دشاتمک توانائی کے جمع ہونے کے مقابلے میں ، انتخابی لیزر پگھلنے کا عملی طور پر درجہ بندی شدہ مواد کی تعمیر کے لئے کم مطالعہ کیا گیا ہے ، اور پوسٹ - پروسیسنگ ونڈو غیر واضح ہے۔
ہمارے محققین نے 316L/IN718 کو فنکشنل درجہ بندی شدہ مواد تیار کرنے کے لئے ایس ایل ایم ٹکنالوجی کا استعمال کیا اور مرحلے کے ارتقاء اور ٹینسائل خصوصیات پر نمائندہ حرارت کے علاج کے عمل کے اثرات کا باقاعدہ جائزہ لیا۔
1. ایس ایل ایم 316L/IN718 فنکشنل گریڈڈ مواد کی تیاری
2. گرمی کے علاج کے عمل
مذکورہ بالا اعداد و شمار کے تجزیے کی بنیاد پر ، تدریجی حرارت کے علاج معالجے کی ایک تدریجی اسکیم تیار کی گئی تھی۔ دو حل درجہ حرارت کا انتخاب کیا گیا تھا: 980 ڈگری (حل کے درجہ حرارت سے نیچے) اور 1040 ڈگری (حل درجہ حرارت سے اوپر) ، دو عمر بڑھنے کی حکمت عملی کے ساتھ مل کر: 720 ڈگری پر واحد عمر اور 720 ڈگری + 620 ڈگری پر ڈبل عمر۔ اس کی بنیاد پر ، کنٹرول تجربات کے پانچ سیٹ مرتب کیے گئے تھے:
AD گروپ (جمع ریاست): اس کی اصل تیاری کی حالت میں برقرار ؛
HT1 گروپ: 1040 ڈگری حل 1 گھنٹہ (واٹر بجھانے) کے لئے + 720 ڈگری کی عمر 8 گھنٹے (ایئر کولنگ) کے لئے سنگل عمر کے لئے ؛
HT2 گروپ: 1040 ڈگری حل 1 گھنٹہ (واٹر بجھانے) + 720 ڈگری کی عمر 8 گھنٹے کے لئے عمر کے بعد 8 گھنٹے (فرنس کولنگ) کے لئے 620 ڈگری کی عمر بڑھتی ہے۔
HT3 گروپ: 980 ڈگری حل 1 گھنٹہ (واٹر بجھانے) کے لئے 980 ڈگری حل علاج + 720 ڈگری کی عمر 8 گھنٹے (ہوا کولنگ) کے لئے سنگل عمر ؛
HT4 گروپ: 1 گھنٹہ (واٹر بجھانے) کے لئے 980 ڈگری حل کا علاج + 720 ڈگری کی عمر 8 گھنٹوں کے لئے اس کے بعد 8 گھنٹے (فرنس کولنگ) کے لئے 620 ڈگری کی عمر بڑھتی ہے۔
3. گرمی کے علاج کے بعد فیز تبدیلی
مختلف گرمی کے علاج کے حالات کے تحت Y - z ہوائی جہاز میں X - رے پھیلاؤ (XRD) کے پانچ سیٹوں کا احاطہ کرتا ہے: علاقہ 1 (IN718 مواد 70-100 ٪) ، خطہ 2 (IN718 مواد 40-70 ٪) ، اور خطہ 3 (IN718 مواد 0-30 ٪)۔
گرمی کے علاج کے پانچ حالات کے تحت پھیلاؤ چوٹی کی شدت میں اہم اختلافات نہیں دکھائے گئے۔ آسٹینیٹک مرحلے - کی بریگ کی عکاسی خاص طور پر مضبوط (111) اور (200) چہرے کی چوٹیوں - سنٹرڈ کیوبک (ایف سی سی) ڈھانچے - نے پھیلاؤ کے نمونہ پر غلبہ حاصل کیا۔
