استحکام

استحکام

تبلور یک مقدار زیادی از مواد را از یک نقطه از یک هسته در یک تک بلور است. در مهندسی مواد، بلورهای مجزا تنها در شرایط به دقت کنترل شده تولید می شود. هزینه تولید مواد تک بلور می شود تنها برای کاربردهای خاص مانند تیغه های توربین موتور، سلولهای خورشیدی، و مواد پیزوالکتریک توجیه شده است. به طور معمول هنگامی که مواد شروع به سفت، کریستال های متعدد شروع به رشد در مایع و چندبلوری (بیش از یک کریستال) صورت جامد است.

لحظه ای یک کریستال شروع به رشد است به عنوان هسته و نقطه که در آن رخ می دهد نقطه ای می دانم. در دمای انجماد، اتم های مایع، مانند فلز مذاب، پیوند شروع با هم در نقاط هسته و شروع به شکل کریستال است. اندازه نهایی از کریستال فردی در تعدادی از نقاط هسته بستگی دارد. این کریستالها را افزایش دهد در اندازه علاوه بر مترقی از اتم و رشد تا زمانی که بر مجاور کریستال رشد تخطی کردن.

الف) هسته بلور، ب) رشد کریستال، ج) نامنظم شکل دانه ها به عنوان بلورهای رشد با هم، د) مرزهای دانه به عنوان یک میکروسکوپ دیده می شود.

در مهندسی مواد، کریستال معمولا به عنوان یک دانه نامیده می شود. دانه ها صرفا یک کریستال بدون چهره صاف به دلیل رشد خود را با تماس با یکی دیگر از دانه یا مرز یک سطح مانع شد. رابط تشکیل شده بین دانه، مرز دانه نامیده می شود. اتم بین دانه ها (مرز دانه) ساختار کریستالی و گفته می شود بی نظم است.

دانه ها گاهی اوقات به اندازه کافی بزرگ در زیر یک میکروسکوپ نوری معمولی و یا حتی با چشم غیر مسلح قابل دیدن خواهد بود. spangles که به تازگی بر روی فلزات گالوانیزه دیده می شود دانه ها هستند. سرد کردن سریع را به طور کلی در بیشتر نقاط هسته و دانه های کوچکتر (ساختار دانه ریز) نتیجه می شود. خنک کننده آهسته به طور کلی در دانه های بزرگتر که قدرت پایین، استحکام و چکش خواری است.

دندریت ها 
در فلزات، کریستال که در مایع در طول انجماد را تشکیل می دهند به طور کلی یک الگوی مرکب از یک شاخه اصلی را با زائده های بسیاری را دنبال کنید. کریستال با این مورفولوژی کمی شبیه به یک درخت کاج است و به نام دندریت می شود که به به معنی شاخه است. تشکیل از دندریت ها رخ می دهد به دلیل کریستال در هواپیماهای تعریف شده با توجه به شبکه بلوری آنها ایجاد رشد می کنند.شکل سمت راست نشان می دهد که چگونه یک بلوری مکعبی می تواند در مذاب را در سه بعد، که مربوط به شش وجه مکعب رشد کند. برای وضوح تصویر، اضافه کردن سلول واحد با انجماد مداوم از شش وجه است که به سادگی به عنوان خطوط نشان داده شده است. دندریت ثانویه شاخه سلاح کردن بازو اولیه، و بازوها عالی کردن سلاح های ثانویه و غیره.

در طی انجماد از مواد چندبلوری، بسیاری از کریستال های دندریتیک تشکیل و رشد تا زمانی که در نهایت تبدیل شدن به اندازه کافی بزرگ برای تخطی کردن بر یکدیگر است. در نهایت، interdendriticspaces بین بازوها دندریت متبلور به عملکرد یک بلور منظم تر است. الگوی اصلی دندریتیک ممکن است دیده نشوند در هنگام بررسی ساختار مواد است. با این حال، دندریت ها اغلب می تواند در حفره های انجماد که گاهی اوقات در ریخته گری یا جوش رخ می دهد دیده می شود، در سمت راست نشان داده شده است ..

انقباض 
اکثر مواد قرارداد و یا کوچک در طی انجماد و خنک کننده. انقباض در نتیجه:

  • انقباض مایع آن را به عنوان قبل از انجماد آن سرد
  • انقباض در تغییر فاز از مایع به جامد
  • انقباض جامد برای خنک کردن به دمای محیط است.

انقباض گاهی اوقات می تواند با شکستن در جزء رخ می دهد آن را به عنوان جامد شود. از آنجا که جالبترین مساحت حجم مایع است که آن را تماس با ما قالب و یا می میرند، انجماد معمولا شروع اولین بار در این سطح است. به عنوان بلورهای رشد به سمت داخل، مواد به کوچک شدن خود ادامه میدهد. اگر سطح جامد است بیش از حد سفت و سخت خواهد شد و نه تغییر شکل داخلی به جای انقباض، تنش ها می تواند به اندازه کافی بالا به بیش از استحکام کششی مواد و ایجاد یک نرم افزار را تشکیل می دهند. حفره انقباض گاهی اوقات اتفاق می افتد زیرا به عنوان یک ماده جامد به درون، انقباض رخ داده به حدی است که اتمها به اندازه کافی در حال حاضر برای پر کردن فضای در دسترس و از درجه اعتبار ساقط شده است به سمت چپ وجود ندارد. 

فیروز رضائی ; ٥:٤۱ ‎ب.ظ ; ۱۳٩۱/٢/۱٩