուլվածքների ջերմահաղորդականության բարելավումը պահանջում է նպատակաուղղված մոտեցում՝ հիմնված չորս հիմնական ազդող գործոնների վրա: Ալյումինե կազմ, He երմամշակում, հալման պրակտիկա, և ձևավորման գործընթացները.

Այս հոդվածը համակարգված կերպով վերլուծում է յուրաքանչյուր գործոնի հիմքում ընկած մեխանիզմները և առաջարկում է ապացույցների վրա հիմնված ռազմավարություններ՝ օպտիմալացնել ջերմային արդյունավետությունը:, կենտրոնանալով արդյունաբերական կիրառելիության և տեխնիկական իրագործելիության վրա.

1. Ալյումինե բաղադրության օպտիմալացում: Նվազագույնի հասցնել ջերմային հաղորդունակության քայքայումը

Լեգիրման տարրերը հիմնական որոշիչն են ալյումին համաձուլվածքների ջերմային հաղորդունակությունը, քանի որ դրանք խաթարում են էլեկտրոնների և ֆոնոնների փոխադրումը` մետաղներում ջերմության փոխանցման երկու հիմնական մեխանիզմները.

Յուրաքանչյուր տարրի ազդեցությունը կախված է դրա լուծելիությունից, քիմիական կապ, և երկրորդական փուլերի ձևավորում.

Ջերմային հաղորդունակությունը բարձրացնելու համար, բաղադրության օպտիմալացումը պետք է առաջնահերթություն տա վնասակար տարրերի նվազեցմանը և ֆունկցիոնալ հատկությունների հավասարակշռմանը (օր., ուժ, Կոռոզիոն դիմադրություն) ջերմափոխանակման արդյունավետությամբ.

Ալյումինե տարրերի ազդեցության մեխանիզմները

Ալյումինում ջերմային հաղորդունակությունը գերակշռում է էլեկտրոնների շարժունակությամբ: վանդակաճաղերի թերություններ, լուծված ատոմներ, իսկ երկրորդային փուլերը ցրում են էլեկտրոնները, ջերմային դիմադրության բարձրացում.

Հիմնական դիտարկումներ մետալուրգիական ուսումնասիրություններից:

• Խիստ վնասակար տարրեր: Քրոմ (Խուզարկու), լիթիում (Լիդ), եւ մանգան (Ժլատ) ձևավորում են կայուն միջմետաղական միացություններ (օր., Ալ₆Մն, AlCr2) և առաջացնում են վանդակաճաղերի խիստ աղավաղում.
  Նույնիսկ 0.5 wt.% Cr-ը նվազեցնում է մաքուր ալյումինի ջերմային հաղորդունակությունը 40-50%-ով, մինչդեռ 1 wt.% Li նվազեցնում է այն ~35% -ով (ASM International-ի տվյալները).
• Չափավոր վնասակար տարրեր: Սիլիկոն (Մի քանազոր), մագնեզիում (Մգ), եւ պղինձ (Մգոհել) ընդհանուր համաձուլվածքային տարրեր են, որոնք հավասարակշռում են ուժն ու մշակելիությունը.
  Նրանց ազդեցությունը կախված է համակենտրոնացումից: 5 wt.% Si նվազեցնում է ջերմային հաղորդունակությունը մինչև ~160 W/(M · k), մինչդեռ 2 wt.% Cu-ն իջեցնում է մինչև ~200 W/(M · k) (համեմատ մաքուր Ալի 237 Վ/(M · k)).
• Աննշան ազդեցության տարրեր: Տականք (Սուլոց), կադմիում (Սուլոց), անագ (Սննոց), և բիսմութ (Բիբ) ունեն ցածր լուծելիություն ալյումինում (<0.1 Wt.%) և չեն կազմում կոպիտ երկրորդական փուլեր.
  Գումարելով մինչև 0.3 Այս տարրերի wt.%-ը չափելի ազդեցություն չունի ջերմային հաղորդունակության վրա, դրանք հարմարեցնելով այլ հատկությունների փոփոխման համար (օր., մեքենայություններ) առանց ջերմության փոխանցման զոհաբերության.

