دانلود مقاله مکانیزم های استحکام دهی
مکانیزم های استحکام دهی
تهیه مواد با استحکام بالا از جمله خواسته های صنایع می باشد که به خصوص از دهه های گذشته مورد توجه متالورژها قرار گرفته است. مکانیزم های متعددی روی استحکام مواد اثر می گذارند که اغلب آنها باعث توقف نابجایی های متحرک می شوند. ساختار کریستالی فلز عامل تعیین کننده تعداد و نوع سیستم های لغزشی، بردار بر گرز نابجایی، تنش اصطکاکی و انرژی نقص چیدن است که عامل اصلی و تعیین کننده قابلیت تحرک نابجایی ها و استحکام و رفتار ماده می باشند. افزودن عناصر حل شونده به عنصر اصلی حلال و تشکیل محلول جامد، ریز کردن اندازه دانه، افزودن و یا تشکیل فازهای ثانویه و رسوب سختی، تشکیل ماده مرکب یا کمپوزیت و انجام عملیات حرارتی و استحاله فازی از جمله روش هایی برای افزایش استحکام مواد به شمار می آیند که در این فصل مورد بررسی و بحث قرار می گیرند.
مقاوم کردن در اثر ریز کردن اندازه دانه ها
در یک پلی کریستال هر دانه یک تک کریستال است که دارای آرایش اتمی مشخص در یک جهت مشخص است. این دانه ها در حین انجماد به وجود می آیند. فصل مشترک دانه های مجاور با همدیگر را مرز دانه ها می گویند. این مرزها نواحی به هم ریخته شبکه ای هستند که فقط چند قطر اتمی ضخامت دارند. آرایش کریستالوگرافی در دو طرف یک مرز دانه با همدیگر متفاوت است. مرز دانه ها را به دو دسته با زاویه زیاد[۱] و با زاویه کم[۲] تقسیم می کنند. وقتی اختلاف آرایش صفحات اتمی در دو طرف مرز دانه بیش از حدود ْ۵ باشد به آن مرز دانه با زاویه زیاد می گویند. اگر این اختلاف کمتر از حدود ْ۵ باشد به ان مرز دانه با زاویه کم می گویند. هرچه اختلاف آرایش کریستالوگرافی در دو طرف مرز دانه کمتر باشد حالت نظم در مرز دانه بیشتر و انرژی آن کمتر خواهد بود. دانه های فرعی[۳] در اثر منظم شدن نابجایی ها و تشکیل دانه هایی کوچک درون دانه های اصلی که با مرز دانه هایی با انرژی زیاد احاطه شده اند به وجود می آیند. مرز این دانه های فرعی در شکل ۱-۷ نشان داده شده است.
چون انرژی مرز دانه های با زاویه زیاد، زیاد می باشد به آسانی اچ می شوند ولی مرز دانه هایی با زاویه کم را به آسانی نمی توان مشاهده کرد و باید از روش های اشعه ایکس یا میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM) استفاده نمود.
مرز دانه ها به خاطر انرژی زیادشان محل های مناسبی برای نفوذ، استحاله فازی، رسوب گذاری، تجمع اتم های حل شونده و عیوب می باشند. هرچه دانه ریزتر باشد مساحت کل مرز دانه ها در واحد حجم پلی کریستال بیشتر خواهد بود. بنابراین خواص ماده بیشتر تحت تأثیر رفتار ماده ی حاشیه ی مرز دانه ها است. برعکس، در مواد پلی کریستال دانه درشت، خواص ماده بیشتر تحت تأثیر رفتار ماده درون دانه ها قرار دارد. در دماهای بالا، مناطق پرانرژی که همان مرز دانه ها هستند ضعیف تر می باشند و برعکس در دماهای پایین مرز دانه ها به خاطر حالت کرنشی خاصی که در اطراف مرز دانه ها نسبت به درون دانه ها وجود دارد قویتر هستند.
مرز دانه ها دارای ویژگی هایی هستند که روی تغییر فرم پلاستیک و یا استحکام مواد پلی کریستال تأثیر می گذارند. این ویژگیها عبارتند از: و………..
فرمت فایل: WORD
تعداد صفحات: 133
مطالب مرتبط