ठोस समाधान सुदृढीकरण

1. परिभाषा

एउटा घटना जसमा मिश्र धातु तत्वहरू आधार धातुमा विघटन गरिन्छ र एक निश्चित डिग्री जाली विरूपणको कारण हुन्छ र यसरी मिश्र धातुको शक्ति बढ्छ।

2. सिद्धान्त

ठोस समाधानमा घुलनशील घुलनशील परमाणुहरूले जाली विरूपण निम्त्याउँछ, जसले विस्थापन आन्दोलनको प्रतिरोध बढाउँछ, फिसल्न गाह्रो बनाउँछ, र मिश्र धातु ठोस समाधानको बल र कठोरता बढाउँछ। ठोस समाधान बनाउनको लागि निश्चित घुलनशील तत्वलाई विघटन गरेर धातुलाई बलियो बनाउने यो घटनालाई ठोस समाधान बलियो बनाउने भनिन्छ। जब घुलनशील परमाणुहरूको एकाग्रता उपयुक्त हुन्छ, सामग्रीको बल र कठोरता बढाउन सकिन्छ, तर यसको कठोरता र प्लास्टिकता घटेको छ।

3. प्रभावकारी कारकहरू

घुलनशील परमाणुहरूको परमाणु अंश जति उच्च हुन्छ, बलियो बनाउने प्रभाव त्यति नै बढी हुन्छ, विशेष गरी जब परमाणु अंश धेरै कम हुन्छ, बलियो बनाउने प्रभाव बढी महत्त्वपूर्ण हुन्छ।

घुलनशील परमाणुहरू र आधार धातुको आणविक आकार बीचको भिन्नता जति ठूलो हुन्छ, बलियो बनाउने प्रभाव त्यति नै बढी हुन्छ।

मध्यवर्ती घुलनशील परमाणुहरूमा प्रतिस्थापन परमाणुहरू भन्दा ठूलो ठोस समाधान बलियो प्रभाव हुन्छ, र किनभने शरीर-केन्द्रित घन क्रिस्टलहरूमा मध्यवर्ती परमाणुहरूको जाली विरूपण असममित हुन्छ, तिनीहरूको सुदृढीकरण प्रभाव अनुहार-केन्द्रित घन क्रिस्टलहरू भन्दा ठूलो हुन्छ; तर मध्यवर्ती परमाणुहरू ठोस घुलनशीलता धेरै सीमित छन्, त्यसैले वास्तविक बलियो प्रभाव पनि सीमित छ।

घुलनशील परमाणुहरू र आधार धातुहरू बीचको भ्यालेन्स इलेक्ट्रोनहरूको संख्यामा जति धेरै भिन्नता हुन्छ, ठोस समाधान बलियो बनाउने प्रभाव बढी स्पष्ट हुन्छ, त्यो हो, भ्यालेन्स इलेक्ट्रोन एकाग्रता बढ्दै जाँदा ठोस समाधानको उपज शक्ति बढ्छ।

4. ठोस समाधान सुदृढीकरणको डिग्री मुख्यतया निम्न कारकहरूमा निर्भर गर्दछ

म्याट्रिक्स परमाणुहरू र घुलनशील परमाणुहरू बीचको आकारमा भिन्नता। आकारको भिन्नता जति ठूलो हुन्छ, मूल क्रिस्टल संरचनामा त्यति नै ठूलो हस्तक्षेप हुन्छ, र विस्थापन स्लिपको लागि त्यति नै गाह्रो हुन्छ।

मिश्रित तत्वहरूको मात्रा। जति धेरै मिश्रित तत्वहरू थपियो, त्यति नै बलियो बनाउने प्रभाव। यदि धेरै परमाणुहरू धेरै ठूला वा धेरै सानो छन् भने, घुलनशीलता नाघेको छ। यसमा अर्को सुदृढीकरण संयन्त्र समावेश छ, फैलिएको चरण सुदृढीकरण।

मध्यवर्ती घुलनशील परमाणुहरूमा प्रतिस्थापन परमाणुहरू भन्दा ठूलो ठोस समाधान बलियो प्रभाव हुन्छ।

घुलनशील परमाणुहरू र आधार धातुहरू बीचको भ्यालेन्स इलेक्ट्रोनहरूको संख्यामा जति धेरै भिन्नता हुन्छ, ठोस समाधान बलियो बनाउने प्रभाव त्यति नै महत्त्वपूर्ण हुन्छ।

5. प्रभाव

उपज शक्ति, तन्य शक्ति र कठोरता शुद्ध धातुहरू भन्दा बलियो हुन्छ;

