ການເຂົ້າໃຈປະຕິກິລິຍາຂອງພັນທະບັດເພັຊໃນຜິວຮ່ວມຂອງເຄື່ອງມືຂຸດເຈາະທີ່ມີຂະໜາດຕ່ຳກວ່າ 3mm

ບົດບາດຂອງການພັນທະບັດໃນຜິວຮ່ວມຕໍ່ການເຮັດວຽກຂອງເຄື່ອງມືທີ່ມີເພັຊ

ວິທີການທີ່ເພັດຜູກມັດກັນໃນແຕ່ລະຈຸດຮ່ວມມີບົດບາດສຳຄັນຫຼາຍໃນການກຳນົດອາຍຸການໃຊ້ງານຂອງຂົດເຈาะເມື່ອເຮັດວຽກກັບວັດສະດຸທີ່ມີຂະໜາດນ້ອຍກວ່າ 3 ມມ. ເມື່ອເພັດຕິດດີກັບຕົວຢຶດທີ່ມີໂຄບອອລດ້ວຍພື້ນຖານໂຄບອອລ, ມັນຈະຄົງຢູ່ໃນສະຖານະການເຈາະດ້ວຍຄວາມໄວສູງ. ສິ່ງນີ້ຊ່ວຍໃນການຖ່າຍໂຍນພະລັງງານການຫມູນຢ່າງມີປະສິດທິພາບເພື່ອທຳລາຍຫີນອອກໂດຍບໍ່ກໍ່ໃຫ້ເກີດຄວາມຮ້ອນສ່ວນເກີນ. ຂໍ້ບกພົບນ້ອຍໆໃນຈຸດຕໍ່ເຊື່ອມເຫຼົ່ານີ້ສາມາດຫຼຸດອາຍຸການໃຊ້ງານຂອງເຄື່ອງມືລົງໄດ້ປະມານ 40 ເປີເຊັນ ເນື່ອງຈາກບັນຫາຄວາມຮ້ອນສ່ວນເກີນ, ຕາມຜົນການຄົ້ນພົບທີ່ຖືກເຜີຍແຜ່ໃນລາຍງານການປະຕິບັດງານຂອງວັດສະດຸ (Materials Performance Report) ປີກາຍນີ້. ການຮັກສາການເຊື່ອມຕໍ່ນີ້ໃຫ້ແໜ້ນໜາແມ່ນມີຄວາມສຳຄັນຫຼາຍຕໍ່ເຄື່ອງມືທີ່ໃຊ້ໃນວຽກງານເຈາະທີ່ຕ້ອງການຄວາມແນ່ນອນ ແລະ ຄວາມໜ້າເຊື່ອຖື.

ປັດໄຈດ້ານໂທຣະມິດແລະໄຄເນຕິກທີ່ຂັບເຄື່ອນການເກີດປະຕິກິລິຍາລະຫວ່າງເພັດກັບໂລຫະ

ວິທີການທີ່ເກີດຂຶ້ນຂອງຄາບໄບຣດ໌ທີ່ຈຸດຕັດກັນລະຫວ່າງເພັດ ແລະ ຕົວຢືດຢຸ່ນຂຶ້ນກັບປັດໃຈຕ່າງໆ ເຊັ່ນ: ພະລັງງານອິດສະລິຍານກິບບ໌ ແລະ ອັດຕາການເຄື່ອນທີ່ຂອງອະຕອມ. ເມື່ອອຸນຫະພູມຂະບວນການເກີນ 900 ອົງສາເຊີນໄຊອຸດ, ປະຕິກິລິຍາຈະເລີ່ມໄວຂຶ້ນແນ່ນອນ, ແຕ່ກໍມີຂໍ້ຈໍາກັດ. ຢູ່ອຸນຫະພູມສູງເຫຼົ່ານີ້, ພວກເຮົາມັກຈະໄດ້ຄາບໄບຣດ໌ M23C6 ທີ່ເປັນແບບເປື່ອຍແທນທີ່ຈະໄດ້ເຟດ M7C3 ທີ່ມີຄວາມໝັ້ນຄົງຫຼາຍກວ່າ. ສໍາລັບເຄື່ອງມືຂະໜາດນ້ອຍກ່ວາ 3mm, ພະລັງງານເລີ່ມຕົ້ນທີ່ຈໍາເປັນສໍາລັບໂຄບອອດໃນການແຜ່ກະຈາຍຜ່ານວັດສະດຸຈະຫຼຸດລົງປະມານ 15% ເມື່ອທຽບກັບຊິ້ນສ່ວນຂະໜາດໃຫຍ່. ສິ່ງນີ້ໝາຍຄວາມວ່າຜູ້ຜະລິດຈະຕ້ອງລະມັດລະວັງເປັນພິເສດກ່ຽວກັບການຄວບຄຸມອຸນຫະພູມໃນຂະບວນການຊິມເມີ. ການເພີ່ມສ່ວນປະກອບເຊັ່ນ: ທັງສະເຕັນ ຫຼື ໂຄຣມຽມໃສ່ໃນສ່ວນປະສົມຕົວຢືດຢຸ່ນຈະຊ່ວຍຊ້າລົງການກະຈາຍຂອງເພັດໂດຍບໍ່ເຮັດໃຫ້ການເຊື່ອມຕໍ່ລະຫວ່າງໂລຫະ ແລະ ຄາບໄບຣດ໌ເສຍຫາຍ. ການປັບປຸງເຫຼົ່ານີ້ສຸດທ້າຍຈະນໍາໄປສູ່ຄວາມໝັ້ນຄົງທີ່ດີຂຶ້ນໃນຈຸດຕັດກັນທີ່ສໍາຄັນໃນຂະບວນການຜະລິດເຄື່ອງມື.

ການກັ່ນຕອງຄາບໄບຣດ໌ (M7C3, M23C6) ໃນລະບົບຕົວຢືດຢຸ່ນທີ່ມີໂຄບອອດ

ເຄືອຂ່າຍ M7C3 ສ້າງລະບົບຜົນເກີດຮູບຫົກເຫຼີຍທີ່ຊ່ວຍເຂົ້າຈີກເພັດໄດ້ຢ່າງໜັກແໜ້ນ, ໃນຂະນະທີ່ການກໍ່ຕົວຂອງ M23C6 ຫຼາຍເກີນໄປຈະສ້າງເຂດທີ່ງ່າຍຕໍ່ການແຕກ. ການປັບສ່ວນປະສົມໂຄບອລດ້ວຍການເພີ່ມທັງສະຕັ້ນ 12% ຈະຊ່ວຍຫຼຸດການກໍ່ຕົວຂອງ M23C6 ໄດ້ 22%, ເຊິ່ງຊ່ວຍປັບປຸງຄວາມໜ້າເຊື່ອຖືຂອງເຄື່ອງເຈາະໃນສະພາບແວດລ້ອມດິນຊີວະເຂົ້າຮ້ອນໄດ້ຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ.

ວິທີການທົດສອບແບບປະລິມານສໍາລັບຄວາມເຂັ້ມແຂງຂອງການຢືດຕິດຂອງໄຮໂດຣເຈນ

ການເຈາະແບບນາໂນແລະການງໍຂອງໄມໂຄຣຄານທີເວີສໍາລັບການວິເຄາະທາງກົນຈັກຂະໜາດນາໂນ

ສຳລັບການວິເຄາະຄຸນສົມບັດທາງກົນຈັກທີ່ຜິວຊັ້ນຕິດຕໍ່ລະຫວ່າງໄຮມ່-ໂລຫະໃນຂົວເຈาะຂະໜາດນ້ອຍໆທີ່ມີເສັ້ນຜ່າສູນກາງຕ່ຳກວ່າ 3 ມິລີແມັດ, ນັກຄົ້ນຄວ້າມັກໃຊ້ວິທີການຈີກເຂົ້າ (nanoindentation) ແລະ ວິທີການງໍຂອງໄມໂຄຣແຄນທີເວີ (microcantilever bending). ວິທີການເຫຼົ່ານີ້ຊ່ວຍໃຫ້ນັກວິທະຍາສາດສາມາດນຳໃຊ້ແຮງທີ່ມີຂອບເຂດຕັ້ງແຕ່ 1 ມິລີນິວຕັນ ຫາ 500 ມິລີນິວຕັນ ເພື່ອຮັບຂໍ້ມູນລະອຽດກ່ຽວກັບຄຸນສົມບັດຕ່າງໆ ເຊັ່ນ: ຄວາມແຂງ, ລະດັບຄວາມຍືດຫຍຸ່ນຫຼືການດີດຕົວຄືນຫຼັງຈາກຖືກກົດ (elastic modulus), ແລະ ຄວາມຕ້ານທານຕໍ່ການແຕກ (fracture toughness). ໂດຍສະເພາະ, ການແຜນທີ່ຈີກເຂົ້າໃນຂະໜາດນາໂນ (nanoindentation mapping) ສາມາດຊອກຫາຈຸດອ່ອນທີ່ໂຄບອອລດ (cobalt) ໄດ້ເຂົ້າໄປໃນວັດສະດຸ, ເຊິ່ງຊ່ວຍອະທິບາຍວ່າເປັນຫຍັງໄຮມ່ຈຶ່ງມັກຫຼຸດອອກຈາກຂົວເຈາະຂະໜາດນ້ອຍໆ 0.5 ມິລີແມັດ ເນື່ອງຈາກການສະສົມຂອງຄວາມເຄັ່ງຕຶງ. ໃນຂະນະດຽວກັນ, ວິທີການງໍຂອງໄມໂຄຣແຄນທີເວີ (microcantilever bending) ດຳເນີນການຕ່າງກັນ ໂດຍການສ້າງການແຕກແຍກຢ່າງມີການຄວບຄຸມລະຫວ່າງຊັ້ນຕ່າງໆ ເພື່ອວັດແທກຄວາມແຮງຂອງການຕິດພັນຢ່າງແທ້ຈິງ. ສິ່ງນີ້ໃຫ້ຂໍ້ມູນທີ່ມີຄຸນຄ່າແກ່ຜູ້ຜະລິດໃນການປັບປຸງສູດຂອງວັດສະດຸປະສົມ (binder formulas). ແລະ ເມື່ອນຳມາໃຊ້ຮ່ວມກັບແບບຈຳລອງຄອມພິວເຕີທີ່ສິມູເລດຜົນກະທົບຈາກຄວາມຮ້ອນ, ວິທີການທົດສອບເຫຼົ່ານີ້ກໍຈະກາຍເປັນເຄື່ອງມືທີ່ມີອຳນາດຂຶ້ນໃນການຄາດຄະເນວ່າວັດສະດຸປະສົມຕ່າງໆຈະຢູ່ຮອດໄດ້ດີປານໃດໃນຂະບວນການຜະລິດຈິງ.

