ຫຼັກການໃດທີ່ເຮັດໃຫ້ວັດສະດຸຂັດທີ່ປະກອບດ້ວຍ Zirconia Corundum ແຕກຕ່າງຈາກວັດສະດຸອື່ນ?

ວິສາະຫະກຳດ້ານໂຄງສ້າງຈຸລະພາກ: ວິທີການທີ່ວັດສະດຸຂັດທີ່ເປັນ Zirconia Corundum ສາມາດບັນລຸຄວາມແຂງແຮງທີ່ດີເລີດ

ການແຈກຢາຍ zirconia ຮູບສີ່ແຈໃນຕົວແທນ alumina ໃຫ້ເກີດການເສີມຄວາມແຂງແຮງຜ່ານການປ່ຽນຮູບ

ວັດສະດຸຂັດເປີດທີ່ມີຊີໂຣເນຍ ແລະ ອາລູມິນາ (Zirconia Corundum Abrasive) ມີສິ່ງທີ່ເຮົາເອີ້ນວ່າ ໂຄງສ້າງຈຸລະພາກທີ່ຖືກອອກແບບຢ່າງລະອອນ ໂດຍທີ່ສິ່ງທີ່ເປັນຜົນສະທ້ອນທີ່ບໍ່ເສຖຽນ (metastable tetragonal zirconia crystals) ແຜ່ກະຈາຍໄປທົ່ວທັງວັດສະດຸພື້ນຖານອາລູມິນາທີ່ມີຄວາມບໍລິສຸດສູງ. ສິ່ງທີ່ເຮັດໃຫ້ວັດສະດຸນີ້ເປັນພິເສດ ແມ່ນສິ່ງທີ່ເຮົາເອີ້ນວ່າ 'ການເຮັດໃຫ້ແຂງແຮງຂຶ້ນຈາກການປ່ຽນຮູບແບບ' (transformation toughening) ເຊິ່ງເປັນເຫດຜົນຫຼັກທີ່ເຮັດໃຫ້ມັນຕ້ານການແຕກຫັກໄດ້ດີຫຼາຍ. ເມື່ອວັດສະດຸຂັດເປີດເຫຼົ່ານີ້ຖືກນຳໄປໃຊ້ໃນການຂັດທີ່ມີຄວາມກົດດັນສູງ, ຊີໂຣເນຍທີ່ຢູ່ໃນຮູບແບບ tetragonal ຈະປ່ຽນເປັນຮູບແບບ monoclinic zirconia, ແລະ ໃນຂະນະທີ່ເກີດການປ່ຽນຮູບແບບນີ້ ຈະມີການຂະຫຍາຍຕົວຂື້ນປະມານ 4%. ການຂະຫຍາຍຕົວນີ້ຈະສ້າງເກີດເຂດທີ່ມີການບີບອັດນ້ອຍໆ ຢູ່ຕາມຮິມຂອງແຕກຫັກ ເຊິ່ງຊ່ວຍຢຸດການແຜ່ຂະຫຍາຍຕົວຂອງແຕກຫັກໄປຕື່ມອີກໃນວັດສະດຸ. ການສຶກສາທີ່ຖືກເຜີຍແຜ່ໃນວາລະສານທີ່ມີຊື່ສຽງ ແສດງໃຫ້ເຫັນວ່າ ການອອກແບບເປີດເຫຼົ່ານີ້ໃຫ້ຄວາມຕ້ານການແຕກຫັກທີ່ດີຂື້ນປະມານ 50% ເມື່ອທຽບກັບວັດສະດຸຂັດເປີດທີ່ເຮັດຈາກອາລູມິນາທີ່ຖືກປະສົມແລ້ວ (fused alumina abrasives) ທົ່ວໄປ. ສ່ວນທີ່ດີທີ່ສຸດ? ສ່ວນປະກອບຂອງວັດສະດຸນີ້ຈະຄົງຢູ່ເປັນເອກະລາດໄດ້ດົນກວ່າ ແລະ ບໍ່ມີແນວໂນ້ມທີ່ຈະຈັບກັນເປັນກ້ອນເหมືອນວັດສະດຸອື່ນໆ.

