1. Hver er grundvallareiginleikamunurinn á 1J36 og 6J20 og hvers vegna er skynsamlegt að nota þeirra í ferhyrndu rörformi?
1J36 og 6J20 eru báðar nákvæmar málmblöndur samkvæmt kínverska GB staðlinum, en þær eru hannaðar fyrir 截然不同的 (jiérán bùtóng - algjörlega mismunandi) tilgangi.
1J36 (svipað og Invar 36): Þetta er járn-nikkelblendi sem inniheldur um það bil 36% nikkel. Einkenni þess er afar lágur hitastuðull (CTE) í kringum stofuhita. Þessi "Invar áhrif" gera það tilvalið fyrir forrit sem krefjast víddarstöðugleika þrátt fyrir hitasveiflur.
6J20 (svipað og Ni-Span C 902): Þetta er járn-nikkel-krómblendi með viðbótum af títan. Aðaleiginleiki þess er stöðugur mýktarstuðull yfir breitt hitastig. Ennfremur er hægt að stilla teygjustuðulinn með hitameðferð og hann hefur góðan styrk og tæringarþol.
Rökin fyrir Square Tube Form:
Ferkantað rör býður upp á háan styrkleika-til-þyngdarhlutfalls og framúrskarandi mótstöðu gegn beygju í tveimur ásum. Þessi rúmfræðilega skilvirkni skiptir sköpum fyrir báðar málmblöndur:
Fyrir 1J36 er ferhyrnt rör notað til að smíða stífa, létta ramma (td í loftrými eða mælifræði) sem má ekki stækka, dragast saman eða skekkjast við hitabreytingar. Lögunin veitir hámarks uppbyggingu stöðugleika með lágmarks efni.
Fyrir 6J20 eru ferhyrndar rör notaðar í nákvæmnisfjaðraþætti, stilli gaffla, resonant reyr og skynjarahluta þar sem fyrirsjáanleg beygju- og snúningsstífleiki ferningaformsins er hönnunarkrafa fyrir nákvæma frammistöðu.
2. Í hvaða sérstöku forritum myndi verkfræðingur tilgreina 1J36 Square Tube yfir venjulegt burðarstálrör?
Verkfræðingur myndi velja 1J36 fermetra rör þegar aðalhönnunaráskorunin er varma aflögun, ekki bara burðargeta-. Hár kostnaður þess er réttlætanlegur í -mikilvægum forritum þar sem jafnvel míkron-víddarbreytingar eru óviðunandi.
Geimferða- og gervihnattabyggingar: Notað í festingarramma fyrir sjónkerfi, leysisamskiptabúnað og loftnetsstuðning. Þegar gervihnötturinn fer inn og út úr sólarljósi verða miklar hitasveiflur. 1J36 uppbygging tryggir að nákvæm röðun þessara viðkvæmu kerfa haldist stöðug.
Nákvæmni mælingarbúnaður: Rammar fyrir leysir interferometers, hnitamælavélar (CMM) og hágæða vísindatæki. Notkun 1J36 fermetra rör fyrir grunnbygginguna kemur í veg fyrir að öll vélin "vaxi" eða "minnki" vegna hitabreytinga á verkstæði, sem myndi leiða til mæliskekkna.
Cryogenic Engineering: Stuðningsmannvirki í Liquid Natural Gas (LNG) geymum eða ofurleiðandi segulkerfum. 1J36 heldur lágu CTE við frosthita og kemur í veg fyrir hitaálag á tengda íhluti.
Bimetallic Strip Components: Þó að oft sé ræma, er hægt að nota 1J36 fermetra rör sem óvirka, litla-þensluhluta í flóknum virkjunar- eða uppbótakerfum þar sem pípulaga formstuðli er nauðsynlegur til samþættingar.
3. 6J20 málmblönduna er þekkt fyrir "fasta stuðul." Hvað þýðir þetta og hvers vegna er ferningur rör kjörinn formþáttur til að nýta þessa eign?
Eiginleikinn „fasti stuðull“ eða „Elinvar“ vísar til stöðugleika Young's Modulus efnisins (mælikvarði á stífleika þess) við breytingar á hitastigi.
Staðlað efni: Fyrir flesta málma, þar á meðal stál, minnkar Young's Modulus eftir því sem hitastig hækkar. Þetta þýðir að gormur úr venjulegu stáli verður mýkri og viðbragðsminna við hærra hitastig.
6J20 álfelgur: Það er hannað þannig að Young's Modulus hennar helst næstum stöðugt á tilteknu hitastigi (td -50°C til +70°C). Fjöður eða ómunaþáttur úr 6J20 mun því hafa stöðuga fjöðrunartíðni og ómun, óháð breytingum á umhverfishita.
Af hverju Square Tube er tilvalið:
Fermetra rörformið er fullkomið fyrir íhluti sem treysta á beygju- eða snúningsstífleika, þar sem stuðullinn er lykileiginleikinn.
Stillingargafflar og resonators: Tennurnar á stórum stilliskaffli eða ómunskynjara er hægt að búa til úr 6J20 fermetra rör. Stöðugi stuðullinn tryggir að tíðni tækisins haldist nákvæm og stöðug.