ການທົດສອບການດັນອອກ: ການວັດແທກຄວາມເຂັ້ມແຂງຕໍ່ການຕາດໃນການຝັງໄຮ່ມະນີດຽວ

ການທົດສອບການດັນອອກຈະກວດສອບວ່າໄຮ່ມະນີຢູ່ຫຼືຕິດໄດ້ດີປານໃດ ໂດຍການດັນມັນດ້ວຍເຄື່ອງວັດແທກທີ່ມີຂະໜາດນ້ອຍຈາກທົງເສັ້ນ ຈົນກ່ວາມັນຈະລົ້ນອອກ. ຜົນໄດ້ຮັບຈະໃຫ້ຂໍ້ມູນກ່ຽວກັບຄວາມເຂັ້ມແຂງຕໍ່ການຕາດໃນລະດັບ 200 ຫາ 800 MPa, ເຊິ່ງຕົວເລກເຫຼົ່ານີ້ກໍ່ສອດຄ່ອງດີກັບລະດັບຄວາມທົນທານຂອງວັດສະດຸເມື່ອຖືກນຳໃຊ້ໃນສະພາບການຕ່າງໆ ໂດຍສະເພາະວັດສະດຸເຊລາມິກທີ່ປະສົມກັບວັດສະດຸອື່ນໆ. ໃນປັດຈຸບັນ, ເຄື່ອງຈັກອັດຕະໂນມັດສາມາດທົດສອບໄຮ່ມະນີໄດ້ຫຼາຍກວ່າ 100 ອັນຕໍ່ຊົ່ວໂມງ ສຳລັບຊິ້ນສ່ວນຂະໜາດນ້ອຍ 0.3 mm, ດັ່ງນັ້ນພວກເຮົາຈຶ່ງສາມາດໄດ້ຮັບຂໍ້ມູນທີ່ຖືກຕ້ອງກ່ຽວກັບວ່າໄຮ່ມະນີທຸກອັນໃນແຕ່ລະລ໋ອດຕິດໄດ້ດີພໍສົມຄວນຫຼືບໍ່. ແລະ ເນື່ອງຈາກກົດລະບຽບ ISO 21857-2 ທີ່ອອກໃໝ່ໃນປີ 2024 ຕ້ອງການໃຫ້ມີການທົດສອບແບບນີ້ສຳລັບເຄື່ອງເຈาะທາງການແພດ ບ່ອນທີ່ຕ້ອງການຄວາມຖືກຕ້ອງສູງໃນລະດັບຈຸລະພາກ, ຜູ້ຜະລິດຈຶ່ງຕ້ອງດຳເນີນການນີ້ໃຫ້ຖືກຕ້ອງເພື່ອໃຫ້ເຂົ້າກັບມາດຕະຖານຂອງອຸດສາຫະກຳ.

ການທົດສອບທາງກົນຈັກໃນສະພາບ TEM ໃຕ້ການປ່ຽນແປງອຸນຫະພູມ

ວິທີການຖ່າຍຮູບໄມໂຄຣດ້ວຍອິເລັກຕຼອນໃນສະພາບແວດລ້ອມຈິງປະສົມການທົດສອບຄວາມເຄັ່ງຕຶງຂອງກົນຈັກເຂົ້າກັບການປ່ຽນແປງຂອງອຸນຫະພູມ ເພື່ອສັງເກດການຜຸພັງຂອງວັດສະດຸຕາມເວລາທີ່ຈຸດຕໍ່ເຊື່ອມ. ສິ່ງທີ່ເຮັດໃຫ້ມັນມີຄຸນຄ່າກໍຄື ມັນສາມາດສະແດງໃຫ້ເຫັນຢ່າງຊັດເຈນວ່າເວລາໃດທີ່ເກີດການປ່ຽນແປງໃນລະດັບອະຕອມ, ຕົວຢ່າງເຊັ່ນ ເວລາທີ່ເກີດຄາບໄບ M7C3 ທີ່ປະມານ 650 ອົງສາເຊວໄຊອຸນ. ແລະ ພວກເຮົາຮູ້ຈາກການທົດສອບໃນຫ້ອງທົດລອງວ່າ ການກໍ່ຕົວຂອງຄາບໄບນ້ອຍໆເຫຼົ່ານີ້ ແມ່ນສິ່ງທີ່ທໍາໃຫ້ເຄື່ອງເຈາະເສຍຫຼັງຈາກການໃຊ້ງານເປັນເວລາດົນ. ທີມງານຄົ້ນຄວ້າໄດ້ດໍາເນີນການທົດສອບດ້ວຍເຄື່ອງຄວບຄຸມໄຟຟ້າໄມໂຄຣ (MEMS) ທີ່ສາມາດປ່ຽນໄປມາລະຫວ່າງອຸນຫະພູມປົກກະຕິກັບເກືອບ 800 ອົງສາ. ຜົນໄດ້ຮັບ? ວັດສະດຸເຊື່ອມດ້ວຍນິກເກີນພັດທະນາຮູພຸ່ມຫຼາຍຂຶ້ນເຖິງ 3 ເທົ່າໃນເງື່ອນໄຂນີ້ ສົມທຽບກັບການໃຊ້ງານປົກກະຕິ. ການທົດສອບແບບເຮັງນີ້ຊ່ວຍໃຫ້ວິສະວະກອນສາມາດຄາດເດົາໄລຍະເວລາທີ່ເຄື່ອງເຈາະຄຸນນະພາບດ້ານການບິນອາວະກາດຈະຢູ່ໄດ້ກ່ອນທີ່ຈະເສຍໄປຢ່າງສິ້ນເຊີງ, ເຊິ່ງເປັນສິ່ງສໍາຄັນຫຼາຍ ເນື່ອງຈາກການຜິດພາດໃນການບິນອາວະກາດ ຫຼື ການເຈາະເລິກນັ້ນກໍ່ເກືອບບໍ່ມີຂໍ້ຜິດພາດໃດໆທີ່ອະນຸຍາດໃຫ້ເກີດຂຶ້ນ.