धेरै अवस्थामा, लचकता शुद्ध धातु भन्दा कम छ;

चालकता शुद्ध धातु भन्दा धेरै कम छ;

क्रीप प्रतिरोध, वा उच्च तापमानमा शक्ति हानि, ठोस समाधान सुदृढीकरण द्वारा सुधार गर्न सकिन्छ।

कडा बनाउने काम गर्नुहोस्

1. परिभाषा

चिसो विकृतिको डिग्री बढ्दै जाँदा, धातु सामग्रीको बल र कठोरता बढ्छ, तर प्लास्टिसिटी र कठोरता घट्छ।

2. परिचय

एक घटना जसमा धातु सामग्रीहरूको बल र कठोरता बढ्छ जब तिनीहरू पुन: स्थापना तापमान भन्दा तल प्लास्टिक रूपमा विकृत हुन्छन्, जबकि प्लास्टिकता र कठोरता घट्छ। चिसो काम कडा रूपमा पनि चिनिन्छ। कारण यो हो कि जब धातु प्लास्टिकको रूपमा विकृत हुन्छ, क्रिस्टल दानाहरू चिप्लिन्छ र विस्थापनहरू अलमलिन्छन्, जसले गर्दा क्रिस्टल दानाहरू लम्बिन्छ, भाँचिन्छ र फाइबराइज हुन्छ, र धातुमा अवशिष्ट तनाव उत्पन्न हुन्छ। कामको कठोरताको डिग्री सामान्यतया प्रशोधन गर्नु अघि र कडा तहको गहिराईमा प्रशोधन पछि सतह तहको माइक्रोहार्डनेसको अनुपात द्वारा व्यक्त गरिन्छ।

3. अव्यवस्था सिद्धान्तको परिप्रेक्ष्यबाट व्याख्या

(१) विच्छेदनहरू बीच प्रतिच्छेदन हुन्छ, र परिणामस्वरूप कटहरूले विस्थापनको आन्दोलनलाई बाधा पुर्‍याउँछ;

(२) अव्यवस्थाको बीचमा प्रतिक्रिया हुन्छ, र बनाइएको निश्चित अव्यवस्थाले अव्यवस्थाको आन्दोलनलाई बाधा पुर्‍याउँछ;

(3) अव्यवस्थाको प्रसार हुन्छ, र विस्थापन घनत्वमा भएको वृद्धिले विस्थापन आन्दोलनको प्रतिरोधलाई बढाउँछ।

4. हानि

काम कडाईले धातुका भागहरूको थप प्रशोधन गर्न कठिनाइहरू ल्याउँछ। उदाहरण को लागी, स्टील प्लेट कोल्ड-रोलिङ को प्रक्रिया मा, यो रोल गर्न को लागी कडा र गाह्रो हुनेछ, त्यसैले यो तताउने द्वारा यसको काम को कडा हटाउन को लागी प्रशोधन प्रक्रिया को समयमा मध्यवर्ती annealing को व्यवस्था गर्न आवश्यक छ। अर्को उदाहरण वर्कपीसको सतहलाई काट्ने प्रक्रियामा भंगुर र कडा बनाउनु हो, जसले गर्दा उपकरणको पहिरनलाई गति दिन्छ र काट्ने बल बढ्छ।

5. लाभहरू

यसले धातुहरूको बल, कठोरता र पहिरन प्रतिरोध सुधार गर्न सक्छ, विशेष गरी ती शुद्ध धातुहरू र निश्चित मिश्र धातुहरूको लागि जुन तातो उपचारद्वारा सुधार गर्न सकिँदैन। उदाहरणका लागि, चिसो-तालिका उच्च-शक्तिको स्टिल तार र चिसो-कुंडल वसन्त, आदि, यसको बल र लोचदार सीमा सुधार गर्न कोल्ड कार्य विरूपण प्रयोग गर्दछ। अर्को उदाहरण ट्याङ्की, ट्र्याक्टर ट्र्याक, क्रसर जबरा र रेलवे टर्नआउटहरूको कठोरता र पहिरन प्रतिरोध सुधार गर्न काम कडाईको प्रयोग हो।

6. मेकानिकल ईन्जिनियरिङ् मा भूमिका

चिसो रेखाचित्र, रोलिङ र शट पेनिङ (सतह सुदृढीकरण हेर्नुहोस्) र अन्य प्रक्रियाहरू पछि, धातु सामग्री, भागहरू र अवयवहरूको सतह बल उल्लेखनीय रूपमा सुधार गर्न सकिन्छ;

