Saamaynta laysarka booska annular-ka ee tamarta lagu hagaajin karo ee ku saabsan sameynta iyo sifooyinka farsamada ee isku-dhafka birta ee birta ah ee ku xiran laambadaha birta ah ee laysarka aluminiumka ah

Marka birta lagu xidho aluminium, falgalka u dhexeeya atamka Fe iyo Al inta lagu jiro habka isku xidhka wuxuu sameeyaa iskudhisyo bir ah oo jilicsan (IMCs). Joogitaanka IMC-yadan waxay xaddidaysaa xoogga farsamada ee isku xidhka, sidaa darteed waxaa lagama maarmaan ah in la xakameeyo tirada iskudhisyadan. Sababta loo sameeyay IMC-yada ayaa ah in milmida Fe ee Al ay liidato. Haddii ay dhaafto xaddi cayiman, waxay saameyn kartaa sifooyinka farsamada ee alxanka. IMC-yadu waxay leeyihiin sifooyin gaar ah sida adkaanta, dabacsanaanta xaddidan iyo adkaanta, iyo astaamaha qaab-dhismeedka. Cilmi-baaris ayaa lagu ogaaday in marka la barbar dhigo IMC-yada kale, lakabka Fe2Al5 IMC si weyn loogu tixgeliyo midka ugu jaban (11.8)± 1.8 GPa) marxaladda IMC, waana sababta ugu weyn ee hoos u dhaca sifooyinka farsamada sababtoo ah cilladda alxanka. Warqaddani waxay baartaa habka alxanka laysarka fog ee birta IF iyo aluminiumka 1050 iyadoo la adeegsanayo laser qaab giraan ah oo la hagaajin karo, waxayna si qoto dheer u baartaa saameynta qaabka fallaadhaha laysarka ee sameynta isku-dhafka birta iyo sifooyinka farsamada. Iyadoo la hagaajinayo saamiga awoodda xudunta/giraanta, waxaa la ogaaday in marka la eego qaabka gudbinta, saamiga awoodda xudunta/giraanta ee 0.2 uu gaari karo aagga isku-xidhka isku-xirka alxanka oo si weyn u yareynaya dhumucda Fe2Al5 IMC, taasoo hagaajinaysa xoogga jarista ee kala-goysyada.

Maqaalkani wuxuu soo bandhigayaa saameynta laysarka qaabka giraanta ee la hagaajin karo ee sameynta isku-dhafka birta-dhexdhexaadka ah iyo sifooyinka farsamada inta lagu jiro alxanka laysarka fog ee birta IF iyo aluminiumka 1050. Natiijooyinka cilmi-baaristu waxay muujinayaan in habka gudbinta, saamiga awoodda xudunta/giraanta ee 0.2 uu bixiyo aagga dusha sare ee isku-xirka alxanka oo weyn, kaas oo ka tarjumaya xoogga jarista ugu badan ee 97.6 N/mm2 (waxtarka wadajirka ah ee 71%). Intaa waxaa dheer, marka la barbar dhigo alwaaxyada Gaussian oo leh saamiga awoodda oo ka weyn 1, tani waxay si weyn u yareyneysaa dhumucda isku-dhafka birta-dhexdhexaadka ah ee Fe2Al5 (IMC) 62% iyo dhumucda guud ee IMC 40%. Habka daloolinta, dildilaacyo iyo xoog jaris hoose ayaa la arkay marka la barbar dhigo habka gudbinta. Waxaa xusid mudan in sifeyn muhiim ah oo hadhuudh ah lagu arkay tolmada alxanka markii saamiga awoodda xudunta/giraanta uu ahaa 0.5.

Marka r=0, awoodda wareegga oo keliya ayaa la soo saaraa, halka marka r=1, awoodda asaasiga ah oo keliya la soo saaraa.

Jaantuska jaantuska ee saamiga awoodda r ee u dhexeeya shucaaca Gaussian iyo shucaaca wareegsan

(a) Qalabka alxanka; (b) Qoto dheer iyo ballaca astaanta alxanka; (c) Jaantuska jaantuska ee soo bandhigidda goobaha muunadda iyo qalabka

Tijaabada MC: Kaliya marka laga hadlayo biraha Gaussian, tolmada alxanka waxay marka hore ku jirtaa qaabka gudbinta gacmeed (ID 1 iyo 2), ka dibna waxay u gudubtaa qaabka godka qufulka qayb ahaan galaya (ID 3-5), iyadoo dildilaacyo muuqda ay soo muuqdaan. Markii awoodda giraantu ay ka korodhay 0 ilaa 1000 W, ma jirin dildilaacyo muuqda oo ku yaal ID 7 qoto dheer ee kobcinta birtana waxay ahayd mid aad u yar. Marka awoodda giraantu ay kordho ilaa 2000 iyo 2500 W (ID 9 iyo 10), qoto dheer ee aagga birta hodanka ah ayaa kordha. Dildilaac xad dhaaf ah oo ku yimaada awoodda giraanta 2500w (ID 10).

Tijaabada MR: Marka awoodda xudunta u dhaxaysaa 500 iyo 1000 W (ID 11 iyo 12), tolmada alxanka waxay ku jirtaa qaabka gudbinta; Marka la barbardhigo ID 12 iyo ID 7, inkastoo awoodda guud (6000w) ay isku mid tahay, ID 7 waxay hirgelisaa habka qufulka godka. Tani waxay sabab u tahay hoos u dhac weyn oo ku yimid cufnaanta awoodda ee ID 12 sababtoo ah astaamaha wareegga ee ugu badan (r=0.2). Marka awoodda guud ay gaarto 7500 W (ID 15), habka gelitaanka oo buuxa ayaa la gaari karaa, marka la barbar dhigo 6000 W ee loo isticmaalo ID 7, awoodda habka gelitaanka oo buuxa ayaa si weyn u kordheysa.

Tijaabada IC: Habka la sameeyay (ID 16 iyo 17) waxaa lagu gaaray awoodda asaasiga ah ee 1500w iyo awoodda giraanta 3000w iyo 3500w. Marka awoodda asaasiga ahi ay tahay 3000w awoodda giraantuna ay u dhaxayso 1500w iyo 2500w (ID 19-20), dildilaacyo muuqda ayaa ka soo muuqda is-dhexgalka birta hodanka ah iyo aluminiumka hodanka ah, taasoo samaynaysa qaab god yar oo maxalli ah oo galaya. Marka awoodda giraantu ay tahay 3000 iyo 3500w (ID 21 iyo 22), gaar qaabka godka furaha oo buuxa.

Sawirrada matalaadda ee isgoysyada kala-goysyada ee aqoonsi kasta oo alxan ah oo hoos yimaada mikroskoobka indhaha

Jaantuska 4. (a) Xiriirka ka dhexeeya xoogga ugu dambeeya ee jiidista (UTS) iyo saamiga awoodda ee tijaabooyinka alxanka; (b) Awoodda guud ee dhammaan tijaabooyinka alxanka

Jaantuska 5. (a) Xiriirka ka dhexeeya saamiga dhinaca iyo UTS; (b) Xiriirka ka dhexeeya fidinta iyo qoto dheeraanta gelinta iyo UTS; (c) Cufnaanta awoodda ee dhammaan tijaabooyinka alxanka

Jaantuska 6. (ac) Khariidadda qaab-dhismeedka Vickers microhardness; (df) Muuqaalada kiimikada ee SEM-EDS ee u dhigma alxanka qaabka gudbinta ee matalaya; (g) Jaantuska jaantuska ee isku xirka birta iyo aluminiumka; (h) Fe2Al5 iyo dhumucda guud ee IMC ee alxanka qaabka gudbinta

Jaantuska 7. (ac) Khariidadda qaabka daloolinta Vickers microhardness; (df) Noocyada kiimikada ee SEM-EDS ee u dhiganta ee alxanka qaabka daloolinta gudaha ee matalaya

Jaantuska 8. (ac) Khariidadda qaabka daloolinta Vickers microhardness; (df) Noocyada kiimikada ee SEM-EDS ee u dhiganta ee alxanka qaabka daloolinta oo dhammaystiran

Jaantuska 9. Saxanka EBSD wuxuu muujinayaa cabbirka badarka ee gobolka hodanka ku ah birta (saxanka sare) ee tijaabada qaabka daloolinta oo dhammaystiran, wuxuuna cabbirayaa qaybinta cabbirka badarka

Jaantuska 10. SEM-EDS ee isku xirka u dhexeeya birta hodanka ah iyo aluminium hodanka ah

Daraasaddani waxay baartay saameynta laysarka ARM ee sameynta, qaab-dhismeedka yar yar, iyo sifooyinka farsamada ee IMC ee isku-xidhka aluminiumka birta IF-1050 ee kala duwan ee alxanka. Daraasaddu waxay tixgelisay saddex qaab oo alxan ah (qaabka gudbinta, qaabka gelitaanka maxalliga ah, iyo qaabka gelitaanka buuxa) iyo saddex qaab oo alxan ah oo la xushay (alxanka Gaussian, alxanka wareegsan, iyo alxanka gaussian). Natiijooyinka cilmi-baaristu waxay muujinayaan in xulashada saamiga awoodda ku habboon ee alxanka Gaussian iyo alxanka wareegsan ay tahay halbeeg muhiim ah oo lagu xakameynayo sameynta iyo qaab-dhismeedka yar ee kaarboonka gudaha, taasoo kor u qaadaysa sifooyinka farsamada ee alxanka. Habka gudbinta, alxanka wareegsan oo leh saamiga awoodda 0.2 wuxuu bixiyaa xoogga alxanka ugu fiican (71% waxtarka wadajirka). Habka daloolinta, alxanka Gaussian wuxuu soo saaraa qoto dheer oo alxanka ah iyo saamiga dhinaca sare, laakiin xoojinta alxanka ayaa si weyn hoos ugu dhacday. Alxanka wareegsan oo leh saamiga awoodda 0.5 wuxuu saameyn weyn ku leeyahay sifeynta badarka dhinaca birta ee tolmada alxanka. Tani waxay sabab u tahay heerkulka ugu sarreeya ee hoose ee iftiinka annular-ka taasoo horseedaysa heer qaboojin degdeg ah, iyo saameynta xaddidaadda koritaanka ee socdaalka Al milanka ee qaybta sare ee tolmada alxanka ee qaab-dhismeedka hadhuudhka. Waxaa jira xiriir xooggan oo u dhexeeya Vickers microhardness iyo saadaasha Thermo Calc ee boqolkiiba mugga wejiga. Boqolleyda mugga ee Fe4Al13 oo weyn, ayaa microhardness-ku sii badanayaa.