ການອະທິບາຍໂຄງສ້າງຈຸລະພາກດ້ວຍໃຊ້ TEM ແລະ EDS

ການຖ່າຍຮູບ TEM ຄວາມລະອຽດສູງຂອງຊັ້ນກຣາໄຟໄຕຊ໌ແລະຊັ້ນຄາບໍໄບ

ການຖ່າຍຮູບດ້ວຍໄມໂຄຣດອງສະເລັກຕອນແບບຖ່າຍທາງຜ່ານ (Transmission Electron Microscopy ຫຼື TEM) ສາມາດຖ່າຍຮູບວັດສະດຸໃນລະດັບອະຕອມ ໂດຍມີຄວາມລະອຽດຕໍ່າກວ່າ 0.2 ນາໂນແມັດ. ສິ່ງນີ້ເຮັດໃຫ້ພວກເຮົາສາມາດເຫັນຊັ້ນກາຟຟິກທີ່ບາງມີຄວາມຫນາລະຫວ່າງ 1 ຫາ 3 ນາໂນແມັດ ທີ່ຢູ່ບໍລິເວນຕິດຕໍ່ກັນລະຫວ່າງໄດມອນແລະຕົວເຊື່ອມ. ພວກເຮົາຍັງສາມາດສັງເກດເຫັນໄດ້ເຖິງຟັດກາກະບອນທີ່ບໍ່ຄ່ອຍສະຖຽນ, ເຊັ່ນ: M7C3 ແລະ M23C6 ທີ່ເກີດຂື້ນເມື່ອວັດສະດຸຖືກຈັດໃຫ້ຕິດກັນດ້ວຍຄວາມຮ້ອນ. ການສຶກສາຕ່າງໆໄດ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນເຖິງສິ່ງໜຶ່ງທີ່ໜ້າສົນໃຈ: ເມື່ອຊັ້ນກະບອນເຕີບໂຕເກີນປະມານ 150 ນາໂນແມັດ, ຄວາມເຂັ້ມແຂງຂອງການຕິດຕໍ່ຈະຫຼຸດລົງປະມານ 18 ຫາ 22 ເປີເຊັນ ເນື່ອງຈາກຄວາມເຄັ່ງຕຶງທີ່ສະສົມຢູ່ບໍລິເວນຕິດຕໍ່ລະຫວ່າງກະບອນແລະໄດມອນ. ອີກຢ່າງໜຶ່ງ, ການຖ່າຍຮູບດ້ວຍ TEM ໂດຍອີງໃສ່ຄວາມແຕກຕ່າງຂອງຟັດ (phase contrast TEM) ສະແດງໃຫ້ເຫັນເຖິງເຫດການສຳຄັນອີກອັນໜຶ່ງທີ່ເກີດຂື້ນທີ່ນີ້. ໂຄບອລ້ດ (Cobalt) ມີແນວໂນ້ມທີ່ຈະຍ້າຍຕົວໄປຕາມວັດສະດຸ, ເຮັດໃຫ້ກາກບອນລະລາຍເຂົ້າໄປໃນມາຕິກເຊັນທີ່ຢູ່ອ້ອມຮອບ. ຂະບວນການນີ້ພິສູດໃຫ້ເຫັນວ່າມີຄວາມສຳຄັນຫຼາຍໃນການເຂົ້າໃຈສິ່ງທີ່ເກີດຂື້ນທີ່ບໍລິເວນຕິດຕໍ່ເຫຼົ່ານີ້ໃນຂະນະທີ່ມີການເກີດປະຕິກິລິຍາ.