Precision Spring Elements: Í viðkvæmum vigtarvogum, þrýstiskynjara eða nákvæmnisbúnaði er hægt að búa til teygjanlega liðinn (td cantilever geisla) úr 6J20 fermetra rör. Fyrirsjáanleg sveigja hans undir álagi mun ekki reka með hitastigi.
Byggingarhlutir í viðkvæmum tækjum: Notað fyrir handleggi eða stuðning í tækjum þar sem jafnvel smávægilegar breytingar á stífleika gætu haft áhrif á kvörðun. Holur ferningshluti veitir nauðsynlega stífleika með lágmarksþyngd.
4. Hver eru mikilvæg skref í framleiðslu og hita-meðhöndlun á 1J36 eða 6J20 fermetra rör til að ná tilgreindum eiginleikum?
Framleiðsla og varmavinnsla þessara málmblöndur er mjög sérhæfð og skiptir sköpum til að ná fyrirheitnum árangri.
Framleiðsluáskoranir:
1J36: Það er tiltölulega mjúkt en hefur litla hitaleiðni og tilhneigingu til að vinna-harðnað. Til að mynda ferhyrndu rörið úr ræmu eða saum-suðu það krefst nákvæmrar eftirlits til að forðast að koma á of mikilli afgangsspennu, sem getur haft slæm áhrif á víddarstöðugleika þess.
6J20: Það er venjulega sterkara og getur verið aldurs-hert. Vinnsla og suðu krefjast tækni sem kemur í veg fyrir mengun og forðast myndun óæskilegra fasa.
Mikilvæg hitameðferð:
Fyrir 1J36 Square Tube:
Álagsglæðing: Eftir kalda mótun eða suðu er lág-hitaglæðing (td 315°C) oft framkvæmd til að létta innri álag án þess að hafa veruleg áhrif á kornabygginguna.
Lokahá-hitaglæðing: Rörið er hitað í 830-880°C í verndandi andrúmslofti (vetni eða lofttæmi) til að endurkristalla kornbygginguna og ná mjög lágu, stöðugu CTE. Það er síðan hægt að kæla (ofnkælt) til að koma í veg fyrir að það festist í nýjum álagi.
Fyrir 6J20 Square Tube:
Meðhöndlun með lausn: Rörið er hitað upp í háan hita (td 950°C) til að leysa upp öll málmblöndur í samræmda fasta lausn, síðan slökkt hratt í vatni eða olíu til að halda þessu ástandi. Þetta skilar sér í mjúku, vinnanlegu ástandi.
Úrkoma (aldur) Harðnun: Þetta er mikilvægasta skrefið. Túpan er öldruð við tiltekið millihitastig (td 500-600°C) í nákvæman tíma. Þetta gerir það að verkum að fínt botnfall myndast um allt fylkið, sem eykur styrkinn verulegaogsetur fasta modulus eiginleikann. Tími og hitastigi öldrunar er nákvæmlega stjórnað til að "stilla" endanlega teygjanlegu eiginleikana.
5. Þegar borið er saman 6J20 fermetra rör við -sterka úrkomu-harðnandi (PH) ryðfrítt stálrör eins og 17-4PH, hver eru helstu valviðmiðin?
Þetta er klassísk ákvörðun á milli „virkrar“ eignar og „byggingar“ eignar.
| Eiginleiki | 6J20 Alloy Square Tube | 17-4PH ryðfrítt stál rör |
|---|---|---|
| Aðaleign | Stöðugur teygjanlegur stífni og stillanleg stífleiki | Mikill styrkur-til-þyngdarhlutfalls og góð tæringarþol |
| Bílstjóri fyrir lykilforrit | Hitastöðugleiki gormahraða eða ómunatíðni. | Hrein vélrænni styrkur, hörku og þreytuþol. |
| Flutningur með Temp. | Young's Modulus helst stöðugt. Vorframmistaða er fyrirsjáanleg. | Young's Modulus minnkar með hitastigi. Vortíðni mun breytast. |
| Tæringarþol | Gott, vegna nikkel-Chromium innihaldsins. | Mjög gott, sambærilegt við venjulegt austenitískt ryðfrítt stál. |
| Vinnanleiki/suðuhæfni | Meira krefjandi; krefst stýrðrar hitameðhöndlunar eftir-framleiðslu. | Almennt gott í ástandi sem -meðhöndlað er með lausn; staðlaðar suðuaðferðir gilda. |
| Kostnaður | Hærra, vegna sérhæfðrar samsetningar og nákvæmrar hitameðferðar. | Lægri og fáanlegri en 6J20. |
Valviðmið:
Veldu 6J20 þegar aðal hönnunarkrafan er að stífleiki eða ómunatíðni íhlutas haldist óbreytt eftir hitastigi. Þetta er mikilvægt fyrir skynjara, nákvæmnisgorma og tímatökutæki.
Veldu 17-4PH þegar aðalkrafan er sterk, endingargóð og tæringarþolin-burðarhlutur sem gæti einnig virkað sem gorm, en þar sem nokkur breyting á gormafjöðrun með hitastigi er ásættanleg. Það er yfirburða almennt-hástyrkt efni.
