धातुकर्म शब्दावली क्यों मायने रखती है
सिंटरिंग और पाउडर धातु विज्ञान प्रक्रियाओं के व्यापक परिवार को एक विशेष शब्दावली द्वारा वर्णित किया गया है, और उस शब्दावली में भ्रम सीधे व्यावसायिक जोखिम में बदल जाता है। एक खरीद आदेश जो घनत्व को यह बताए बिना उद्धृत करता है कि इसका मतलब सापेक्ष या पूर्ण घनत्व है, या एक ड्राइंग जो ठोस कठोरता से स्पष्ट अंतर किए बिना कठोरता की मांग करता है, किसी के भी वास्तविक कारण की पहचान करने से पहले उत्पादित, अस्वीकार और फिर से उत्पादित किया जा सकता है। आईएसओ 3252 पाउडर धातुकर्म के लिए मानकीकृत शब्दावली प्रदान करता है, और नीचे दिए गए शब्दों को तकनीकी चर्चाओं, परीक्षणों और निरीक्षण दस्तावेजों में दिखाई देने वाले तरीके से समूहीकृत किया गया है।
धातुकर्म सामग्री के आपूर्तिकर्ता या खरीदार के लिए, इस सूची का व्यावहारिक मूल्य यह है कि प्रत्येक शब्द को मापने योग्य चर और एक निर्दिष्ट परीक्षण स्थिति से जोड़ा जा सकता है। जब किसी आदेश को स्वीकार या अस्वीकार करना हो तो माप की शर्त के बिना शर्तें बहुत कम उपयोग की होती हैं।
सिंटरिंग की बुनियादी बातें
सिंटरिंग एक पाउडर या कॉम्पैक्ट का ताप उपचार उसके मुख्य घटक के पिघलने बिंदु से नीचे के तापमान पर किया जाता है, ताकि कणों के बीच धातुकर्म संबंध भाग की ताकत बढ़ा सके। उस मूल परिभाषा के आसपास कई शब्द हैं जो बताते हैं कि एक चक्र कैसे चलता है और उसके अंदर क्या होता है।
सिंटरिंग:मुख्य घटक के पिघलने बिंदु से कम तापमान पर पाउडर या कॉम्पैक्ट में कणों की थर्मल बॉन्डिंग।
प्रेसिंटरिंग (प्री-बर्न):आमतौर पर चिकनाई हटाने या भाग को संभालने की ताकत देने के लिए, अंतिम सिंटरिंग तापमान से नीचे के तापमान पर कॉम्पैक्ट को गर्म करना।
पैकिंग के लिए सामग्री:एक पाउडर बिस्तर जिसमें प्रिइंटरिंग या सिंटरिंग के दौरान कॉम्पैक्ट्स को एम्बेड किया जाता है, ताकि वे अलग हो जाएं और सुरक्षित रहें।
दबाव सिंटरिंग:एक सिंटरिंग प्रक्रिया जिसमें भाग के तापमान पर होने पर एकअक्षीय दबाव लगाया जाता है।
ढीला पाउडर सिंटरिंग (गुरुत्वाकर्षण सिंटरिंग):पाउडर को बिना किसी दबाव के सीधे सिन्टर किया जाता है।
तरल-चरण सिंटरिंग:कम से कम दो घटकों के एक पाउडर या कॉम्पैक्ट को उन स्थितियों के तहत सिंटर किया जाता है जो एक तरल चरण बनाते हैं।
घुसपैठ:किसी असिंचित या सिंटेड भाग के छिद्रों को पिघली हुई अवस्था में किसी धातु या मिश्र धातु से भर दिया जाता है जिसका गलनांक उस भाग के गलनांक से कम होता है।
डीवैक्सिंग (जलना-बंद):कॉम्पैक्ट से बाइंडर्स और स्नेहक जैसे कार्बनिक योजक को बाहर निकालने के लिए गर्मी का उपयोग करना।
प्रीइंटरिंग और फाइनल सिंटरिंग के बीच अंतर पर जोर देने लायक है, क्योंकि केवल "सिंटरिंग" के रूप में वर्णित चक्र वास्तव में एक बाइंडर हटाने का कदम हो सकता है जिसके बाद एक अलग उच्च तापमान उपचार होता है, और दोनों चरण अलग-अलग गुणवत्ता के जोखिम उठाते हैं।