ການແຜ່ກະຈາຍອົງປະກອບທີ່ຜິວຊັ້ນຕອນຜ່ານ EDS

ເຕັກນິກການສະແກນຮັງສີ X ທີ່ມີພະລັງງານແຈກຢາຍ (EDS) ສາມາດແຜນທີ່ການຈັດຈຳນວນໃໝ່ຂອງອົງປະກອບທີ່ຜິວຊັ້ນຕອນໄດ້ລະອຽດຈົນເຖິງປະມານ 1 ຫາ 2 ໄມໂຄຣແມັດ. ເມື່ອພິຈາລະນາການສະແກນເສັ້ນ, ພວກເຮົາສັງເກດເຫັນວ່າໂຄເບິລ (cobalt) ແຜ່ກະຈາຍອອກມາປະມານ 300 ຫາ 500 ນາໂນແມັດເຂົ້າໄປໃນພື້ນຜິວໄດ້ມອງ (diamond) ເມື່ອຖືກຄວາມຮ້ອນປະມານ 900 ອົງສາເຊີເຊຍ. ສິ່ງນີ້ມັກເກີດຂຶ້ນໃນບັນດາບໍລິເວນທີ່ມີຄວາມເປັນໄປໄດ້ສູງທີ່ຈະເກີດການປ່ຽນເປັນກາຟຟິກ (graphitization). ໃນທາງກົງກັນຂ້າມ, ຕົວເຊື່ອມທີ່ເຮັດຈາກທັງສະເຕນ (tungsten carbide) ສະແດງໃຫ້ເຫັນເຂດທີ່ແຜ່ກະຈາຍນ້ອຍກວ່າຫຼາຍ, ຢູ່ລະຫວ່າງ 120 ຫາ 180 ນາໂນແມັດ. ສິ່ງນີ້ບົ່ງບອກວ່າມັນມີຄວາມຕ້ານທານຄວາມຮ້ອນໄດ້ດີກວ່າ, ເຮັດໃຫ້ມັນເໝາະສົມກັບການນຳໃຊ້ໃນດ້ານຕ່າງໆ ເຊັ່ນ: ການຂຸດເຈາະຂະໜາດນ້ອຍ. ວັນນີ້, ເຄື່ອງກວດຈັບ EDS ໄດ້ບັນລຸລະດັບປະສິດທິພາບທີ່ດີເລີດ, ມີຄວາມລະອຽດໃນການວິເຄາະສະເປັກຕັມ (spectral resolution) ປະມານ 130 ເອເລັກຕົງໂວນ (electron volts). ສິ່ງນີ້ອະນຸຍາດໃຫ້ນັກຄົ້ນຄວ້າສາມາດກວດພົບປະລິມານນ້ອຍໆຂອງອົກຊີເຈນທີ່ຕ່ຳກວ່າ 2 ເປີເຊັນຕາມຈຳນວນອະຕອມ, ເຊິ່ງເປັນສິ່ງທີ່ເຮັດໃຫ້ການແຍກຕົວຂອງຊັ້ນຜິວເກີດຂຶ້ນໄວຂຶ້ນເມື່ອວັດສະດຸຖືກນຳໃຊ້ໃນສະພາບການເຮັດວຽກທີ່ມີຄວາມໄວສູງ.

ການ пре່າແຂໍງອຸປະສັກໃນການວັດແທກກິດຈະກຳຂະໜາດນາໂນ

ຂໍ້ຈຳກັດດ້ານເຕັກນິກໃນການສຳຫຼວດອິນເຕີເຟດໃນມີດເຈาะຂະໜາດນ້ອຍຫຼາຍ

ການເຂົ້າໃຈສິ່ງທີ່ເກີດຂຶ້ນທີ່ອິນເຕີເຟດນ້ອຍໆພາຍໃນມີດເຈາະຂະໜາດຕ່ຳກວ່າ 3 ມິລີແມັດນັ້ນບໍ່ແມ່ນເລື່ອງງ່າຍ. ການຖ່າຍຮູບໄຟຟ້າຜ່ານໄມໂຄຣສະກອບ (transmission electron microscopy) ທຳມະດາບໍ່ສາມາດໃຫ້ຮູບພາບທີ່ຊັດເຈນພຽງພໍສຳລັບການເຊື່ອມຕໍ່ລະຫວ່າງວັດສະດຸເຊື່ອມ ແລະ ເພັດທີ່ມີຂະໜາດຕ່ຳກວ່າ 50 ນາໂນແມັດ. ແລະ ຍັງມີບັນຫາກ່ຽວກັບການທົດສອບ nanoindentation ບ່ອນທີ່ການປ່ຽນແປງຂອງອຸນຫະພູມເຮັດໃຫ້ຜົນການວັດແທກຜິດໄປຫຼາຍກວ່າ 15% ໃນວັດສະດຸທີ່ມີໂຄບອລ-ເທດ. ວິທີການ microcantilever? ມັນມັກຈະສັບສົນລະຫວ່າງການຕອບສະໜອງຈາກຜົງເພັດແຕ່ລະຜົງກັບຕົວແມັດຕຣິກຂອງວັດສະດຸທັງໝົດທີ່ຢູ່ອ້ອມຮອບ. ນັກຄົ້ນຄວ້າບາງຄົນໄດ້ຫັນໄປໃຊ້ການທົດສອບ in situ TEM ໃນຂະນະທີ່ມີການປ່ຽນແປງອຸນຫະພູມ, ເຊິ່ງສະແດງໃຫ້ເຫັນທ່າອ່ຽງທີ່ດີ, ແຕ່ຢ່າງຈິງໃຈ, ການຈັດຕັ້ງລະບົບໃນຫ້ອງທົດລອງເຫຼົ່ານີ້ຍັງບໍ່ພຽງພໍໃນການຈັບຄູ່ກັບເງື່ອນໄຂການເຈາະຈິງທີ່ສ້າງຄວາມດັນເກີນ 500 MPa ຕໍ່ຈຸດຕິດຕໍ່ຂະໜາດຈຸລະພາກທີ່ພວກເຮົາເຫັນໃນການດຳເນີນງານຈິງ.