خطے 1 سے HT1 - علاج شدہ نمونے میں ، چوٹیوں (111) اور (220) کی شدت جمع ریاست (AD) سے زیادہ تھی۔ اس کے علاوہ ، گرمی سے چلنے والے تمام گروہوں نے ایک تفاوت چوٹی (311) دکھایا ، جس سے یہ ظاہر ہوتا ہے کہ گرمی کے علاج کے بعد ایک اضافی کمک کا مرحلہ تشکیل دیا گیا تھا۔
ایچ ٹی 1 کے حالات کے تحت ، ریجن 2 میں پھیلاؤ کی چوٹی وسیع تر ہیں اور ان کی شدت کم ہے ، جس سے یہ تجویز کیا جاتا ہے کہ اس خطے میں مرحلے میں استحکام کمزور ہے۔
خطے 3 میں ، HT3 - علاج شدہ نمونے میں (111) چوٹی کی شدت میں نمایاں اضافہ کیا گیا تھا۔ خاص طور پر ، 'اور "خطے 1 کے XRD پیٹرن میں مضبوطی کے مراحل کا پتہ چلا۔ اعلی تھروپپٹ ایس ایل ایم کی تیاری کے دوران تیز رفتار ٹھنڈا کرنا' اور" مراحل کی بارش کے لئے موزوں نہیں ہے ، جبکہ گرمی کا علاج ان مضبوطی والے مراحل کی بارش کے لئے کافی وقت فراہم کرتا ہے ، جو (200) اور (220) کرسٹل پلین کی شدت میں اضافے کی وضاحت کرتا ہے۔ علاج
HT2 اور HT4 کے ساتھ گرمی کے علاج کے بعد ، XRD نمونوں میں 'اور "مراحل کی بھی پھیلاؤ کی چوٹیوں کا پتہ چلا تھا۔ تاہم ، حل کے علاج اور واحد عمر کے بعد (311) پھیلاؤ کی چوٹیوں کے مقابلے میں ، ڈبل ایجنگ کے بعد پھیلاؤ کی چوٹیوں نے اس کی طاقت کو مزید فروغ دیا ہے۔ مضبوطی کے مرحلے میں پھیلاؤ کی چوٹیوں کی شدت خاص طور پر ایچ ٹی 2 کے علاج معالجے کی حالت کے تحت اہم تھی ، جس سے یہ ظاہر ہوتا ہے کہ اس گرمی کے علاج سے زیادہ 'اور "مراحل کی بارش کو فروغ ملتا ہے۔ مضبوطی کے مرحلے کے بارش کے اثر سے HT2 سے متعلقہ حالت میں تبدیلی کے متنازعہ ہونے کی وجہ سے تبدیلی کی وجہ سے تبدیلی کا اثر نہیں ہوتا ہے۔ تاہم ، اہم بات یہ ہے۔ 316L/IN718 فنکشنل درجہ بندی شدہ مواد کی ترجیحی واقفیت۔
4. گرمی کے علاج کے بعد مائیکروسٹریکچر
جمع (AD) شرائط کے تحت ، خطے 1 میں لمبی -} چین کے مراحل موجود ہیں۔ اس خطے میں 7718 کے زیادہ مواد کی وجہ سے ، (NI ، Fe ، CR) 2 (NB ، MO ، TI) کی تشکیل کے ساتھ ، بین الاقوامی خطے میں NB - بھرپور مرحلے کی ایک بڑی مقدار۔ ایچ ٹی 1 کے علاج کے تحت ، زیادہ تر لیوس مرحلے میں تحلیل اور فریکچر سے گزرتا ہے ، اور بقایا مرحلہ دانے دار شکل میں تبدیل ہوجاتا ہے۔ ایچ ٹی 3 کے علاج میں ، لیویس مرحلہ بھی تحلیل کے عمل کے ذریعے دانے دار شکل میں تبدیل ہوتا ہے ، اس کے ساتھ سوئی - جیسے/چھڑی - جیسے Δ - ni3nb مچھلیوں کی طرح۔ اس سے یہ ظاہر ہوتا ہے کہ ایچ ٹی 1 اور ایچ ٹی 3 کے دونوں نمونوں نے خطے 1 میں عناصر (نی ، این بی ، سی ، ایم او) کے پھیلاؤ کی علیحدگی کی حوصلہ افزائی کی ، ایک رجحان ، - کے نتائج کے مطابق ہے {20} x x x} {-}}}}} کا استعمال کرتے ہوئے - علاج شدہ نمونے فلوروسینس اسپیکٹروسکوپی۔
ملٹی اسکیل تجزیہ کے نتائج اس بات کی تصدیق کرتے ہیں کہ عمر کے وقت کے دوران حل کے درجہ حرارت کے ذریعے لیو فیز کی گھلنشیلتا کو کنٹرول کرکے اور {- ni3nb مرحلے کی شکل کو کنٹرول کرکے ، طاقت اور تدریجی مواد کی پلاسٹکٹی کی ہم آہنگی کی اصلاح کو حاصل کیا جاسکتا ہے۔ یہ ناول تدریجی حرارت کے علاج کے عمل کی ترقی کے لئے کلیدی مرحلے انجینئرنگ گائیڈ اصول فراہم کرتا ہے۔
مختلف حرارت کے علاج معالجے کے تحت خطے 3 کا مائکرو اسٹرکچر ارتقاء ساختی تدریجی اور تھرمل تاریخ کے جوڑے کے اثر سے چلنے والے مرحلے میں تبدیلی کے متحرک افراد کو ظاہر کرتا ہے۔ اس خطے کے کراس - پیمانے پر مائکرو اسٹرکچر ارتقاء کے طریقہ کار کا خلاصہ کیا گیا ہے ، اور گرمی کے علاج ، اناج کی حد انجینئرنگ ، اور مکینیکل خصوصیات کے مابین ارتباط کا طریقہ کار قائم ہے۔ جمع (AD) شرائط کے تحت ، 316L - غالب خطہ (CR/NI= 1.82) ایک فیریٹ {-}}}} {8- مرحلے کی ٹھوس راہ کی پیروی کرتا ہے ، جس میں سیلولر ڈینڈریکٹک ڈھانچہ تشکیل دیا جاتا ہے۔ HT1 گرمی کے علاج کے بعد ، CR/NI تناسب کم ہوکر 1.35 ہو جاتا ہے۔ یہ ساختی تبدیلی ایک فیریٹ {- آسٹنائٹ ڈوئل - مرحلے سے ایک مکمل طور پر آسٹینیٹک سنگل - مرحلے کی ساخت کو فروغ دیتی ہے ، جس سے بین الاقوامی فیریٹ مواد کو نمایاں طور پر کم کیا جاتا ہے۔ فیز کی شناخت اس تبدیلی کی تصدیق کرتی ہے: ایف سی سی مرحلہ ایک - آسٹنائٹ میٹرکس ہے ، بی سی سی فیز Δ - فیریٹ ہے ، اور NI3AL 'بارش کے مرحلے سے مطابقت رکھتا ہے۔ خطے 3 پر آسٹینائٹ کا غلبہ ہے ، جس میں منتشر فیریٹ کی تھوڑی مقدار ہوتی ہے۔ مقداری تصویری تجزیہ کے ذریعہ ماپنے والے فیریٹ کے حجم کے حص ractions ہ بالترتیب 3.5 ٪ (AD) ، 0.7 ٪ (HT1) ، 0.2 ٪ (HT2) ، 1.5 ٪ (HT3) ، اور 0.8 ٪ (HT4) تھے ، اس بات کی تصدیق کرتے ہیں کہ تمام گرمی میں فیریٹ مواد {{31} states ریاستوں میں جمع شدہ ریاستوں سے کم ہے۔
