摩擦撹拌処理を理解する:最先端の冶金技術
摩擦撹拌加工は、金属を溶かさずに摩擦を増加させて接合する冶金技術です。摩擦撹拌加工法は、金属に工具を通すことから始まります。この後、工具は金属を急速に動かし、機械内の別々の金属片が結合するまで熱と摩擦が増加します。これは通常、金属を結合する際に通常必要とされる相変化を引き起こしません。これにより、使用するエネルギーが削減されるだけでなく、金属の微小硬度、引張強度、疲労強度も向上します。
摩擦撹拌処理を開始するには、いくつかの金属片を撹拌プロセッサーに置きます。他の金属が接合されている主要な金属部分には、棒が突き刺されています。このロッドは金属ですが、摩擦を増やして処理を補助することのみを目的としているため、処理中に吸収されません。
その後、ロッドは金属の主要部分を動かすことによって動作を開始します。時間が経つにつれて動きは激しくなり、さまざまな金属部分の間に摩擦が生じます。摩擦撹拌処理により十分な摩擦が生じると、すべての金属が結合して一つになります。
金属片を結合するには多くの方法がありますが、摩擦撹拌処理は結合プロセス中に相変化がないため、他の方法とは異なります。金属は通常、溶かすか、固体から液体に変える必要があります。摩擦プロセスでは、激しい摩擦により金属が結合するのに十分な力が生じますが、プロセス中はすべて固体のままです。
摩擦撹拌処理を使用することには多くの利点があります。そのような利点の 1 つはエネルギーの節約です。金属を溶かす必要がある場合、膨大な熱が必要となり、大量のエネルギーと、信じられないほど熱い溶融金属を保持するために作られた多くの特殊なツールが必要になります。これには費用がかかり、溶融金属が漏れ出て作業員がそれにさらされると非常に危険です。
このプロセスのもう 1 つの利点は、金属自体が他の冶金操作よりもはるかに改善されることが多いことです。たとえば、微小硬度、疲労強度、引張強度は、使用および結合されている金属に応じて通常 2 倍または 3 倍になります。また、高熱を使用すると、加工後に金属が柔らかくなる可能性があります。これは、建築、実験室テスト、またはその他の目的で非常に硬い金属が必要な場合に問題になる可能性があります。
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ソースへのリンク
- https://www.azom.com/article.aspx?ArticleID=1170
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