भागहरूलाई तनाव दिएपछि, केही भागहरूको स्थानीय तनावले प्रायः सामग्रीको उपज सीमा नाघ्छ, जसले प्लास्टिकको विकृति निम्त्याउँछ। कडा परिश्रमको कारण, प्लास्टिक विकृतिको निरन्तर विकास प्रतिबन्धित छ, जसले भागहरू र घटकहरूको सुरक्षा सुधार गर्न सक्छ;

जब धातुको भाग वा कम्पोनेन्ट स्ट्याम्प गरिएको छ, यसको प्लास्टिक विकृतिलाई बलियो बनाइन्छ, जसले गर्दा विरूपण यसको वरपरको काम नगरिएको कडा भागमा स्थानान्तरण हुन्छ। त्यस्ता दोहोरिने वैकल्पिक कार्यहरू पछि, एकसमान क्रस-सेक्शनल विकृतिको साथ चिसो मुद्राङ्कन भागहरू प्राप्त गर्न सकिन्छ;

यसले कम कार्बन स्टीलको काटन प्रदर्शन सुधार गर्न सक्छ र चिपहरू अलग गर्न सजिलो बनाउन सक्छ। तर कडा कामले धातुका भागहरूको थप प्रशोधन गर्न कठिनाइहरू ल्याउँछ। उदाहरणका लागि, चिसो तानिएको स्टिलको तारले कडा कामको कारणले थप चित्रण गर्न धेरै ऊर्जा खपत गर्दछ, र भाँचिएको पनि हुन सक्छ। तसर्थ, चित्र बनाउनु अघि काम कडाई हटाउनको लागि यसलाई एनेल गरिएको हुनुपर्छ। अर्को उदाहरण यो हो कि काट्ने क्रममा वर्कपीसको सतहलाई भंगुर र कडा बनाउन, पुन: काट्ने क्रममा काट्ने बल बढाइन्छ, र उपकरणको पहिरन द्रुत हुन्छ।

राम्रो अनाज सुदृढीकरण

1. परिभाषा

क्रिस्टल दानाहरू परिष्कृत गरेर धातु सामग्रीको यांत्रिक गुणहरू सुधार गर्ने विधिलाई क्रिस्टल रिफाइनिङ बलियो भनिन्छ। उद्योगमा, क्रिस्टल अनाज परिष्कृत गरेर सामग्रीको बल सुधार गरिन्छ।

2. सिद्धान्त

धातुहरू प्रायः धेरै क्रिस्टल अनाजहरू मिलेर बनेका बहुक्रिस्टलहरू हुन्। क्रिस्टल दाना को आकार प्रति एकाइ मात्रा क्रिस्टल अन्न को संख्या द्वारा व्यक्त गर्न सकिन्छ। जति संख्या बढी हुन्छ, क्रिस्टल दानाहरू त्यति नै राम्रो हुन्छ। प्रयोगहरूले देखाउँछन् कि कोठाको तापक्रममा फाइन-ग्रेन्ड धातुहरूमा मोटे-दाना धातुहरू भन्दा उच्च बल, कठोरता, प्लास्टिसिटी र कठोरता हुन्छ। यो किनभने सूक्ष्म अन्नहरू बाह्य बल अन्तर्गत प्लास्टिक विरूपणबाट गुज्र्छन् र अधिक अन्नहरूमा फैलाउन सकिन्छ, प्लास्टिक विरूपण अधिक समान छ, र तनाव एकाग्रता कम छ; थप रूपमा, अन्न जति राम्रो हुन्छ, अनाजको सीमा क्षेत्र ठुलो हुन्छ र अनाजको सीमाहरू त्यति नै ठुलो हुन्छ। दरार को प्रचार अधिक प्रतिकूल। तसर्थ, क्रिस्टल ग्रेनहरू परिष्कृत गरेर सामग्रीको बल सुधार गर्ने विधिलाई उद्योगमा ग्रेन रिफाइनमेन्ट सुदृढीकरण भनिन्छ।

3. प्रभाव

अनाजको आकार जति सानो हुन्छ, विस्थापन क्लस्टरमा विस्थापन (n) को संख्या त्यति नै सानो हुन्छ। τ = nτ0 अनुसार, तनाव एकाग्रता जति सानो हुन्छ, सामग्रीको बल उति बढी हुन्छ;

फाइन-ग्रेन सुदृढीकरणको बलियो नियम भनेको जति धेरै अनाजको सीमाना हुन्छ, उति नै राम्रो हुन्छ। Hall-Peiqi सम्बन्ध अनुसार, अनाजको औसत मूल्य (d) जति सानो हुन्छ, सामग्रीको उत्पादन शक्ति त्यति नै बढी हुन्छ।