ຄວາມໝັ້ນຄົງຂອງເຟດ ແລະ ການປ່ຽນຜ່ານຈາກເຟດ tetragonal ໄປເປັນເຟດ monoclinic ທີ່ຖືກຄວບຄຸມ ເຮັດໃຫ້ຄວາມຕ້ານທານຕໍ່ການຊັກຈາກຄວາມຮ້ອນດີຂຶ້ນ

ຄວາມໝັ້ນຄົງຂອງວັດສະດຸໃຕ້ອິດທິພົນຂອງຄວາມຮ້ອນ ຂຶ້ນກັບວິທີທີ່ເຮົາໃຊ້ອັກຊີດທີ່ເຮັດໃຫ້ເສຖຽນ ເຊັ່ນ: ຢີເຕີເຣຍ (yttria). ສານເຫຼົ່ານີ້ຊ່ວຍຮັກສາວັດສະດຸໃຫ້ຢູ່ໃນຮູບແບບ tetragonal ເມື່ອມັນຢູ່ນິ່ງໆ ແຕ່ອະນຸຍາດໃຫ້ມັນປ່ຽນຮູບແບບໄດ້ຢ່າງໄວວ່າເມື່ອຖືກຄວາມເຄັ່ງເຄີຍໃນເວລາໃຊ້ງານຈິງ. ສິ່ງທີ່ໝາຍຄວາມວ່າໃນການປະຕິບັດຈິງ ແມ່ນການປ່ຽນເຟດເກີດຂຶ້ນເທົ່ານັ້ນເມື່ອມີຄວາມຕ້ອງການທາງກົລະກົງທີ່ແທ້ຈິງ ແລະ ບໍ່ແມ່ນພຽງແຕ່ການປ່ຽນແປງອຸນຫະພູມທີ່ເກີດຂຶ້ນໂດຍບັງເອີນ. ວັດສະດຸດູດເອົາພະລັງງານຄວາມຮ້ອນຜ່ານການຂະຫຍາຍຕัวທີ່ຖືກຄວບຄຸມ ແທນທີ່ຈະແຕກເປັນເສັ້ນແຕກຢ່າງກະທັນຫັນ. ສຳລັບຜູ້ທີ່ເຮັດວຽກກັບວັດສະດຸຂັດ (abrasives) ໃນສະພາບການທີ່ຫຍຸ້ງຍາກ ສິ່ງນີ້ມີຄວາມໝາຍຫຼາຍ. ວັດສະດຸຍັງຄົງຮັກສາຄວາມແຂງແຮງໄວ້ໄດ້ເຖິງແມ່ນຈະໄດ້ເຂົ້າຮ່ວມໃນວຟິການຮ້ອນ-ເຢັນຫຼາຍຮ້ອຍຄັ້ງ ແລະ ຍັງຄົງຮັກສາຄວາມເໝືອນເດີມໄດ້ດີເຖິງເທິງ 1000 ອົງສາເຊີເລັຍ. ຄວາມສາມາດໃນລະດັບນີ້ເຮັດໃຫ້ເກີດຄວາມແຕກຕ່າງຢ່າງມີນັກໃນການນຳໃຊ້ທີ່ມີອຸນຫະພູມສູງຫຼາຍ ເຊັ່ນ: ການຂັດເລືອຍທອງແດງຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ ຫຼື ການປະມວນຜົນຊິ້ນສ່ວນສຳລັບເຄື່ອງຍົນເຮືອບິນ.

ການປະຕິບັດງານດ້ານຄວາມຮ້ອນ ແລະ ເຄື່ອງຈັກ: ຄວາມຕ້ານທານຄວາມຮ້ອນ ແລະ ການຂັດເອງຢູ່ໃນວັດສະດຸຂັດທີ່ມີຊີໂຣເນຍ-ອາລູມິເນີ້ມ

ຄວາມຕ້ານທານຄວາມຮ້ອນທີ່ເຫຼືອເຊີນ ແລະ ຄວາມແຂງແຮງທີ່ອຸນຫະພູມສູງເກີນ 1000°C

ວັດສະດຸຂັດເຄື່ອງມືທີ່ເຮັດຈາກ Zirconia Corundum ສາມາດຮັກສາຄວາມແຂງຂອງມັນໄວ້ປະມານ 85% ເຖິງແມ່ນວ່າຈະຖືກສຳຜັດກັບອຸນຫະພູມທີ່ສູງກວ່າ 1,000 ອົງສາເຊັນຕີເགຣດເປັນເວລາດົນນານ. ຄວາມສາມາດດັ່ງກ່າວນີ້ໄດ້ຖືກທົດສອບ ແລະ ຍືນຢັນແລ້ວໃນບ່ອນໃຊ້ງານທາງອຸດສາຫະກຳຕ່າງໆ ເຊັ່ນ: ໂຮງງານຜະລິດເຫຼັກ ແລະ ໂຮງງານຜະລິດພະລັງງານ ໂດຍທີ່ສະພາບການທີ່ຮຸນແຮງເກີດຂຶ້ນເປັນປົກກະຕິ. ສາເຫດທີ່ເຮັດໃຫ້ວັດສະດຸນີ້ມີຄວາມຕ້ານທານທີ່ດີເລີດແມ່ນເນື່ອງຈາກຄຸນສົມບັດທຳມະຊາດຂອງ zirconia ທີ່ມີຄວາມສາມາດໃນການນຳເອົາຄວາມຮ້ອນໄດ້ຕ່ຳ. ເມື່ອນຳໄປໃຊ້ງານ ຄຸນສົມບັດນີ້ຈະຊ່ວຍຫຼຸດຜ່ອນປະລິມານຄວາມຮ້ອນທີ່ຖ່າຍໂອນໄປຫາວັດສະດຸທີ່ກຳລັງຖືກຂັດເຄື່ອງມື ໂດຍມີປະມານ 40% ນ້ອຍກວ່າທີ່ເກີດຂຶ້ນກັບວັດສະດຸຂັດເຄື່ອງມືທີ່ຜະລິດຈາກ mineral fused ທຳມະດາ. ແລ້ວສິ່ງນີ້ມີຄວາມສຳຄັນແນວໃດ? ມັນສ້າງເປັນ 'ເຂື່ອນກັ້ນຄວາມຮ້ອນ' ທີ່ຊ່ວຍປ້ອງກັນຄວາມເສຍຫາຍທີ່ເກີດຂຶ້ນຢູ່ພາຍໃຕ້ເນື້ອເທື່ອງ ແລະ ຍືດເວລາອາຍຸການໃຊ້ງານຂອງວັດສະດຸຂັດເຄື່ອງມືນີ້ອອກໄປດ້ວຍ. ສິ່ງນີ້ເປັນສິ່ງທີ່ມີຄຸນຄ່າເປັນຢ່າງຍິ່ງເມື່ອນຳໄປໃຊ້ກັບວັດສະດຸທີ່ຫຍາບຄາຍ ເຊັ່ນ: ເຫຼັກສະແຕນເລດ ຫຼື ເຫຼັກທີ່ໃຊ້ໃນການຜະລິດເຄື່ອງມື ເຊິ່ງຕ້ອງການເຕັກນິກການຂັດທີ່ຮຸນແຮງ.

ກົນໄກການຫັກເປັນເສັ້ນໃຍທີ່ຖືກຄວບຄຸມ ຊ່ວຍຮັກສາຄວາມແຖບຂອງແຖວຕັດທີ່ມີຄວາມແຫຼມຊື້ນໃນເວລາຂະບວນການຂັດ

ຜົນການຕົວເອງທີ່ເຮັດໃຫ້ເຄື່ອງມືມີຄວາມແຫຼມຊື້ນຂຶ້ນມານີ້ ບໍ່ໄດ້ເກີດຂື້ນຈາກຮູບແບບການສຶກຫຼຸດທີ່ເກີດຂື້ນຢ່າງສຸ່ມສີ່ມ ແຕ່ເກີດຈາກການປ່ຽນແປງທີ່ເກີດຂື້ນຢ່າງເຈາະຈົງທີ່ເສັ້ນແຕ່ງຂອງເມັດ. ເມື່ອພາລະບັນທຸກທາງກາຍະພາບເພີ່ມຂື້ນ ເຂດເຫຼົ່ານີ້ຈະປ່ຽນຈາກສະຖານະທີ່ເປັນ tetragonal ໄປເປັນ monoclinic ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ເກີດການຫັກເປັນເສັ້ນໃຍນ້ອຍໆ ແລະ ມີຄວາມແນ່ນອນ. ການຫັກເປັນເສັ້ນໃຍເຫຼົ່ານີ້ຈະເປີດເຜີຍແຖວຕັດທີ່ມີຄວາມແຫຼມຊື້ນໃໝ່ອອກມາຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງໃນເວລາທີ່ມັນເກີດຂື້ນ. ສິ່ງທີ່ເຮັດໃຫ້ເຕັກໂນໂລຊີນີ້ມີຄຸນຄ່າຫຼາຍແທ້ໆ ຄືການປ້ອງກັນບັນຫາການເກີດເປືອກ (glazing) ຮັກສາອັດຕາການຖອດວັດສະດຸໃຫ້ຄົງທີ່ ແລະ ສາມາດຍືດອາຍຸການໃຊ້ງານຂອງເຄື່ອງມືໄດ້ເຖິງຮ້ອຍລະ 50 ຈາກເຄື່ອງມືທີ່ໃຊ້ວັດສະດຸຂັດແບບ monocrystalline ທົ່ວໄປ. ການທົດສອບໃນສະພາບການຈິງ ໄດ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າ ມີການໃຊ້ພະລັງງານໜ້ອຍລົງປະມານຮ້ອຍລະ 30 ໃນການຂັດເຫຼັກທີ່ມີຄຸນສົມບັດຕ້ານການກັດກິນ. ການປະຢັດພະລັງງານໃນລະດັບນີ້ເປັນຫຼັກຖານທີ່ພິສູດວ່າການຕັດຍັງຄົງມີປະສິດທິພາບສູງ ໂດຍບໍ່ມີບັນຫາການຕ້ານທາງກາຍະພາບເພີ່ມເຕີມ.