پوسٹ - جمع گرمی کی نمائش جامد دوبارہ ترتیب دینے کو فروغ دیتی ہے ، جس کی وجہ سے اناج کا سامنا کرنا پڑتا ہے اور ڈینڈرائٹ وقفہ کاری میں نمایاں کمی واقع ہوتی ہے۔ ساختی تدریجی کا ہم آہنگی اثر بھی اہم ہے: تشکیل دینے کی سمت کے ساتھ (IN718 مواد 0 سے 100 ڈبلیو ٹی ٪ تک بڑھتا ہے) ، مقامی ٹھنڈک کی شرح میں کمی سے ڈینڈرائٹ ہتھیاروں کی بتدریج کڑسنیاں پیدا ہوتی ہیں۔ خطے 3 میں جمع کردہ نمونے میں عمدہ مساوات والے اناج کی خصوصیت ہے ، یہاں تک کہ لیزر کی یاد دلانے کی وجہ سے پگھل تالاب کے نیچے چھوٹے چھوٹے اناج کے سائز (~ 8.4 μm) بھی ہیں۔ اس کے برعکس ، گرمی - علاج شدہ نمونے اناج کے سائز کی زیادہ یکساں تقسیم کی نمائش کرتے ہیں ، لیکن گرمی کے علاج کے بعد ریجن 3 میں اناج کی کھوج ہوتی ہے {- HT1 اور HT3 نمونے کے اوسط اناج کے سائز بالترتیب 10.40 μm اور 11.64 μm ہیں۔ یہ موٹاپا بنیادی طور پر گرمی کے جمع اور ٹھنڈک کی شرح کے ہم آہنگی اثر سے منسوب ہے: خطہ 3 تدریجی مواد کے نیچے واقع ہے ، جس کے نتیجے میں اونچائی - توانائی ایس ایل ایم عمل اور عمدہ ابتدائی اناج کے دوران گرمی کم ہوتی ہے۔ جبکہ جمع گرمی کے علاج کے بعد ٹھنڈک کا سست عمل اناج کی نشوونما کے لئے کافی وقت فراہم کرتا ہے۔ اس کے علاوہ ، نمونے میں مسلسل کالم کرسٹل شامل ہیں جو ایک سے زیادہ پرتوں میں گھس جاتے ہیں۔ ایس ایل ایم کے عمل کی تیز رفتار دشاتمک استحکام کی خصوصیات کی وجہ سے ، اناج کی نشوونما کی سمت عام طور پر زیادہ سے زیادہ درجہ حرارت کے میلان (یعنی پگھلے ہوئے تالاب کے نچلے حصے میں کھڑا) کی سمت کے ساتھ مطابقت رکھتی ہے۔
حل علاج ساخت کی طاقت کو نمایاں طور پر کم کرتا ہے اور یکسانیت کو بہتر بناتا ہے ، جس میں HT2 سب سے اہم اثر دکھاتا ہے: 1040 ڈگری حل کا علاج ڈبل عمر کے ساتھ مل کر سبگرین حدود کی تشکیل کو راغب کرتا ہے ، جس سے چھوٹے - زاویہ اناج کی حدود (LAGBs) کے تناسب میں 39.1 ٪ (تمام گرمی کے علاج میں سب سے زیادہ) اضافہ ہوتا ہے۔ اس سے تدریجی ڈھانچے کی کثیر - پیمانے کو مربوط اخترتی کی صلاحیت میں بہتری ملتی ہے اور آئسوٹروپک طرز عمل کو فروغ ملتا ہے۔
پوسٹ - حل گرمی کا علاج بقایا تناؤ کو نمایاں طور پر کم کرتا ہے اور لیوس مرحلے کی خاطر خواہ تحلیل کو فروغ دیتا ہے (حل کے درجہ حرارت کے ساتھ تحلیل کی ڈگری اجارہ داری سے بڑھ جاتی ہے) ؛ اعلی ٹھنڈک کی شرح کی وجہ سے اعلی - تھرو پٹ ایس ایل ایم فطری طور پر جمع شدہ مائکرو اسٹرکچر کو بہتر بناتا ہے ، لیکن اس کے نتیجے میں گرمی کا علاج اناج کی اہمیت کو متاثر کرتا ہے۔ خاص طور پر ، 980 ڈگری پر حل علاج کے بعد Δ - ni3nb مرحلے کی تھوڑی سی مقدار باقی رہ جاتی ہے ، اس بات کا اشارہ ہے کہ یہ درجہ حرارت {- ni3nb فیز حل لائن سے نیچے ہے۔
5.NESLE پراپرٹیز
ٹینسائل فریکچر تقریبا {718 + 70 ٪ 316L میں 30 ٪ کے درمیان ساختی منتقلی زون میں تقریبا مکمل طور پر مرتکز تھا اور 718 + 60 ٪ 316L خطوں میں 40 ٪ اور 40 ٪ ، جہاں بنیادی علیحدگی سب سے زیادہ واضح تھا۔ صرف استثناء HT2 حرارت - علاج شدہ ریاست میں ہوا ، جہاں فریکچر 50 ٪ 316L + 50 ٪ IN718 خطے میں شروع کیا گیا تھا اور اس کے ساتھ نمایاں گردن بھی تھی۔ یہ نتائج مقداری طور پر یہ ظاہر کرتے ہیں کہ ساختی تدریجی تغیرات 316L/IN718 فنکشنل گریڈڈ مواد (FGMs) کی صلاحیت کی صلاحیت پر حاوی ہیں۔
جب حل کا درجہ حرارت 1040 ڈگری ہوتا ہے تو ، مادے کی طاقت اور پلاسٹکیت دونوں میں بہتری آتی ہے۔ واحد عمر بڑھنے کے علاج کے تحت ، HT1 عمل 316L/IN718 فنکشنل گریڈڈ مواد (FGMs) کی طاقت کو HT2 سے بہتر طور پر بہتر بناتا ہے ، جس کا اثر 6.58 ٪ ہے۔ HT2 کے ساتھ علاج شدہ نمونے میں 1040 ڈگری حل کے درجہ حرارت پر لمبائی میں سب سے نمایاں اضافہ ہوا ، جس میں تقریبا 62 62.99 ٪ کا اضافہ ہوا ہے۔ان نتائج سے ظاہر ہوتا ہے کہ 1040 ڈگری حل کے درجہ حرارت پر ، واحد عمر بڑھنے کی طاقت میں بہتری کے ل more زیادہ سازگار ہے ، جبکہ ڈبل ایجنگ پلاسٹکٹی میں بہتری کے لئے زیادہ سازگار ہے۔
جب حل کے علاج کا درجہ حرارت 980 ڈگری پر آجاتا ہے تو ، مادی طاقت میں اضافہ ہوتا ہے (ڈبل عمر کے ساتھ زیادہ اور ایک ہی عمر بڑھنے کے ساتھ بہتر) ، لیکن جمع ریاست کے مقابلے میں پلاسٹکٹی کم ہوجاتی ہے۔طاقت اور پلاسٹکٹی میں مشترکہ بہتری سے یہ ظاہر ہوتا ہے کہ HT2 316L/IN718 فنکشنل درجہ بندی شدہ مواد کے لئے گرمی کا زیادہ سے زیادہ علاج ہے۔
6.آخر میں
(1) حل درجہ حرارت مرحلے کے ارتقاء کے راستے پر حاوی ہے ، جبکہ عمر بڑھنے کا اثر نہ ہونے کے برابر ہے۔ ایک حل کا درجہ حرارت 1040 ڈگری سے زیادہ یا اس کے مساوی طور پر لیوز مرحلے کو نمایاں طور پر تحلیل کرسکتا ہے اور Δ - ni3nb مرحلے کی تشکیل کو روک سکتا ہے ، اس طرح طاقت اور پلاسٹکٹی کے مابین ایک ضروری توازن حاصل کرنے کے لئے ایک ضروری ضوابط فراہم کرنے کے لئے ″/ ′ مضبوطی کے مرحلے کے نتیجے میں NB عناصر کو جاری کرتا ہے۔