Կոմպոզիցիայի օպտիմալացման ռազմավարություններ

• Նվազագույնի հասցնել վնասակար տարրերը: Խստորեն վերահսկել Կր, Լիդ, եւ Mn բովանդակությունը դեպի <0.1 wt.% բարձր ջերմահաղորդականությամբ համաձուլվածքների համար. Օրինակ, փոխարինում 1 Wt.%
  Mn հետ 0.5 wt.% Mg 6xxx սերիայի համաձուլվածքում կարող է բարձրացնել ջերմային հաղորդունակությունը 150 դեպի 180 Վ/(M · k) պահպանելով համեմատելի ուժը.
• Օպտիմալացնել ֆունկցիոնալ համաձուլվածքը: 5xxx-սերիաների համար (Ալ-մգ) Ալյումինե, սահմանափակել Mg 2–3 wt.%՝ հասնելու ջերմային հաղորդունակության հավասարակշռության (~180–200 Վտ/(M · k)) եւ կոռոզիոն դիմադրություն.
  6xxx-սերիաների համար (Al-mg-si) Ալյումինե, օգտագործել Si:Mg հարաբերակցությունը 1.5:1 (օր., 0.6 wt.% Si + 0.4 wt.% Mg) ձևավորել Mg2Si նուրբ նստվածքներ, որոնք նվազագույն ազդեցություն ունեն էլեկտրոնների փոխադրման վրա.
• Օգտագործեք Trace Alloying-ը: Ավելացրեք 0,1–0,2 wt.% Sb կամ Sn՝ ձուլելու ունակությունը բարելավելու և տաք ճեղքը նվազեցնելու համար՝ առանց ջերմային հաղորդունակության վատթարացման։.
  Սա հատկապես օգտակար է բարձր մաքրության ալյումինե համաձուլվածքների համար (99.9%+ Ալ) օգտագործվում է ջերմային կառավարման մեջ.

Դեպքի ուսումնասիրություն: Բարձր հաղորդունակության 6xxx սերիայի խառնուրդ

A փոփոխված 6063 խառնուրդ նվազեցված Fe (0.1 Wt.%) և Մն (0.05 Wt.%) և օպտիմիզացված Si (0.5 Wt.%)/Մգ (0.3 Wt.%) ձեռք է բերել ջերմային հաղորդունակություն 210 Վ/(M · k)— 20%-ով բարձր ստանդարտից 6063 (175 Վ/(M · k))— միաժամանակ պահպանելով զիջման ուժը 140 MPA (հարմար է արտամղման ծրագրերի համար, ինչպիսիք են ջերմային լվացարանները).

2. դերձակ Ջերմային բուժում: Ցանցերի աղավաղման նվազեցում և միկրոկառուցվածքի օպտիմալացում

Ջերմային բուժումը փոփոխում է ալյումինե խառնուրդի միկրոկառուցվածքը (օր., պինդ լուծույթի վիճակ, նստվածքի բաշխում, վանդակի ամբողջականությունը), ուղղակիորեն ազդում է էլեկտրոնների ցրման և ջերմային հաղորդունակության վրա.

Երեք առաջնային ջերմային մշակման գործընթացներ՝ կռում, մարսած, և ծերացումը՝ հստակ ազդեցություն է թողնում ջերմային աշխատանքի վրա.

Ջերմային բուժման ազդեցության մեխանիզմները

• Մարսած: Արագ սառեցում (100–1000 °C/վ) լուծույթի ջերմաստիճանից (500-550 ° C) առաջացնում է գերհագեցած պինդ լուծույթ, առաջացնելով ցանցի խիստ աղավաղում և էլեկտրոնների ցրման ավելացում.
  Սա նվազեցնում է ջերմային հաղորդունակությունը 10-15%-ով` համեմատած ձուլված վիճակի հետ.
  Օրինակ, մարված 6061-T6-ն ունի ~167 Վտ/ ջերմային հաղորդունակություն(M · k), vs. 180 Վ/(M · k) ինչպես կռվող համաձուլվածքի համար.
• Անողորմ: 300–450 °C տաքացումը և 1–4 ժամ պահելը վերացնում է ցանցի աղավաղումը, նպաստում է լուծված նյութի ատոմների նստեցմանը նուրբ երկրորդական փուլերի, և նվազեցնում է էլեկտրոնների ցրումը.
  Ամբողջական կռում (420 ° c 2 ժամեր) կարող է վերականգնել ջերմային հաղորդունակությունը 8–12%-ով մարված համաձուլվածքներում.
• Ծերություն: Բնական կամ արհեստական ​​ծերացում (150–200 °C 4–8 ժամ) ձևավորում է համահունչ նստվածքներ (օր., Mg2Si 6xxx համաձուլվածքներում), որոնք ավելի փոքր ազդեցություն ունեն ջերմային հաղորդունակության վրա, քան վանդակավոր աղավաղումը.
  6061-T651-ի արհեստական ​​ծերացում (հետմարման ծերացումը) հանգեցնում է ~170 Վտ/ ջերմային հաղորդունակության(M · k)— T6-ից մի փոքր ավելի բարձր՝ վանդակի լարվածության նվազեցման պատճառով.