ການປຽບທຽບປະສິດທິພາບ: ວັດສະດຸຂັດ Zirconia Corundum ເທືອບກັບວັດສະດຸຂັດທີ່ຜະສົມແບບດັ້ງເດີມ

ຄວາມຕ້ານທານການສຶກຫຼຸດ ແລະ ຄວາມແຂງແຮງຕໍ່ການອັດເຂົ້າ (Compressive Strength) ສູງຂຶ້ນ 35–50% ເມື່ອປຽບທຽບກັບ AZ25 ແລະ ອາລູມິນາທີ່ຖືກປະສົມແບບທົ່ວໄປ

ການທົດສອບສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າ ວັດສະດຸຂັດ (Abrasive) ທີ່ປະກອບດ້ວຍ Zirconia Corundum ມີຄວາມເປັນເລີດກວ່າວັດສະດຸຂັດປະເພດ AZ25 ແລະ ອາລູມິນາທີ່ຖືກປະສົມທົ່ວໄປ ໃນດ້ານຄວາມຕ້ານທານການສຶກຫຼຸດ ແລະ ຄວາມສາມາດໃນການຮັບແຮງອັດເຂົ້າ ໃນເງື່ອນໄຂທີ່ມີການເຄື່ອນທີ່ແລະແຮງດັນທີ່ຄ້າຍຄືກັນ ໂດຍມີອັດຕາການປັບປຸງທີ່ປະມານ 35 ຫາ 50 ເປີເຊັນ. ການປັບປຸງເຫຼົ່ານີ້ເຮັດໃຫ້ເກີດຜົນທີ່ຈັບຕ້ອງໄດ້ຢູ່ໃນໂຮງງານຜະລິດຈິງ. ຜູ້ຜະລິດລາຍງານວ່າ ພວກເຂົາຕ້ອງປ່ຽນເຄື່ອງມືບໍ່ບໍ່ເລື້ອຍໆ, ໃຊ້ວັດສະດຸຂັດນ້ອຍລົງຕໍ່ແຕ່ລະຕັນຂອງວັດສະດຸທີ່ຜ່ານການປຸງແຕ່ງ, ແລະ ມີການຢຸດເຄື່ອງຈັກທີ່ບໍ່ໄດ້ຄາດເດົາໄວ້ໆ ເກີດຂຶ້ນໆ ເລື້ອຍໆ. ສິ່ງໃດທີ່ເຮັດໃຫ້ເກີດຄວາມເປັນເລີດເຫຼົ່ານີ້? ນີ້ເກີດຈາກໂຄງສ້າງຈຸລະພາກທີ່ຖືກປັບປຸງເພື່ອເພີ່ມຄວາມແຂງແຮງ (transformation toughened microstructure) ທີ່ຊ່ວຍຮັກສາຄວາມເຂັ້ມແຂງຂອງວັດສະດຸໃຫ້ຄົງທີ່ໃນເວລາທີ່ເຮັດການຂັດຢ່າງຮຸນແຮງ ໂດຍທີ່ມີຄວາມກົດດັນສູງ ແລະ ອັດຕາການປ້ອນ (feed rates) ເຂົ້າໃກ້ຈຸດສູງສຸດ. ສຳລັບຜູ້ຜະລິດທີ່ຕ້ອງການຍົກສູງປະສິດທິພາບການຜະລິດໂດຍບໍ່ຕ້ອງໃຊ້ຈ່າຍຫຼາຍເກີນໄປໃນຄ່າໃຊ້ຈ່າຍດ້ານການບໍາຮຸງຮັກສາ, ວັດສະດຸຂັດປະເພດນີ້ໄດ້ກາຍເປັນອຸປະກອນມາດຕະຖານທີ່ໃຊ້ກັນຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນປັດຈຸບັນ.