(2) عمر بڑھنے کے طریقے طاقت کے لئے - پلاسٹکٹی کنٹرول کی اجازت دیتے ہیں۔ 1040 ڈگری پر حل علاج کے بعد ڈبل عمر بڑھنے سے طاقت کی قربانی کے بغیر پلاسٹکٹی میں تقریبا 30 فیصد اضافہ ہوسکتا ہے ، جس سے یہ اعلی - پلاسٹکٹی ایپلی کیشنز کے لئے موزوں ہے۔ اس کے برعکس ، 980 ڈگری پر حل علاج انجکشن کی بارش کو پیدا کرتا ہے - جیسے اناج کی حدود کے ساتھ Δ - ni3nb مراحل ؛ اس سے واحد اور ڈبل عمر دونوں کے تحت پلاسٹکٹی میں نمایاں کمی واقع ہوتی ہے ، اور اسی وجہ سے صرف ان ایپلی کیشنز کے لئے سفارش کی جاتی ہے جہاں میڈیم - درجہ حرارت کا رینگنا غالب ہوتا ہے۔
(3) تدریجی اجزاء کے لئے "اعلی - درجہ حرارت ہوموجنائزیشن کی ضرورت ہوتی ہے جس کے بعد کم - درجہ حرارت کی عمر بڑھنے" کی حکمت عملی ہوتی ہے۔ IN718 افزودہ خطہ خود NB اور MO عناصر سے مالا مال ہے ، جس کی ضرورت 1040 ڈگری سے زیادہ یا اس کے مساوی پر پہلے سے - حل علاج کی ضرورت ہے۔ بصورت دیگر ، اس کے بعد کم - درجہ حرارت کی عمر بڑھنے سے ایک مسلسل انجکشن {- جیسے Δ - ni3nb فیز نیٹ ورک کی تشکیل ہوگی ، جس کے نتیجے میں ایک کمرہ - درجہ حرارت سختی 40 ٪ سے زیادہ یا اس کے برابر ہے۔ علاج کی یہ ترتیب اسی طرح کے فنکشنل گریڈڈ مواد (ایف جی ایم) کے سلیکٹیو لیزر پگھلنے (ایس ایل ایم) کے بعد گرمی کے علاج کے لئے عام ڈیزائن اصول کے طور پر کام کرسکتی ہے۔
()) تدریجی مواد کی خصوصیت کو تین - اسٹیج بند -} لوپ عمل کی پیروی کرنا چاہئے: پہلا ، میکروسکوپک ٹینسائل پری پری - اسکریننگ بیچ - سے- بیچ کی شناخت کے لئے کی جاتی ہے۔ دوسرا ، تناؤ فیلڈ کی تقسیم کے نقشے ε (x) کو مکمل - فیلڈ ڈیجیٹل امیج ارتباط (DIC) ٹکنالوجی ، اور مقامی تناؤ -}}}} (σ - ε) کا استعمال کرتے ہوئے منصوبہ بنایا گیا ہے۔ آخر میں ، محدود عنصر تجزیہ (FEA) کے ساتھ سرایت شدہ تدریجی تشکیلاتی ماڈل کیلیبریٹڈ ہے۔ یہ توثیق چین مجموعی ردعمل کو مقامی طور پر حل شدہ ڈیزائن قابل اجازت اقدار میں ڈوپل سکتا ہے ، اس طرح خدمت کی وشوسنییتا کے عمل اور اس کی تشخیص کے عمل کو بہتر بنانے اور اس کے عمل کو بہتر بناتا ہے۔