Ջերմային բուժման օպտիմալացման ռազմավարություններ

• Առաջնահերթություն տալ կռումը բարձր հաղորդունակության համար: Այն ծրագրերի համար, որտեղ ջերմային կատարումը կարևոր է (օր., Էլեկտրոնային պարիսպներ), օգտագործել ամբողջական եռացում՝ ջերմային հաղորդունակությունը առավելագույնի հասցնելու համար.
  Օրինակ, կռում 5052-H32 (ցուրտ) մոտ 350 ° c 3 ժամ բարձրացնում է ջերմային հաղորդունակությունը 170 դեպի 190 Վ/(M · k) վերացնելով սառը աշխատանքի արդյունքում առաջացած վանդակաճաղերի թերությունները.
• Վերահսկվող մարում և ծերացում: Համաձուլվածքների համար, որոնք պահանջում են ինչպես ամրություն, այնպես էլ ջերմային հաղորդունակություն (օր., Ավտոմոբիլային բաղադրիչներ), օգտագործել երկաստիճան ծերացման գործընթաց: նախածերացման ժամը 100 ° c 1 ժամ, որին հաջորդում է հիմնական ծերացումը ժամը 180 ° c 4 ժամեր.
  Սա լավ է ձևավորվում, միատեսակ բաշխված նստվածքներ՝ ցանցի նվազագույն աղավաղմամբ, հավասարակշռող ելքի ուժ (180-200 MPA) եւ ջերմային հաղորդունակություն (160– 175 Վտ/(M · k)) 6xxx սերիայի համաձուլվածքներում.
• Խուսափեք չափից ավելի մարելուց: Օգտագործեք սառեցման չափավոր արագություններ (50–100 °C/վ) հաստ հատվածով բաղադրամասերի համար՝ վանդակավոր աղավաղումը նվազեցնելու համար՝ միաժամանակ ապահովելով լուծված նյութերի բավարար պահպանում ծերացման համար.
  Այս մոտեցումը պահպանում է ջերմային հաղորդունակությունը ներսում 5% եռացված վիճակի` նպատակային ուժի հասնելու ժամանակ.

Օրինակ: Ջերմային հաղորդունակության բարելավում 7075 Խառնուրդ

Ստանդարտ 7075-T6 ունի ~130 W/ ջերմային հաղորդունակություն(M · k) բարձր Cu-ի պատճառով (2.1–2.9 wt.%) և Zn (5.1–6.1 wt.%) բովանդակություն.

Փոփոխված ջերմային բուժում (Լուծում օծանելիքում 475 ° c 1 ժամ, Օդի սառեցում, եւ արհեստական ​​ծերացումը ժամը 120 ° c 8 ժամեր) ավելացել է ջերմային հաղորդունակությունը 145 Վ/(M · k) նվազեցնելով ցանցի աղավաղումը և ձևավորելով ավելի նուրբ Al2CuMg նստվածքներ.

3. Հալման պրակտիկաների օպտիմիզացում: Նվազեցնող գազեր, Ներդրումներ, և թերություններ

Հալման պայմանները, ներառյալ զտման մեթոդները, ջերմաստիճանի վերահսկում, և կեղտերի հեռացում՝ ուղղակիորեն ազդում է ալյումինի համաձուլվածքի մաքրության վրա (գազի պարունակությունը, ոչ մետաղական ներդիրներ) և միկրոկառուցվածքային ամբողջականությունը.

Գազեր (օր., Հա) եւ ներառումներ (օր., Al₂o₃, MgO) հանդես գալ որպես ջերմային խոչընդոտներ, նվազեցնելով ջերմության փոխանցման արդյունավետությունը ֆոնոնների ցրման և էլեկտրոնների հոսքի խաթարման միջոցով.

Հալման ազդեցության մեխանիզմները

• Գազի պարունակություն: Լուծված ջրածին (Հա) պնդացման ժամանակ առաջացնում է ծակոտկենություն, ստեղծելով բացվածքներ, որոնք նվազեցնում են ջերմային հաղորդունակությունը.
  Ջրածնի պարունակությունը 0.2 մլ/100գ Al կարող է նվազեցնել ջերմային հաղորդունակությունը 5–8%-ով (American Foundry Society-ի տվյալները).
• Ոչ մետաղական ներդիրներ: Օքսիդներ (Al₂o₃), կարբիդներ, իսկ սիլիկատները հանդես են գալիս որպես կետային թերություններ, էլեկտրոնների և ֆոնոնների ցրում.
  Ընդգրկումներ ավելի մեծ քան 5 մկմ-ը հատկապես վնասակար է. >0.5 vol.% ներառման բովանդակություն.
• Հալման ջերմաստիճանը: Չափազանց բարձր ջերմաստիճան (>780 ° C) բարձրացնել օքսիդի ձևավորումը և ջրածնի լուծելիությունը, մինչդեռ ջերմաստիճանը <680 °C-ն առաջացնում է թերի հալում և տարանջատում.
  Երկու սցենարներն էլ նվազեցնում են ջերմային հաղորդունակությունը.

Հալեցման օպտիմալացման ռազմավարություններ

• Վերահսկվող հալման ջերմաստիճան: Պահպանեք հալման ջերմաստիճանը 700–750 °C՝ գազի կլանումը և օքսիդի ձևավորումը նվազագույնի հասցնելու համար.
  Այս միջակայքը հավասարակշռում է հեղուկությունը (վճռորոշ է ձուլման համար) և մաքրություն կռած և ձուլված ալյումինե համաձուլվածքների մեծ մասի համար.
• Արդյունավետ զտում: Օգտագործեք NaCl-KCl համադրություն (1:1 հարաբերություն) որպես ծածկող միջոց (2–3 wt.% հալված) օքսիդացումն ու հեքսաքլորէթանը կանխելու համար (C2Cl6) որպես զտիչ նյութ (0.1–0.2 wt.%) հեռացնել ջրածնի և ոչ մետաղական ներդիրները.
  Սա նվազեցնում է ջրածնի պարունակությունը <0.1 mL/100g Al և ներառական պարունակությունը <0.2 ծավալ.%.
• Մոմազրկող և գազազերծող հավելումներ: Ներառում է 0,1–0,3 wt.% կալցիումի ֆտորիդ (CaF2), ակտիվացված ածխածին, կամ նատրիումի քլորիդ (Նաչ) նվազեցնել ծակոտկենությունը և օքսիդի ընդգրկումները.
  Այս հավելումները նպաստում են ներդիրների ֆլոտացիային և ազատում թակարդված գազերը, ջերմային հաղորդունակության բարելավում 8-10%-ով.
• Վակուումային հալեցում բարձր մաքրության համար: Գերբարձր հաղորդունակության կիրառությունների համար (օր., օդատիեզերական ջերմային կառավարում), օգտագործել վակուումային հալեցում (10⁻3–10⁻4 Պա) նվազեցնել ջրածնի պարունակությունը <0.05 mL/100g Al և վերացնել մթնոլորտային աղտոտիչները.
  Վակուումային հալված 1050 ալյումինը հասնում է ջերմային հաղորդունակության 230 Վ/(M · k)— Մաքուր ալյումինի տեսական արժեքի 97%-ը.

Արդյունաբերական վավերացում

Արտադրող ձուլարան 356 Ավտոմոբիլային բալոնների գլխիկների համար ալյումինե խառնուրդը կիրառել է հալման օպտիմիզացված պրակտիկա (720 °C ջերմաստիճան, NaCl-KCl ծածկող միջոց, և C2Cl6 զտում).

Ստացված համաձուլվածքն ուներ ջրածնի պարունակություն 0.08 mL/100g Al և ներառական պարունակությունը 0.15 ծավալ.%, ինչը հանգեցնում է ջերմային հաղորդունակության բարձրացմանը 150 դեպի 168 Վ/(M · k)— 12%-ով ավելի, քան նախորդ գործընթացը.

