Другая модификация процесса СРОП позволяет получать спиральные ленты и полосы, т. е. изделия с заданным радиусом кривизны. В основе ее лежит принцип удлинения зоны прилипания образца к подложке. Такая лента или полоса будет, очевидно, обладать самоподдержкой при изготовлении из нее массивных изделий, а свойства ее будут меньше ухудшаться под влиянием напряжений, по сравнению со свойствами прямых лент, из которых те же изделия изготавливают путем намотки. Комбинируя эти две разновидности процесса СРОП, можно изготовить спиральную ленту или полосу с определенным, рисунком вырезов для, применения в статорах и роторах электродвигателей. Возможны и другие области применения быстрозакаленных спиральных лент.
Большой интерес вызывает вариант технологии, позволяющий получать методом СРОП композитные ленты и полосы. В этом случае многослойный быстрозакаленный материал получается путем последовательного нанесения расплава поверх уже сформировавшихся слоев.
Поверхностное плавление с помощью электронного луча и лазера.Использование направленных потоков энергии и ионных пучков для модификации поверхности металлических материалов было рассмотрено Киром и др. При плавлении тонкого слоя на поверхности материала подложки могут быть достигнуты высокие скорости охлаждения. Небольшие участки на поверхности можно быстро и непрерывно расплавлять, используя для этой цели электронный и лазерный лучи вследствие высокой плотности их энергий (~100 кВт/см2). Как и в других способах быстрой закалки, скорость ее оценивалась по размеру зерна или расстоянию между ветвями вторичных дендритов. Типичные значения скорости охлаждения в этом случае колеблется от 4×104 до 5×106 К/с. Этот интервал достаточен для образования аморфного слоя толщиной 400 мкм на поверхности подложки из сплава Pd91,7Cu4,2Si5,1. Помимо образования аморфных слоев поверхностное плавление может быть использовано для создания новых поверхностных композиций путем плавления тонких пленок или непрерывным подводом материала в виде проволоки или порошка к поверхности подложки. Одним из вариантов этого метода является инжекция твердых частиц в расплавленную дорожку на поверхности с помощью лазерного или электронного луча с целью повышения ее износостойкости.
Математические модели процессов быстрого затвердевания с различными характеристическими скоростями охлаждения основываются на теории теплопередачи и гидродинамики. Например, метод конечных разностей используется для описания затвердевания капель сферической формы при распылении и волокон при экстракции из расплава. Выведены уравнения, описывающие процесс экстракции из расплава, в которых учитываются как гидродинамические, так и тепловые аспекты процесса. Имеются расчеты теплопередачи для модели закалки с использованием собственной подложки.
Закалка путем расплескивания жидкого металла. В первом достаточно подробном математическом описании процесса закалки путем расплескивания жидкого металла учитывается различие между идеальным и ньютоновским (контролируемым поверхностью) режимами охлаждения. Все полученные результаты основаны на решении уравнений в конечных разностях, содержащих переменные, соответствующие регулируемым в эксперименте параметрам. Основной вывод состоит в том, что наиболее существенными параметрами процесса закалки путем расплескивания жидкого металла являются толщина фольги, коэффициент теплопередачи на границе пленка жидкого металла - подложка и температура в момент расплескивания. Позднее подобные расчеты были выполнены Джоунсом. Для описания этого процесса использовалась также непосредственное измерение скорости охлаждения при расплескивании. Детальная модель этого процесса включает в себя такие факторы, как распределение пленки расплава по подложке, конвективные тепловые потоки, характер движения поршня после соударения. Существенными являются эффекты механической деформации образца после затвердевания, затрудняющие детальное описание физики этого процесса.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.