ການເຊື່ອມຕໍ່ຊ່ອງຫວ່າງລະຫວ່າງຂໍ້ມູນຈຸລະພາກ ແລະ ຄວາມສາມາດໃນການໃຊ້ງານເຄື່ອງມືແບບມະໂນສະກອບ

ການນຳເອົາຂໍ້ມູນຈາກຂະໜາດນາໂນໄປທຳนายການເຮັດວຽກຂອງເຄື່ອງມືໃນຂະໜາດໃຫຍ່ ຕ້ອງການຮູບແບບການຂະຫຍາຍຂະໜາດທີ່ຖືກຕ້ອງ. ຮູບແບບ FEA ທີ່ເຊື່ອມຕໍ່ຄວາມເຂັ້ມແຂງຂອງການຕ້ານການເລື່ອນຜິວ (ໂດຍປົກກະຕິຢູ່ລະຫວ່າງ 200 ຫາ 400 MPa) ກັບອັດຕາການສຶກ, ມັກຈະຜິດພາດປະມານ 40% ເມື່ອປຽບທຽບກັບຂໍ້ມູນຈິງຈາກການຂຸດຄົ້ນ. ການສຶກສາລະດັບອຸດສາຫະກຳໃນປີ 2023 ພົບວ່າມີ 3 ບັນຫາຫຼັກທີ່ເຮັດໃຫ້ເກີດຄວາມບໍ່ຖືກຕ້ອງດັ່ງກ່າວ. ອັນດັບໜຶ່ງ ແມ່ນການແຈກຢາຍຄາບໄອຣດທີ່ບໍ່ສະເໝີກັນພາຍໃນຕົວເຊື່ອມທີ່ຖືກອັດ. ອັນທີສອງ ວັດສະດຸມີແນວໂນ້ມທີ່ຈະປ່ຽນເປັນກາຟິກໄລຍະຍາວເມື່ອຖືກສຳຜັດກັບການເຮັດໃຫ້ຮ້ອນ ແລະ ເຢັນຊ້ຳໆ. ແລະ ອັນທີສາມ ແມ່ນເຫດການທີ່ເອີ້ນວ່າ 'ການເຊື່ອມຕໍ່ຂອງ' ເຊິ່ງເກີດຂຶ້ນໂດຍສະເພາະກັບຮູບຮ່າງຂະໜາດນ້ອຍຫຼາຍ. ນັກຄົ້ນຄວ້າບາງຄົນໄດ້ເລີ່ມໃຊ້ອະລະກິດສາດການຮຽນຮູ້ຂອງເຄື່ອງຈັກທີ່ໄດ້ຮັບການຝຶກອົບຮົມຈາກການທົດສອບການເກົ່າກ່ອນໄວ, ເຊິ່ງເບິ່ງຄືວ່າຈະຊ່ວຍຫຼຸດຜ່ອນຂໍ້ຜິດພາດໃນການທຳນາຍລົງໄດ້ປະມານເຄິ່ງໜຶ່ງ. ສິ່ງນີ້ຊ່ວຍໃຫ້ສາມາດຄາດຄະເນໄດ້ດີຂຶ້ນວ່າເຄື່ອງມືຈະຢູ່ໄດ້ດົນປານໃດກ່ອນທີ່ຈະພັງໃນສະພາບການທີ່ຫຍຸ້ງຍາກ.

ການທົດສອບການເຖົ້າກ່ອນໄວອັນຄວນເພື່ອຄາດເດົາຄວາມໝັ້ນຄົງຂອງການຍຶດຕິດໃນໄລຍະຍາວ

ການຈຳລອງຄວາມເຄັ່ງຕຶງດ້ານຄວາມຮ້ອນ ແລະ ຄວາມເຄັ່ງຕຶງດ້ານກົນຈັກໃນເຄື່ອງເຈาะໄມໂຄຣທີ່ຖືກຊຸບ

ໃນການທົດສອບການເຖົ້າລົງຢ່າງໄວວາ, ອິນເຕີເຟດທີ່ຜູກມັດດ້ວຍເພັດຈະຖືກສຳຜັດກັບການປ່ຽນແປງອຸນຫະພູມຢ່າງຮຸນແຮງລະຫວ່າງ 600 ຫາ 900 ອົງສາເຊີນໄຕຍ໌ ພ້ອມທັງພຶ້ງທາງກົນຈັກທີ່ສູງເຖິງ 50 MPa. ສິ່ງນີ້ເຮັດໃຫ້ສິ່ງທີ່ປົກກະຕິຈະໃຊ້ເວລາ 5 ຫາ 7 ປີ ໃນການຂຸດເຈາະຈິງໆ ຖືກຫຍໍ້ເຂົ້າໄປໃນພຽງ 300 ຊົ່ວໂມງຂອງການທົດສອບ. ການວິເຄາະອົງປະກອບຈຳກັດຊີ້ໃຫ້ເຫັນວ່າ ຕົວຜູກມັດທີ່ອີງໃສ່ໂຄບອລ (cobalt) ຈະປະສົບກັບຄວາມເຄັ່ງຕຶງທ້ອງຖິ່ນທີ່ເກີນ 1.8 GPa ໃນບັນດາບໍລິເວນທີ່ມີຂະໜາດນ້ອຍກ່ວາ 3mm, ເຊິ່ງນຳໄປສູ່ບັນຫາການກໍ່ຕົວຂອງເຊື້ອຖ່ານ (carbide formation) ທີ່ສຸດທ້າຍແລ້ວກໍ່ມີຜົນກະທົບຕໍ່ປະສິດທິພາບການຢູ່ຕິດກັນຂອງເພັດ. ການຄົ້ນຄວ້າທີ່ຖືກຕີພິມໃນວາລະສານ Tribology International ໃນປີ 2024 ພົບວ່າ ເມື່ອວັດສະດຸເຫຼົ່ານີ້ຖືກທຳການປ່ຽນແປງອຸນຫະພູມທີ່ປະມານ 800 ອົງສາເຊີນໄຕຍ໌, ຄວາມເຂັ້ມແຂງໃນການຢູ່ຕິດກັນຈະຫຼຸດລົງປະມານ 38 ເປີເຊັນໃນເຄື່ອງມືຂຸດເຈາະຂະໜາດແອ່ນຫຼາຍ ເນື່ອງຈາກເກີດການກໍ່ຕົວເປັນກຣາຟິກ (graphitization) ທີ່ບໍລິເວນຕໍ່ກັນ. ຄວາມງາມຂອງການທົດສອບເຫຼົ່ານີ້ກໍຄື ມັນຊ່ວຍໃຫ້ຜູ້ຜະລິດສາມາດປັບປຸງສູດຂອງຕົວຜູກມັດເພື່ອໃຫ້ຮັບມືກັບຄວາມຮ້ອນໄດ້ດີຂຶ້ນ ແລະ ຈັດການກັບລະດັບຄວາມເຄັ່ງຕຶງໄດ້ ໂດຍບໍ່ຈຳເປັນຕ້ອງດຳເນີນການທົດສອບຈຳນວນຫຼວງຫຼາຍໃນສະຖານທີ່ຈິງທີ່ມີຄ່າໃຊ້ຈ່າຍສູງ.

ການເຊື່ອມສາຍຄວາມສະແດງອອກເບື້ອງຕົ້ນກັບການເສື່ອມສະພາບລະຫວ່າງຊັ້ນໃນໄລຍະເວລາ

ການທົດສອບ nanoindentation ກ່ຽວກັບຊັ້ນປະຕິກິລິຍາບາງຮ້ອຍນາໂນແມັດທຳອິດນັ້ນແທ້ຈິງບອກຂໍ້ມູນສຳຄັນກ່ຽວກັບວິທີການທີ່ພັນທະບັນເລີ່ມພັງທະລາຍໄປຕາມເວລາ. ເມື່ອພວກເຮົາເບິ່ງຜົນໄດ້ຮັບຈາກການເຖົ້າກ່ອນ, ມີຫຼັກຖານທີ່ຄ່ອນຂ້າງແຮງທີ່ສະແດງໃຫ້ເຫັນເຖິງຄວາມສຳພັນ R squared ທີ່ເທົ່າກັບ 0.92 ລະຫວ່າງເວລາທີ່ carbides ເລີ່ມກົດຕົວ ແລະ ການສູນເສຍການຢູ່ຕິດກັນທີ່ເຫັນຫຼັງຈາກຫ້າປີໃນເຄື່ອງມືທີ່ມີໂຄບອອລດ້ວຍໂຄບອອລດ໌. ໃຊ້ເຄື່ອງມືເຈາະເປັນຕົວຢ່າງການສຶກສາ. ເຄື່ອງມືທີ່ສະແດງໃຫ້ເຫັນການກົດຕົວຂອງ M23C6 ຫຼາຍກວ່າ 12 ເປີເຊັນຫຼັງຈາກພຽງ 72 ຊົ່ວໂມງໃນຄວາມຮ້ອນມັກຈະສູນເສຍປະມານເຄິ່ງໜຶ່ງຂອງກຳລັງການຕັດຕາມຂວາງດັ້ງເດີມຫຼັງຈາກປະມານ 1,000 ວົງຈອນການເຈາະຈຳລອງຕາມຜົນການຄົ້ນພົບຂອງ Ponemon ໃນປີ 2023. ທຸກສິ່ງທຸກຢ່າງນີ້ໝາຍເຖິງຫຍັງ? ແທ້ຈິງແລ້ວ, ມັນສະໜັບສະໜູນຄຸນຄ່າຂອງການໃຊ້ຮູບແບບການຄາດຄະເນ Arrhenius. ສິ່ງເຫຼົ່ານີ້ອະນຸຍາດໃຫ້ວິສະວະກອນສາມາດຄາດເດົາໄດ້ຄ່ອນຂ້າງດີກ່ຽວກັບອາຍຸການໃຊ້ງານຂອງເຄື່ອງມືໃນໄລຍະສິບປີດ້ວຍຂອບເຂດຄວາມຜິດພາດທີ່ຍັງຄົງຢູ່ໃຕ້ 15 ເປີເຊັນ ເຖິງວ່າພວກເຂົາຈະອີງໃສ່ຂໍ້ມູນການທົດສອບໃນໄລຍະສັ້ນເທົ່ານັ້ນ.