4. Ձևավորման գործընթացների բարելավում: Միկրոկառուցվածքի մաքրում և թերությունների նվազեցում

Ձևավորման գործընթացներ (օր., արտամղման, շարժակազմ, դավաճանություն) փոփոխել ալյումինե խառնուրդի միկրոկառուցվածքը՝ նվազեցնելով ձուլման թերությունները (օր., ծակոտկենություն, անջատում, կոպիտ հատիկներ) և միատեսակության բարելավում.

Դարբնագործություն և արտամղում, մասնավորապես, արդյունավետ են ջերմային հաղորդունակությունը բարձրացնելու համար՝ մաքրելով հատիկի չափը և վերացնելով միկրոկառուցվածքային անհամասեռությունները.

Ազդեցության ձևավորման մեխանիզմներ

• Արտանետում: Բարձր պլաստիկ դեֆորմացիա (արտամղման հարաբերակցությունը 10:1 դեպի 50:1) բաժանում է կլաստերային ընդգրկումները, կոմպակտ ծակոտկենություն, և նպաստում է կոպիտ ձուլածո հատիկների վերաբյուրեղացմանը նուրբ, միատեսակ հատիկներ (10-50 մկմ).
  Սա նվազեցնում է էլեկտրոնների ցրումը և բարելավում է ֆոնոնի փոխադրումը, ջերմային հաղորդունակության բարձրացում 10–15%-ով` ձուլված վիճակի համեմատ.
• Գլանափաթեթավորում / Դարբնագործություն: Էքստրուզիայի նման, այս գործընթացները նվազեցնում են տարանջատումը և մաքրում հացահատիկները.
  Օրինակ, սառը գլանափաթեթ 1100 ալյումին (99.0% Ալ) հետ ա 70% կրճատման հարաբերակցությունը ճշգրտում է հացահատիկի չափը 100 սուկ (որպես-դերասան) դեպի 20 սուկ, բարձրացնելով ջերմային հաղորդունակությունը 220 դեպի 230 Վ/(M · k).
• Թերի կրճատում: Ձևավորման գործընթացները վերացնում են ձուլման թերությունները (օր., Նեղանում ծակոտկենություն, դենդրիտային տարանջատում) որոնք գործում են որպես ջերմային խոչընդոտներ.
  Կծկված ծակոտկենությունը և կոտրված ներդիրները նվազեցնում են ջերմային դիմադրությունը, ապահովելով ավելի արդյունավետ ջերմության փոխանցում.

Գործընթացների օպտիմալացման ռազմավարությունների ձևավորում

• Բարձր դեֆորմացիայի էքստրուզիա: Օգտագործեք էքստրուզիայի հարաբերակցությունը ≥20:1 ձուլածո ալյումինե համաձուլվածքների համար՝ ամբողջական վերաբյուրեղացման և հատիկի միատեսակ կառուցվածքի հասնելու համար.
  Օրինակ, էքստրուդինգ 6063 խառնուրդ ա 30:1 հարաբերակցությունը բարձրացրել է ջերմային հաղորդունակությունը 175 (որպես-դերասան) դեպի 205 Վ/(M · k) հացահատիկի չափը նվազեցնելու միջոցով 80 դեպի 15 սուկ.
• Վերահսկվող արտամղման ջերմաստիճան: Էքստրուդացիան 400–450 °C ջերմաստիճանում՝ վերաբյուրեղացումը և հատիկների աճը հավասարակշռելու համար.
  Ավելի բարձր ջերմաստիճան (>480 ° C) առաջացնել հացահատիկի կոշտացում, իսկ ցածր ջերմաստիճանը (<380 ° C) բարձրացնել դեֆորմացման դիմադրությունը և կարող է պահպանել վանդակաճաղերի թերությունները.
• Հետձևավորվող կռում: Միավորել էքստրուզիան/գլորումը ցածր ջերմաստիճանի հալման հետ (300-350 °C համար 1 ժամ) մնացորդային սթրեսից ազատվելու և հացահատիկի հետագա մաքրման համար.
  Այս քայլը կարող է բարձրացնել ջերմային հաղորդունակությունը լրացուցիչ 5-8%-ով խիստ դեֆորմացված համաձուլվածքներում.