4. अनाज शुद्धीकरण को विधि

subcooling को डिग्री बढाउनुहोस्;

बिग्रेको उपचार;

कम्पन र हलचल;

चिसो-विकृत धातुहरूको लागि, क्रिस्टल अनाज विरूपण र annealing तापमान को डिग्री नियन्त्रण गरेर परिष्कृत गर्न सकिन्छ।

दोस्रो चरण सुदृढीकरण

1. परिभाषा

एकल-चरण मिश्रहरूको तुलनामा, बहु-चरण मिश्रहरूमा म्याट्रिक्स चरणको अतिरिक्त दोस्रो चरण छ। जब दोस्रो चरण मैट्रिक्स चरणमा ठीक छरिएका कणहरूसँग समान रूपमा वितरण गरिन्छ, यसले महत्त्वपूर्ण बलियो प्रभाव पार्नेछ। यो सुदृढीकरण प्रभाव दोस्रो चरण बलियो भनिन्छ।

2. वर्गीकरण

Dislocations को आन्दोलन को लागी, मिश्र मा निहित दोस्रो चरण निम्न दुई अवस्था छ:

(1) गैर-विकृत कणहरूको सुदृढीकरण (बाइपास मेकानिज्म)।

(२) विकृत कणहरूको सुदृढीकरण (कट-थ्रु मेकानिज्म)।

फैलावट सुदृढीकरण र वर्षा सुदृढीकरण दुबै दोस्रो चरणको सुदृढीकरणका विशेष केसहरू हुन्।

3. प्रभाव

दोस्रो चरणको सुदृढीकरणको मुख्य कारण तिनीहरू र विस्थापन बीचको अन्तरक्रिया हो, जसले विस्थापनको आन्दोलनलाई बाधा पुर्‍याउँछ र मिश्र धातुको विरूपण प्रतिरोधलाई सुधार गर्दछ।

संक्षेप गर्न

बललाई असर गर्ने सबैभन्दा महत्त्वपूर्ण कारकहरू सामग्रीको संरचना, संरचना र सतहको अवस्था हुन्; दोस्रो बलको अवस्था हो, जस्तै बलको गति, लोड गर्ने विधि, साधारण स्ट्रेचिङ वा दोहोर्याइएको बल, विभिन्न शक्तिहरू देखाउनेछ; थप रूपमा, नमूनाको ज्यामिति र आकार र परीक्षण माध्यमले पनि ठूलो प्रभाव पार्छ, कहिलेकाहीँ निर्णायक पनि। उदाहरणका लागि, हाइड्रोजन वायुमण्डलमा अल्ट्रा-उच्च-शक्तिको स्टीलको तन्य शक्ति तीव्र रूपमा घट्न सक्छ।

धातु सामाग्री बलियो बनाउन केवल दुई तरिकाहरू छन्। एउटा भनेको मिश्र धातुको अन्तराणविक बन्धन बल बढाउनु हो, यसको सैद्धान्तिक बल बढाउनु होस्, र व्हिस्कर्स जस्ता दोष बिना पूर्ण क्रिस्टल तयार गर्नु हो। यो ज्ञात छ कि फलाम व्हिस्कर्स को बल सैद्धांतिक मूल्य को नजिक छ। यो मान्न सकिन्छ कि यो किनभने त्यहाँ व्हिस्कर्समा कुनै विस्थापनहरू छैनन्, वा केवल थोरै मात्रामा विस्थापनहरू छन् जुन विकृति प्रक्रियाको क्रममा फैलिन सक्दैन। दुर्भाग्यवश, जब व्हिस्करको व्यास ठूलो हुन्छ, शक्ति तीव्र रूपमा घट्छ। अर्को सुदृढ गर्ने दृष्टिकोण भनेको क्रिस्टलमा ठूलो संख्यामा क्रिस्टल दोषहरू परिचय गराउनु हो, जस्तै विस्थापन, बिन्दु दोषहरू, विषम परमाणुहरू, अन्न सीमाहरू, अत्यधिक छरिएका कणहरू वा असमानताहरू (जस्तै अलगाव), आदि। यी दोषहरूले विस्थापनको आन्दोलनमा बाधा पुर्‍याउँछ। पनि उल्लेखनीय रूपमा धातु को बल सुधार। तथ्यहरूले प्रमाणित गरेका छन् कि यो धातुको शक्ति बढाउने सबैभन्दा प्रभावकारी तरिका हो। ईन्जिनियरिङ् सामाग्री को लागी, यो सामान्यतया व्यापक बलियो प्रभाव को माध्यम बाट राम्रो व्यापक प्रदर्शन प्राप्त गर्न को लागी हो।