सिंटरिंग प्रक्रियाएँ और भट्टी के प्रकार
निरंतर भट्टियाँ उत्पादन सिंटरिंग पर हावी होती हैं क्योंकि वे एक स्थिर थर्मल प्रोफ़ाइल रखती हैं और पूर्वानुमानित थ्रूपुट देती हैं। तीन सामान्य विन्यास हैं:
| भट्टी का प्रकार | परिवहन सिद्धांत | विशिष्ट उपयोग |
|---|---|---|
| मेष बेल्ट भट्ठी | भागों को मफल द्वारा संरक्षित जालीदार बेल्ट पर लगातार ले जाया जाता है | उच्च-वॉल्यूम छोटे और मध्यम हिस्से |
| वॉकिंग-बीम भट्टी | सिंटरिंग ट्रे में रखे गए हिस्सों को वॉकिंग {{0}बीम सिस्टम द्वारा उन्नत किया जाता है | भारी भार और नियंत्रित वातावरण |
| ढकेलने वाली भट्ठी | नावों में लादे गए हिस्सों को एक पुशर तंत्र द्वारा आगे बढ़ाया जाता है | बड़े हिस्से और उच्च सिंटरिंग तापमान |
चयन भाग के द्रव्यमान, थ्रूपुट और आवश्यक वातावरण पर निर्भर करता है। जब ऐसा कोई शब्द किसी डेटा शीट या परीक्षण रिपोर्ट पर दिखाई देता है, तो मापने योग्य आवश्यकता वह थर्मल प्रोफ़ाइल होती है जो भाग वास्तव में अनुभव करता है, इसलिए निम्नलिखित गुणों की तुलना समान आधार पर की जा सकती है।
दोष और प्रक्रिया विचलन
इच्छित चक्र से विचलन अपनी स्वयं की शब्दावली उत्पन्न करते हैं, और इनमें से प्रत्येक शब्द एक विशिष्ट सुधारात्मक कार्रवाई की ओर इशारा करता है।
ओवरइंटरिंग:सिंटरिंग तापमान बहुत अधिक या समय बहुत लंबा, इसलिए उत्पाद का अंतिम प्रदर्शन खराब हो जाता है।
अंडरसिंटरिंग:सिंटरिंग तापमान बहुत कम या समय बहुत कम है, इसलिए उत्पाद आवश्यक प्रदर्शन तक पहुंचने में विफल रहता है।
छाले पड़ना:हिंसक गैस का विकास जो पापयुक्त भाग की सतह पर बुलबुले बनाता है।
पसीना आना:गर्मी उपचार के दौरान कॉम्पैक्ट से निकलने वाला तरल चरण।
सिंटर त्वचा:सिंटरिंग के दौरान बनने वाली एक सतह परत जिसके गुण भाग के आंतरिक भाग से भिन्न होते हैं।
गर्दन का गठन:गर्दन पुल की तरह होती है जो बंधन बढ़ने पर कणों के बीच बढ़ती है; यह किसी दोष के बजाय इच्छित तंत्र का वर्णन करता है।
व्यवहार में, अंडरसिंटरिंग और ओवरइंटरिंग को अक्सर घनत्व की शिकायतों के रूप में रिपोर्ट किया जाता है, यही कारण है कि साक्ष्य के रूप में उपयोग करने से पहले घनत्व को योग्य बनाना पड़ता है।
मापे गए गुण और उन्हें कैसे व्यक्त किया जाता है
संपत्ति की शर्तें प्रक्रिया की शर्तों के समान सटीकता की मांग करती हैं, क्योंकि उनमें से कई केवल तभी सार्थक होती हैं जब माप की स्थिति मूल्य के साथ बताई जाती है।
| अवधि | परिभाषा |
|---|---|
| सापेक्ष घनत्व | छिद्रित शरीर के घनत्व और छिद्र मुक्त अवस्था में समान संरचना के घनत्व का अनुपात, प्रतिशत के रूप में व्यक्त किया गया |
| सरंध्रता | शरीर के सभी छिद्रों के आयतन का कुल आयतन से अनुपात |
| प्रसार सरंध्रता | छिद्र तब बनते हैं जब एक घटक दूसरे में फैलता है, जैसा कि किर्केंडल प्रभाव द्वारा वर्णित है |
| छिद्र आकार वितरण | प्रत्येक आकार स्तर पर छिद्रों का अनुपात, संख्या या आयतन द्वारा गणना की जाती है |