Դեպքի ուսումնասիրություն: Էքստրավոր 5052 Ջերմափոխանակիչների համաձուլվածք

As-cast 5052 համաձուլվածքն ուներ ջերմային հաղորդունակություն 175 Վ/(M · k) հետ 2% ծակոտկենություն և կոպիտ հատիկներ (70 սուկ).

Extrusion- ից հետո (հարաբերություն 25:1, 420 ° C) եւ կռում (320 ° c 1 ժամ), ցուցադրված խառնուրդը 0.5% ծակոտկենություն, նուրբ հատիկներ (25 սուկ), և ջերմային հաղորդունակություն 198 Վ/(M · k)— 13%-ով ավելի բարձր, քան ստացված վիճակից.

5. Մակերեւութային ճարտարագիտություն: ջերմային լվացարանների ամենաարդյունավետ գործնական լծակը

Ջերմային լվացարանների և արտաքին ջերմային սարքավորումների համար, մակերեսային արտանետում հաճախ վերահսկում է ջերմության ընդհանուր տարածումը կոնվեկցիայի հետ համատեղ.

Օգտագործման երկու գործնական փաստ:

• Հեռավոր ինֆրակարմիր (ՈՂՋԻ) / բարձր արտանետման ծածկույթներ: այս մասնագիտացված ներկերը կամ կերամիկական հիմքով ծածկույթները մշակված են ջերմային ինֆրակարմիր գոտում արդյունավետ արտանետման համար (սովորաբար 3-20 մկմ).
  Նրանք բարձրացնում են մակերևույթի արտանետումը մինչև ≈0,9 և այդպիսով զգալիորեն մեծացնում են ճառագայթային ջերմության կորուստը միջինից բարձր մակերևութային ջերմաստիճաններում:.
• Սեւ օքսիդ / սեւ անոդիզացնել / սև փոխակերպման ավարտը: դիմացկուն սև օքսիդի նման ավարտ (կամ սև անոդացում ալյումինի վրա) մեծացնում է մակերևույթի արտանետումը պայծառ մետաղից շատ ավելի բարձր.
  Գործնականում, «Սև» ծածկույթները ճառագայթման միջոցով ավելի շատ ջերմություն են ցրում, քան բնական (արտացոլող) ալյումինե մակերեսներ.

Կարևոր պարզաբանում: սև ավարտվածքներ և FIR ծածկույթներ մի բարձրացրեք ջերմային հաղորդունակությունը, բայց նրանք բարձրացնել արդյունավետ ջերմության արտանետումը մի մասը՝ բարելավելով ճառագայթումը (և երբեմն կոնվեկտիվ միացում մակերևույթի հյուսվածքի միջոցով).
«Սև օքսիդն ավելի լավ է փոխանցում ջերմությունը, քան բնական գույնը» ասելը ճիշտ է միայն իմաստով զուտ ջերմության տարածում մակերեսից — ոչ թե նյութի k-ն ավելանում է.

6. Գործնական ճանապարհային քարտեզ & առաջնահերթ միջամտություններ

Օգտագործեք փուլային մոտեցում, որն առաջին հերթին ուղղված է ամենամեծ շահույթին:

1. Համաձուլվածքի ընտրություն: ընտրել ամենաքիչ խառնուրդը, ամենաբարձր հաղորդունակության համաձուլվածքը, որը բավարարում է ամրության/կոռոզիայի պահանջները.
2. Հալեցնել պրակտիկա: իրականացնել գազազերծում, հոսքի ծածկույթ, ֆիլտրում և ջերմաստիճանի խիստ հսկողություն՝ ծակոտիները և ներդիրները նվազագույնի հասցնելու համար.
3. Ձուլման երթուղու ընտրություն: նախընտրում են գործընթացները, որոնք ցածր ծակոտկենություն են տալիս (մշտական-բորբոս, սեղմում է ձուլում, Ներդրումների ձուլում վակուումով) ջերմային կրիտիկական բաղադրիչների համար.
4. Ձուլումից հետո խտացում: օգտագործել HIP-ը կարևոր ծրագրերի համար.
5. Ջերմային մշակում: հալեցնել կամ մշակել ծերացման մշակումներ՝ հնարավորության դեպքում լուծված նյութը լուծույթից դուրս բերելու համար.
6. Կազմող: մնացորդային ծակոտկենությունը փակելու և միկրոկառուցվածքը համասեռացնելու համար կիրառել էքստրուզիա/կեղծում/գլոցում.
7. Մակերեւութային և միացման պրակտիկա: խուսափել եռակցման գոտիներից և ջերմային երանգներից առաջնային ջերմային ուղիների վրա; եթե պահանջվում է եռակցում, պլանավորել տեղայնացված բուժում՝ հնարավորության դեպքում վերականգնելու հաղորդունակությունը.

