مکانیزم های تقویت / سخت شدن

مکانیزم های تقویت / سخت شدن

همانطور که در بخش قبل مورد بحث، توانایی یک ماده کریستالی به plastically کج و معوج تا حد زیادی بر توانایی جابجایی به درون ماده حرکت می کند بستگی دارد. بنابراین، مانع از حرکت از جابه جایی ها در تقویت مواد، منجر شود. تعداد راه هایی برای ایجاد مانع در برابر جنبش دررفتگی، که شامل وجود دارد:

  • کنترل اندازه دانه (کاهش تداوم هواپیما اتمی)
  • فشار سخت شدن (ایجاد و tangling دررفتگی)
  • آلیاژی (معرفی نقص نقطه و بیشتر دانه ها به پین ​​جابجایی)

کنترل اندازه دانه 
اندازه دانه ها در داخل یک ماده همچنین دارای اثر در قدرت و صلابت از مواد است. مرز بین دانه به عنوان یک مانع به حرکت جابجایی و لغزش به دست آمده عمل می کند زیرا دانه های مجاور جهت گیری های مختلف دارند. از آنجا که تراز دلخواه برای اتم متفاوت است و هواپیماهای لغزش بین دانه ناپیوسته هستند. کوچکتر غلات، باعث کم تر شدن اتم ها از راه دور می تواند همراه هواپیما لغزش خاص حرکت می کند. بنابراین، دانه ها کوچکتر، بهبود قدرت از یک ماده است. اندازه و تعداد دانه در داخل یک ماده است که توسط نرخ انجماد را از فاز مایع کنترل می شود.

نژادها سخت شدن 
نژادها سخت شدن (نیز نامیده می شود کار سخت شدن و یا سرد کار) فرایند ساخت یک فلز سخت تر و قوی تر از طریق تغییر شکل پلاستیک است. وقتی که یک فلز plastically تغییر شکل، جابه جایی حرکت و جابه جایی های اضافی تولید می شوند. دررفتگی های بیشتری را در یک ماده، بیشتر آنها را در تعامل و تبدیل شدن به مسابقات یا درهم. با این کار در کاهش تحرک از جابه جایی ها و تقویت از مواد منجر شود. این نوع تقویت به طور معمول گفته می شود کار سرد است. سرد نامیده می شود کار به دلیل تغییر شکل های پلاستیکی باید در دمای پایین به اندازه کافی است که اتم ها می توانند خود را تنظیم مجدد رخ می دهد. وقتی که یک فلز در دماهای بالاتر کار کرده (کار گرم) جابه جایی می تواند به تنظیم مجدد و تقویت کمی به دست می آید.

نژادها سخت شدن می تواند به راحتی با قطعه ای از سیم و یا یک گیره کاغذ نشان داده شده است. بخش راست عقب و جلو خم چندین بار. توجه کنید که آن را سخت تر است به خم شدن فلز در همان محل است. در فشار سخت دررفتگی منطقه تشکیل داده اند و تبدیل به درهم، افزایش قدرت و صلابت از مواد است. ادامه خم خواهد شد در نهایت سیم به شکستن در خم به دلیل ترک خوردگی خستگی شود. (بعد از یک تعداد زیادی از چرخه خمش، جابه جایی ساختارهای شکل به نام باند لغزش مداوم (PSB). PSBs مناطق اساسا کوچک که در آن جابه جایی انباشته تا نقل مکان کرد و سطح مواد را ترک مراحل در سطح که عمل به عنوان risers استرس و یا نرم افزار شروع نقطه است.) 

باید می دانستند، با این حال، که افزایش قدرت سرد کار نیز در نتیجه کاهش در تورق. نمودار به سمت راست نشان می دهد قدرت عملکرد و درصد ازدیاد طول به عنوان یک تابع برای مواد به عنوان مثال چند درصد کار سرد است. توجه کنید که برای هر ماده، مقدار کمی از کار سرد منجر به کاهش قابل توجهی در تورق.