ການນຳໃຊ້ໃນຊີວິດຈິງ: ຈຸດທີ່ວັດສະດຸຂັດ Zirconia Corundum ມີຂໍ້ດີທີ່ສຳຄັນ

ວັດສະດຸຂັດ Zirconia Corundum ແທ້ຈິງເປີດເຜີຍຄວາມເດັ່ນຊັດເຈນເມື່ອວັດສະດຸຂັດທົ່ວໄປບໍ່ສາມາດຮັບມືກັບງານໄດ້ ໂດຍເປີດເຜີຍເປັນພິເສດໃນສະພາບແວດລ້ອມທີ່ມີອຸນຫະພູມສູງ, ຄວາມກົດດັນສູງ ຫຼື ສະພາບແວດລ້ອມທີ່ມີເຄມີທີ່ຮຸນແຮງ. ຜູ້ຜະລິດຈຳນວນຫຼາຍຫັນມາໃຊ້ວັດສະດຸນີ້ສຳລັບການຂັດທີ່ໜັກໆ ເຊັ່ນ: ການຂັດເຫຼັກສະຕາເລສ, ເຫຼັກເພື່ອເຮັດເຄື່ອງມື, ແລະ ອະລໍຢີທີ່ມີນິເກີລ໌ທີ່ແຂງແຮງໃນຂະບວນການຜະລິດເຫຼັກ. ມັນຍັງເຮັດວຽກໄດ້ດີເລີດໃນການຂັດທີ່ບໍ່ມີຂັ້ນຕອນສຸດທ້າຍ (fine finishing) ຕໍ່ຊິ້ນສ່ວນທີ່ເຮັດຈາກທີເຕເນີອມ ໃນອຸດສາຫະກຳການຜະລິດເຮືອບິນ ແລະ ລໍ້ເຫຼັກທີ່ເຮັດຈາກເຫຼັກລາວ. ນັກເຊື່ອມກໍຍັງໃຊ້ມັນເພາະວ່າມັນຊ່ວຍຫຼຸດຜ່ອນການເບິ່ງເຫັນຂອງການເปลີ່ນຮູບຮ່າງຈາກຄວາມຮ້ອນ (thermal distortion) ໃນຂະບວນການກຽມພ້ອມເສັ້ນເຊື່ອມ. ຄຸນສົມບັດທີ່ຕ້ານການກັດກ່ອນຂອງວັດສະດຸນີ້ເຮັດໃຫ້ມັນເໝາະສົມຢ່າງຍິ່ງສຳລັບການຂັດທີ່ບໍ່ມີມົນລະພິດໃນໂຮງງານຜະລິດຢາ ແລະ ໂຮງງານປຸງແຕ່ງເຄມີ ໂດຍທີ່ການປົນເປື້ອນເປັນບັນຫາທີ່ສຳຄັນຫຼາຍ. ແລະໃນອຸດສາຫະກຳນ້ຳມັນ ແລະ ກາຊ ວັດສະດຸ Zirconia Corundum ສາມາດຕ້ານກັບສານຂັດທີ່ມີຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນສູງ (abrasive slurries) ແລະ ສະພາບຄວາມກົດດັນທີ່ຮຸນແຮງ ທີ່ຈະເຮັດໃຫ້ຜະລິດຕະພັນ alumina ທີ່ຖືກຫຼີ້ນ (fused alumina) ມີການສຶກຫຼຸດຢ່າງໄວວ່າ. ແຕ່ຫຍັງເຮັດໃຫ້ວັດສະດຸຂັດນີ້ມີຄຸນຄ່າຫຼາຍເຖິງແມ່ນຈະຖືກນຳໃຊ້ໃນການປະຍຸກໃຊ້ທີ່ຕ່າງກັນຫຼາຍດັ່ງກ່າວ? ເປັນເລື່ອງງ່າຍໆ: ມັນປະກອບດ້ວຍຄວາມຕ້ານທານຄວາມຮ້ອນທີ່ດີເລີດ, ຮັກສາຄວາມແ sharp ໄວ້ໄດ້ດີໃນໄລຍະເວລາຍາວ, ແລະ ມີຄວາມແຂງແຮງທາງໂຄງສ້າງທີ່ເຫຼືອເຊື່ອ. ຄຸນສົມບັດເຫຼົ່ານີ້ເຮັດໃຫ້ໄດ້ຊິ້ນສ່ວນທີ່ສຳເລັດດີຂຶ້ນ, ວົฏຈັນການຜະລິດທີ່ໄວຂຶ້ນ, ແລະ ສຸດທ້າຍແລ້ວກໍເຮັດໃຫ້ຕົ້ນທຶນທັງໝົດຕ່ຳລົງໃນການດຳເນີນງານອຸດສາຫະກຳສ່ວນຫຼາຍ.