7. Եզրափակիչ առաջարկություն

Ալյումինե խառնուրդի ջերմահաղորդականության բարելավումը բազմամասնագիտական ​​խնդիր է, որը համատեղում է համաձուլվածքի դիզայնը, հալեցման մետալուրգիա, ջերմային բուժում և ձևավորում.

Սկսեք Նյութի ընտրություն— միայն դրանից հետո օպտիմալացնել գործընթացի վերահսկում (շողոքորթություն, ֆիլտրում, Ձուլման մեթոդ), որին հաջորդում է ջերմամշակում և մեխանիկական մշակում փակել թերությունները և կարգավորել միկրոկառուցվածքը.

Այնտեղ, որտեղ հաղորդունակությունը կարևոր է առաքելության համար, քանակականացնել թիրախները, պահանջում է էլեկտրական/ջերմային փորձարկում, և ընդունել անհրաժեշտ փոխզիջումները մեխանիկական ուժի միջև, Արժեքը եւ արտադրությունը.

ՀՏՀ

Արդյո՞ք սև օքսիդը մեծացնում է ալյումինի ջերմային հաղորդունակությունը?

Ոչ. այն բարձրացնում է մակերևույթի արտանետումը և, հետևաբար, ճառագայթային ջերմության տարածումը. Խառնուրդի հիմնական մասը k-ն անփոփոխ է բարակ մակերևույթի ծածկույթով.

Ծածկելը միշտ ավելի լավ է, քան փայլեցումը?

Փայլեցումը նվազեցնում է կոնվեկտիվ դիմադրությունը և նվազեցնում արտանետումը (ավելի վատ է ճառագայթման համար). Ջերմատարի ընդհանուր աշխատանքի համար, բարձր ε- սև ծածկույթը սովորաբար հաղթում է փայլեցված մետաղին, բացառությամբ այն դեպքերի, երբ ճառագայթումը աննշան է և գերակշռում է կոնվեկցիան.

Ե՞րբ է ամենաարդյունավետ FIR ծածկույթը?

Այնտեղ, որտեղ մակերևույթի ջերմաստիճանը միջինից բարձր է, որտեղ կոնվեկցիան սահմանափակ է (ցածր օդի հոսք), վակուումային կամ ցածր ճնշման միջավայրերում, կամ նվազեցնել բաղադրիչի կայուն ջերմաստիճանը նույնիսկ օդի հոսքի պայմաններում.

Հղումներ

1. ASM International. (2020). ASM ձեռնարկի հատոր 2: Հատկություններ և ընտրություն: Գունավոր համաձուլվածքներ և հատուկ նշանակության նյութեր. ASM International.
2. Ամերիկյան ձուլման միություն. (2018). Ալյումինե ձուլման ձեռնարկ. AFS Press.
3. Չժան, Յ., et al. (2021). Լեգիրման տարրերի և ջերմային մշակման ազդեցությունը 6xxx սերիայի ալյումինե համաձուլվածքների ջերմահաղորդականության վրա. Journal of Materials Processing Technology, 294, 117189.
4. Լիդ, Ջ., et al. (2022). Հալման և արտամղման պարամետրերի ազդեցությունը ջերմահաղորդականության վրա 5052 Ալյումինե խառնուրդ. Նյութագիտություն և ճարտարագիտություն Ա, 845, 143126.
5. Դևիս, Ժլատ. Ժլատ. (2019). Ալյումին և ալյումինի համաձուլվածքներ: Բնութագրեր, Հատկություններ, եւ դիմումներ. ASM International.
6. Վան Հուի. Բարձր ջերմահաղորդականության ալյումինե համաձուլվածքների մշակման և հետազոտության առաջընթացը [Ժլատ]. Ձուլարան, 2019, 68(10):1104