Что такое обработка трением с перемешиванием?

Обработка трением с перемешиванием - это металлургическая технология, которая объединяет металлы за счет увеличения трения без их плавления. Способ обработки трением с перемешиванием начинается с помещения инструмента через кусок металла. После этого инструмент быстро перемещает металл, увеличивая тепло и трение, пока отдельные куски металла в машине не соединятся вместе. Обычно это не вызывает какого-либо изменения фазы, что обычно необходимо для объединения металлов. Наряду с использованием меньшего количества энергии, это также улучшает микротвердость металла и его прочность на разрыв и усталость.

Чтобы начать обработку трением с перемешиванием, несколько кусков металла помещают в процессор перемешивания. Основной кусок металла, который соединяют другие металлы, имеет стержень, пробивающий его. Этот стержень является металлическим, но он не поглощается во время обработки, поскольку он предназначен только для увеличения трения и содействия обработке.

Затем стержень начинает работать, перемещая основной кусок металла. Движения становятся более интенсивными с течением времени, что вызывает трение между различными кусками металла. Когда в результате обработки трением с перемешиванием возникает достаточное трение, все металлы соединяются в один.

Хотя существует множество способов соединения кусков металла, обработка трением с перемешиванием отличается от большинства тем, что в процессе соединения не происходит фазового перехода. Металл обычно должен быть расплавлен или превращен из твердого в жидкое. В процессе трения интенсивное трение имеет достаточную силу, чтобы заставить металлы соединяться, хотя все они остаются твердыми в течение процесса.

Использование обработки трением с перемешиванием имеет много преимуществ. Одним из таких преимуществ является сохранение энергии. Когда металл должен быть расплавлен, это требует огромного количества тепла, которое требует много энергии и многих специализированных инструментов, предназначенных для удержания невероятно горячего расплавленного металла. Это дорого и может быть очень опасно, если какой-либо из расплавленного металла выходит наружу и рабочие подвергаются ему.

Еще одним преимуществом этого процесса является то, что сам металл часто улучшается гораздо лучше, чем это было бы благодаря другим металлургическим операциям. Например, микротвердость, усталостная прочность и предел прочности при растяжении обычно удваиваются или утраиваются в зависимости от используемых и соединенных металлов. Использование сильного нагрева также может смягчить металл после обработки, что может быть проблемой, если для строительства, лабораторных испытаний или любой другой цели требуется чрезвычайно твердый металл.