| रेडियल क्रशिंग ताकत | रेडियल दबाव लागू करके एक पापयुक्त बेलनाकार नमूने की फटने की शक्ति को मापा जाता है |
| स्पष्ट कठोरता | छिद्रों के प्रभाव सहित निर्दिष्ट परिस्थितियों में पापयुक्त सामग्री की कठोरता मापी जाती है |
| ठोस कठोरता | किसी निर्दिष्ट चरण, कण या क्षेत्र की कठोरता, निर्दिष्ट परिस्थितियों में मापी जाती है और छिद्रों के प्रभाव को छोड़कर |
व्यावहारिक परिणाम यह है कि एक ही नमूने पर मापी गई स्पष्ट कठोरता और ठोस कठोरता में काफी अंतर हो सकता है, और कोई भी आंकड़ा गलत नहीं है; वे विभिन्न प्रश्नों का उत्तर देते हैं। सापेक्ष घनत्व उसी तरह व्यवहार करता है, क्योंकि यह केवल तभी तुलनीय होता है जब गणना में प्रयुक्त संदर्भ घनत्व बताया जाता है। किसी भी खरीदे गए हिस्से के लिए, उपयोगी विनिर्देश संपत्ति, परीक्षण स्थिति और स्वीकृति सीमा को एक साथ नाम देता है।
सत्यापन आम तौर पर घनत्व या सरंध्रता माप को कठोरता परीक्षण और छिद्र संरचना के मेटलोग्राफिक मूल्यांकन के साथ जोड़ता है, जो कि पापी भाग पर आयामी जांच द्वारा समर्थित होता है, क्योंकि गलत आयामों में एक सही माइक्रोस्ट्रक्चर अभी भी एक अस्वीकृत लॉट है।
अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न
प्रश्न: स्पष्ट कठोरता और ठोस कठोरता के बीच क्या अंतर है?
स्पष्ट कठोरता को निर्दिष्ट परिस्थितियों में पापी सामग्री पर मापा जाता है और इसमें छिद्रों का प्रभाव शामिल होता है, जबकि ठोस कठोरता को एक विशेष चरण, कण या क्षेत्र पर मापा जाता है और उस प्रभाव को शामिल नहीं किया जाता है।
प्रश्न: ओवरइंटरिंग प्रदर्शन को कम क्यों करती है?
अत्यधिक तापमान या समय सूक्ष्म संरचना को मोटा कर देता है और अवांछित अनाज के विकास या तरल चरण की गति को बढ़ा सकता है, इसलिए यांत्रिक गुण सही ढंग से पाप किए गए हिस्से से नीचे आ जाते हैं।
प्रश्न: क्या गर्दन की बनावट एक दोष है?
नहीं, गर्दन का गठन कणों के बीच धातुकर्म संबंध है जिसे सिंटरिंग द्वारा उत्पन्न करना है; यह समस्या तभी बनती है जब इसे गलत जगह या गलत स्तर पर मापा जाता है।
प्रश्न: किसी विनिर्देश में सापेक्ष घनत्व को कैसे उद्धृत किया जाना चाहिए?
गणना के लिए हमेशा संदर्भ घनत्व का उपयोग किया जाता है और परीक्षण विधि लागू की जाती है, क्योंकि एक ही भाग को अलग-अलग आधार रेखाओं से अलग-अलग सापेक्ष घनत्व के साथ रिपोर्ट किया जा सकता है।
प्रश्न: किर्केंडल प्रभाव का सरंध्रता से क्या संबंध है?
जब एक घटक दूसरे में अलग-अलग दरों पर फैलता है, तो रिक्तियां जमा हो जाती हैं और छिद्रों में संघनित हो जाती हैं; इन्हें प्रसार सरंध्रता के रूप में वर्णित किया गया है और ये दबाव दोषों से भिन्न हैं।
प्रश्न: अंतःस्यंदन और तरल चरण सिंटरिंग के बीच क्या अंतर है?
तरल चरण सिंटरिंग में पाउडर के घटकों से ही तरल बनता है, जबकि घुसपैठ एक अलग निचला पिघलने वाला भराव पेश करता है जो मौजूदा छिद्रों में बहता है।
