التلبيد في المعادن هو عملية تنطوي على دمج جزيئات المعادن في كتلة صلبة باستخدام الحرارة والضغط، دون التسبب في ذوبان المادة. تعمل هذه العملية على تعزيز السلامة الهيكلية للمعدن وقوته وخصائصه الأخرى، مما يجعله مناسبًا للاستخدامات المختلفة.
ملخص الإجابة:
التلبيد في المعادن هو طريقة تُستخدم لدمج جسيمات المعادن في كتلة متماسكة دون صهرها. ويتم تحقيق ذلك عن طريق تسخين مساحيق المعادن إلى درجات حرارة أقل من درجات انصهارها في بيئة محكومة. وتتضمن العملية عدة مراحل، بما في ذلك التسخين الأولي لتشكيل بنية مارتينسيتية، ومراحل وسيطة حيث تندمج الجسيمات وتتكثف، ومراحل نهائية حيث يمكن إضافة مواد إضافية لتحسين الترابط وتقليل المسامية.
-
الشرح التفصيلي:المرحلة الأولية:
-
تبدأ عملية التلبيد بتسخين المساحيق المعدنية في فرن. يتم رفع درجة الحرارة إلى مستوى يحث على تكوين بنية بلورية مارتينسيتية، وهو شكل صلب وهش من الفولاذ. لا تنطوي هذه المرحلة على ذوبان كامل للجزيئات؛ وبدلاً من ذلك، يتم ضغط الجزيئات، وغالبًا ما يتم ذلك بمساعدة الضغط الخارجي أو من خلال طرق مثل اللحام البارد. يوفر هذا الدمج الأولي قوة كافية للجسيمات لتحمل المزيد من المعالجة.
-
العمليات الوسيطة:
في المراحل الوسيطة، تزداد كثافة الجسيمات عندما تبدأ في الاندماج. ويتحقق ذلك عادةً من خلال طرق مثل تلبيد الطور السائل العابر أو تلبيد الطور السائل الدائم. في تلبيد الطور السائل العابر، تتم إضافة مادة ذات نقطة انصهار منخفضة، مثل النحاس، إلى المسحوق المعدني. عند تسخينه، يذوب النحاس ويرتبط بالمعدن، مما يعزز القوة الكلية للمادة. في التلبيد في الطور السائل الدائم، تتم إضافة مواد مثل الكربيدات، والتي تتدفق في الفجوات والشقوق، مما يعزز الرابطة بين الجسيمات.المراحل النهائية:
تتضمن المراحل النهائية من التلبيد إدخال مادة مضافة سائلة ومواد رابطة. وتساعد هذه المادة المضافة على ملء أي مسام متبقية في المعدن، مما يحسن كثافته وقوته الكلية. ثم يتم تبريد المعدن، مما ينتج عنه بنية صلبة وكثيفة تحتفظ بشكل وأبعاد المسحوق الأصلي المضغوط.
التطبيقات والفوائد:
