01. Tisħiħ tas-Soluzzjoni Solida
Definizzjoni
It-tisħiħ tas-soluzzjoni solida huwa l-fenomenu fejn l-elementi tal-liga jdubu fil-metall bażiku, li jikkawżaw distorsjoni tal-kannizzata u jżidu s-saħħa tal-liga.
Prinċipju
L-atomi tas-soluti li jinħall fis-soluzzjoni solida joħolqu distorsjoni tal-kannizzata, li żżid ir-reżistenza għall-moviment ta 'dislokazzjoni, u tagħmel iż-żlieq aktar diffiċli. Bħala riżultat, is-saħħa u l-ebusija tas-soluzzjoni solida tal-liga tiżdied. Dan il-mekkaniżmu ta 'tisħiħ jiddependi fuq ix-xoljiment tal-atomi tas-soluti biex jiffurmaw soluzzjoni solida. B'konċentrazzjoni xierqa ta 'solut, is-saħħa u l-ebusija tal-materjal jitjiebu, għalkemm it-toughness u d-duttilità tiegħu jistgħu jonqsu.
Fatturi li Jinfluwenzaw
Iktar ma tkun għolja l-frazzjoni atomika tal-atomi tas-soluti, iktar ikun qawwi l-effett tat-tisħiħ, speċjalment f'konċentrazzjonijiet baxxi.
Iktar ma tkun kbira d-differenza fid-daqs bejn l-atomi tas-solut u tal-metall bażiku, iktar ikun sinifikanti t-tisħiħ.
L-atomi tas-soluti interstizjali għandhom effett ta 'tisħiħ aktar b'saħħtu minn dawk ta' sostituzzjoni. Fil-kristalli kubi iċċentrati fil-ġisem-, l-atomi interstizjali jikkawżaw distorsjoni asimmetrika tal-kannizzata, li tirriżulta f'tisħiħ akbar milli fil-kristalli kubi iċċentrati fil-wiċċ-. Madankollu, is-solubilità tal-atomi interstizjali hija limitata.
Iktar ma tkun kbira d-differenza fin-numri ta 'elettroni ta' valenza bejn l-atomi tas-solut u l-bażi, iktar ikun qawwi l-effett tat-tisħiħ. Is-saħħa tar-rendiment tiżdied mal-konċentrazzjoni tal-elettroni.
Il-Grad ta 'Tisħiħ Jiddependi Fuq:
Id-differenza fid-daqs bejn l-atomi tas-solut u l-bażi: Id-diskrepanza tad-daqs akbar iżid ir-reżistenza għad-dislokazzjoni.
Ammont ta 'elementi ta' liga: Aktar liga=effett aktar b'saħħtu, iżda ammonti eċċessivi jistgħu jaqbżu l-limitu ta 'solubilità u jeħtieġu metodi ta' tisħiħ oħra bħat-tisħiħ tat-tieni fażi.
L-atomi interstizjali jsaħħu aktar minn atomi sostituzzjoni.
Id-differenza ta 'l-elettroni ta' Valence bejn is-solut u l-metall tal-matriċi ttejjeb it-tisħiħ.
Effetti
Is-saħħa tar-rendiment, is-saħħa tat-tensjoni u l-ebusija jaqbżu dawk ta 'metalli puri.
Duttilità ġeneralment aktar baxxa meta mqabbla ma 'metalli puri.
Konduttività elettrika aktar baxxa minn metalli puri.
Reżistenza mtejba għat-tkaxkir u saħħa ta'-temperatura għolja.
02. Ebusija tax-Xogħol (Ebusija tat-Tiġbor)
Definizzjoni
Hekk kif tiżdied id-deformazzjoni kiesħa, is-saħħa u l-ebusija ta 'metall jogħlew, filwaqt li l-plastikità u t-toughness jonqsu.
Ħarsa ġenerali
Meta l-metalli jiġu deformati plastikament taħt it-temperatura tar-rikristallizzazzjoni tagħhom, isiru aktar b'saħħithom u diffiċli iżda inqas duttili u iebsa. Magħruf ukoll bħala ebusija tax-xogħol kiesaħ. Matul id-deformazzjoni tal-plastik, id-dislokazzjonijiet jitħabblu, il-ħbub jittawwal, jinkisru, u jsiru fibrużi. Jiġi introdott stress residwu. Il-grad ta 'ebusija huwa ġeneralment imkejjel mill-proporzjon tal-mikroebusija tal-wiċċ qabel u wara d-deformazzjoni u l-fond tas-saff imwebbes.
Spjegazzjoni tat-Teorija tad-Dislokazzjoni
Id-dislokazzjonijiet jaqsmu u jiffurmaw pass-bħal ostakli għall-moviment.
Id-dislokazzjonijiet jirreaġixxu biex jiffurmaw dislokazzjonijiet immobbli li jfixklu l-moviment.
Il-multiplikazzjoni tad-dislokazzjoni żżid id-densità, u tkompli tfixkel il-moviment.
Żvantaġġi
It-twebbis tax-xogħol jikkomplika l-ipproċessar ulterjuri. Pereżempju, l-azzar irrumblat-kiesaħ isir dejjem aktar iebes u mhux jaħdem, u jeħtieġ it-ttemprar intermedju biex irattab. Fil-magni, it-twebbis tal-wiċċ iżid il-forza tat-tqattigħ u l-użu tal-għodda.
Benefiċċji
Ittejjeb is-saħħa tal-metall, l-ebusija, u r-reżistenza għall-ilbies, speċjalment għal metalli puri u ligi li ma jistgħux jissaħħu bi trattament bis-sħana (eż., wajers ta' saħħa għolja-miġbudin fil-kesħa, molol-irrumblati kiesaħ, binarji tat-tank, xedaq tal-crusher, swiċċijiet tal-ferroviji).
Applikazzjonijiet fl-Inġinerija Mekkanika
Tpinġija kiesħa, rolling, u shot peening iżidu ħafna s-saħħa tal-wiċċ tal-materjali u l-komponenti.
Deformazzjoni tal-plastik lokalizzata taħt stress tista 'tkun limitata minħabba t-twebbis tax-xogħol, ittejjeb is-sigurtà tal-komponenti.
Fl-ittimbrar, iż-żoni mwebbsa jidderieġu d-deformazzjoni għal reġjuni aktar artab, li jippermettu deformazzjoni uniformi bejn is-sezzjonijiet.
Ittejjeb il-makkinarju ta' azzar b'-karbonju baxx billi jagħmel iċ-ċipep aktar faċli biex jiġu separati. Madankollu, iżid il-konsum tal-enerġija f'aktar proċessar u xedd tal-għodda fil-magni.
03. Tisħiħ tar-raffinament tal-qamħ
Definizzjoni
It-tisħiħ tar-raffinament tal-qamħ itejjeb il-proprjetajiet mekkaniċi billi jnaqqas id-daqs tal-qamħ.
Prinċipju
Il-metalli huma polikristallini. Ħbub iżgħar (jiġifieri, aktar ħbub għal kull unità ta 'volum) jirriżultaw f'saħħa, ebusija, plastikità u toughness ogħla. Ħbub ifjen iqassmu d-deformazzjoni b'mod aktar uniformi, inaqqsu l-konċentrazzjoni tal-istress, u jfixklu l-propagazzjoni tal-qsim. Għalhekk, ir-raffinar tal-ħbub isaħħaħ is-saħħa.
Effetti
Ħbub aktar fini jnaqqsu l-munzell ta' dislokazzjoni-up stress, u jżidu s-saħħa.
Skont ir-relazzjoni Hall-Petch, id-daqs tal-qamħ iżgħar ddd iwassal għal saħħa ta' rendiment ogħla.
Metodi biex Jirfinaw Qmuħ
Żid it-tkessiħ baxx.
Trattament ta' tilqim.
Vibrazzjoni u tħawwad waqt is-solidifikazzjoni.
F'metalli-deformati kesħin: kontroll grad ta 'deformazzjoni u temperatura ta' ttemprar.
04. Tisħiħ tat-Tieni Fażi
Definizzjoni
Fil-ligi b'ħafna fażijiet, minbarra l-fażi tal-matriċi, teżisti t-tieni fażi. Meta partiċelli tat-tieni-fażi mxerrda b'mod fin huma mqassma b'mod uniformi fil-matriċi, isaħħu b'mod sinifikanti l-liga. Dan huwa magħruf bħala t-tisħiħ tat-tieni-fażi.
Tipi
Mill-perspettiva tal-moviment tad-dislokazzjoni, il-partiċelli tat-tieni-fażi huma kklassifikati fi:
Partiċelli mhux-deformabbli: tisħiħ permezz ta' mekkaniżmu ta' bypass (mekkaniżmu Orowan).
Partiċelli deformabbli: tisħiħ permezz ta 'mekkaniżmu tat-tqattigħ.
It-tisħiħ dispersoid u t-twebbis tal-preċipitazzjoni huma forom speċifiċi ta' tisħiħ tat-tieni-fażi.
Effetti
Il-partiċelli tat-tieni-fażi jinteraġixxu ma' dislokazzjonijiet, u jfixklu l-moviment tagħhom u jżidu r-reżistenza tal-liga għad-deformazzjoni.
Fatturi oħra li jaffettwaw is-saħħa
Il-kompożizzjoni, il-mikrostruttura u l-istat tal-wiċċ tal-liga.
Kondizzjoni tat-tagħbija: rata, mod (tensili vs ċikliku).
Il-ġeometrija tal-kampjun u l-ambjent tal-ittestjar (eż., l-ifraġilità tal-idroġenu tista 'tnaqqas drastikament is-saħħa).
Sommarju tal-Approċċi tat-Tisħiħ
Żewġ mogħdijiet ewlenin biex jissaħħu l-metalli:
Żid il-forza tal-irbit atomiku u oħloq kristalli difetti-ħielsa (eż., whiskers).
Introduċi difetti (dislokazzjonijiet, atomi soluti, konfini tal-qamħ, eċċ.) biex ifixklu l-moviment tad-dislokazzjoni - ippruvat li huwa l-aktar metodu effettiv.
Il-materjali tal-inġinerija tipikament jiddependu fuq taħlita ta 'mekkaniżmi ta' tisħiħ biex jiksbu l-aħjar prestazzjoni.