ພາກ FAQ

ການເຮັດວຽກຂອງຊັ້ນຜິວທີ່ມີພົນລະບັດຢູ່ຈຸດຕິດຕໍ່ຂອງໄດ້ມອນດ໌ມີບົດບາດແນວໃດຕໍ່ການປະຕິບັດງານຂອງມີດຄືດ?

ການເຮັດວຽກຂອງຊັ້ນຜິວທີ່ມີພົນລະບັດຢູ່ຈຸດຕິດຕໍ່ຂອງໄດ້ມອນດ໌ມີຜົນກະທົບຢ່າງຫຼວງຫຼາຍຕໍ່ອາຍຸການໃຊ້ງານ ແລະ ປະສິດທິພາບຂອງມີດຄືດ, ໂດຍສະເພາະເວລາເຮັດວຽກກັບວັດສະດຸທີ່ມີຂະໜາດນ້ອຍກວ່າ 3mm. ການເຊື່ອມໂຍງທີ່ແຮງລະຫວ່າງໄດ້ມອນດ໌ ແລະ ຕົວເຊື່ອມໂລຫະໂຄບອອດ (cobalt-based binders) ຈະຮັບປະກັນການຖ່າຍໂອນພະລັງງານຢ່າງມີປະສິດທິພາບໃນຂະນະກຳລັງຄືດ ແລະ ຫຼຸດຜ່ອນການສວມໂຊມຂອງເຄື່ອງມື.

ເຫດຜົນໃດທີ່ເຮັດໃຫ້ປັດໄຈດ້ານໂທຣະນະດົນ ແລະ ໄຄເນຕິກ (thermodynamic and kinetic factors) ມີຄວາມສຳຄັນໃນການເຮັດວຽກຂອງໄດ້ມອນດ໌ກັບໂລຫະ?

ປັດໄຈເຫຼົ່ານີ້ຈະກຳນົດວິທີການທີ່ເກີດຂຶ້ນຂອງເຟືອງຄາບໄບ (carbides) ທີ່ຈຸດຕິດຕໍ່ລະຫວ່າງໄດ້ມອນດ໌ ແລະ ຕົວເຊື່ອມ. ອຸນຫະພູມສູງສາມາດເຮັດໃຫ້ການເຮັດວຽກເກີດຂຶ້ນໄວຂຶ້ນ, ເຊິ່ງອາດນຳໄປສູ່ການເກີດຂຶ້ນຂອງເຟືອງຄາບໄບທີ່ບໍ່ໝັ້ນຄົງ ແລະ ສົ່ງຜົນກະທົບຕໍ່ການປະຕິບັດງານຂອງມີດຄືດ.

ການທົດສອບໂດຍໃຊ້ nanoindentation ແລະ microcantilever bending tests ຖືກນຳໃຊ້ແນວໃດໃນບໍລິມະດັ່ງກ່າວ?

ເຕັກນິກເຫຼົ່ານີ້ຖືກນຳໃຊ້ເພື່ອວິເຄາະຄຸນສົມບັດທາງກົນຈັກຢູ່ທີ່ຈຸດຕິດຕໍ່ລະຫວ່າງໄດ້ມອນດ໌-ໂລຫະໃນມີດຄືດ. ພວກມັນຖືກນຳໃຊ້ເພື່ອວັດແທກຄວາມແຂງ, ຄວາມຍືດຍຸ່ນ ແລະ ຄວາມຕ້ານທານຕໍ່ການແຕກ, ເຊິ່ງໃຫ້ຂໍ້ມູນເຂົ້າໃຈກ່ຽວກັບບັນດາຈຸດອ່ອນທີ່ໄດ້ມອນດ໌ອາດຈະຫຼຸດອອກ.

ການວັດແທກຄວາມເຄື່ອນໄຫວຂະໜາດນາໂນໃນເຄື່ອງເຈาะມີຄວາມທ້າທາຍແນວໃດ?

ຄວາມທ້າທາຍລວມມີຂໍ້ຈໍາກັດໃນຄວາມຊັດເຈນຂອງຮູບພາບສໍາລັບການເຊື່ອມຕໍ່ຂະໜາດນ້ອຍຫຼາຍ ແລະ ຄວາມບໍ່ຖືກຕ້ອງໃນການວັດແທກອັນເນື່ອງມາຈາກການປ່ຽນແປງຂອງອຸນຫະພູມ, ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ການຈັບຄູ່ກັບເງື່ອນໄຂການເຈາະຕົວຈິງເປັນໄປດ້ວຍຄວາມຍາກ.