 

اثر درجه حرارت بالا در مواد کرنش سخت 
هنگامی که فشار به مواد سخت در معرض دماهای بالا قرار گرفته، تقویت است که ناشی از تغییر شکل پلاستیکی را می توان از دست داده است. این می تواند یک چیز بد است اگر تقویت مورد نیاز است برای حمایت از یک بار. با این حال، تقویت به علت فشار سخت شدن همیشه مطلوب است، به خصوص اگر این مواد به شدت از تورق تشکیل خواهد شد را کاهش داده است.

عملیات حرارتی را می توان مورد استفاده قرار گیرد به حذف اثر فشار سخت شدن. سه چیز می تواند در حین عملیات حرارتی رخ می دهد:

  1. بهبود
  2. تبلور مجدد
  3. رشد دانه

بهبود 
هنگامی که یک ماده لکه سخت در درجه حرارت بالا برگزار شد افزایش نفوذ اتمی رخ می دهد که برخی از انرژی فشار داخلی را تسکین می دهد.به یاد داشته باشید که اتم ها در موقعیت ثابت، اما می تواند حرکت کند زمانی که انرژی کافی برای شکستن پیوندهای خود.انتشار را افزایش می دهد به سرعت با افزایش درجه حرارت است و این اجازه می دهد تا اتم ها در مناطق به شدت تیره و تار به به مواضع unstrained حرکت است. به عبارت دیگر، اتم های آزاد به حرکت در اطراف و بازیابی موقعیت طبیعی در ساختار شبکه است. این است که به عنوان فاز بهبودی شناخته شده و آن را در تنظیم فشار در مقیاس میکروسکوپی است. تنش های داخلی باقی مانده باشد نیز کاهش به دلیل کاهش در چگالی جابجایی و جنبش دررفتگی به انرژی کمتر موقعیت است. دولایه از دررفتگی به تیز دو بعدی مرزها و از تراکم دررفتگی در این کاهش مناطق متراکم شود. این مناطق نام subgrains شده. بدون کاهش قابل ملاحظه در مقاومت و سختی از مواد وجود دارد، اما مقاومت در برابر خوردگی، اغلب بهبود می بخشد. 

تبلور مجدد 
در بالاتر، درجه حرارت، جدید، کرنش هسته دانه و رشد داخل دانه های تحریف شده است و در مرز دانه. این دانه ها رشد می کنند به جای دانه های تغییر شکل یافته تولید شده توسط سخت شدن کرنش. با تبلور مجدد، خواص مکانیکی اصلی خود دولت های ضعیف تر و انعطاف پذیر تر را باز می گرداند. تبلور مجدد بستگی به درجه حرارت، مقدار زمانی که در این دما و همچنین میزان فشار سخت شدن مواد را تجربه. فشار سخت شدن، درجه حرارت پایین تر خواهد شد که در آن تبلور مجدد رخ می دهد. همچنین، مقدار (معمولا 2-20٪) حداقل از کار سرد لازم است برای هر مقدار از تبلور مجدد رخ می دهد. اندازه دانه های جدید نیز تا حدی وابسته به مقدار فشار سخت شدن است. بیشتر سخت شدن لکه، هسته بیشتر برای دانه های جدید، و در نتیجه اندازه دانه کوچکتر خواهد شد (حداقل در آغاز). 

رشد دانه 
اگر نمونه در دمای بالا و فراتر از زمان لازم برای تبلور مجدد کامل باقی مانده است، دانه ها شروع به اندازه رشد کند. این اتفاق می افتد به دلیل نفوذ رخ می دهد در سراسر مرزهای دانه و دانه های بزرگتر دارای مرز دانه کمتر سطح در واحد حجم است. بنابراین، دانه های بزرگتر، از دست دادن اتم کمتر و رشد هزینه از دانه های کوچک تر. دانه های بزرگتر استحکام و چقرمگی از مواد را کاهش دهد.

فیروز رضائی ; ٥:٤٧ ‎ب.ظ ; ۱۳٩۱/٢/۱٩