Solisyon solid ranfòse

1. Definisyon

Yon fenomèn nan ki eleman alyaj yo fonn nan metal debaz la lakòz yon sèten degre nan deformation lasi epi konsa ogmante fòs nan alyaj la.

2. Prensip

Atòm yo solute ki fonn nan solisyon solid la lakòz deformation lasi, ki ogmante rezistans nan mouvman debwatman, fè glise difisil, ak ogmante fòs la ak dite nan solisyon an solid alyaj. Fenomèn sa a nan ranfòse metal la pa fonn yon sèten eleman solute yo fòme yon solisyon solid yo rele solid solisyon ranfòse. Lè konsantrasyon nan atòm solute apwopriye, fòs ak dite materyèl la ka ogmante, men severite ak plastisit li yo diminye.

3. Faktè enfliyanse

Pi wo fraksyon atomik nan atòm solute, se pi gwo efè a ranfòse, espesyalman lè fraksyon atomik la trè ba, efè a ranfòse pi enpòtan.

Pi gwo diferans ki genyen ant atòm solute yo ak gwosè atomik metal debaz la, se pi gwo efè ranfòse.

Atòm solute entèstiti yo gen yon pi gwo efè solid solisyon ranfòse pase atòm ranplasman, epi paske distòsyon lasi nan atòm entèrstisyèl nan kristal kib kò-santre se asimetri, efè ranfòse yo pi gran pase sa yo ki nan kristal kib fas-santre; men atòm entèrstisyèl Solibilite solid la trè limite, kidonk efè ranfòse aktyèl la tou limite.

Pi gwo diferans ki genyen nan kantite elektwon valans ant atòm yo solute ak metal debaz la, pi evidan efè a ranfòse solisyon solid, se sa ki, fòs sede a nan solisyon an solid ogmante ak ogmantasyon nan konsantrasyon nan elèktron valans.

4. Degre nan solid solisyon ranfòse sitou depann sou faktè sa yo

Diferans nan gwosè ant atòm matris ak atòm solute. Pi gwo diferans nan gwosè, pi gwo entèferans nan estrikti orijinal la kristal, ak pi difisil la li se pou glise debwatman.

Kantite eleman alyaj yo. Plis eleman alyaj te ajoute, se pi gwo efè ranfòse. Si twòp atòm yo twò gwo oswa twò piti, solubilite a pral depase. Sa a enplike nan yon lòt mekanis ranfòse, ranfòse faz la gaye.

Atòm solute entèstisyèl yo gen yon pi gwo efè solid solisyon ranfòse pase atòm ranplasman.

Pi gwo diferans ki genyen nan kantite elektwon valans ant atòm solute yo ak metal debaz la, se pi enpòtan efè solid solisyon ranfòse.

5. Efè

Fòs sede, fòs rupture ak dite yo pi fò pase metal pi bon kalite;

Nan pifò ka yo, duktilite a pi ba pase metal pi bon kalite;

Kondiktivite a pi ba anpil pase metal pi bon kalite;

Rezistans ranpe, oswa pèt fòs nan tanperati ki wo, ka amelyore pa ranfòse solisyon solid.

Travay di

1. Definisyon

Kòm degre nan deformation frèt ogmante, fòs la ak dite nan materyèl metal ogmante, men plastisit la ak severite diminye.

2. Entwodiksyon

Yon fenomèn nan ki fòs ak dite nan materyèl metal ogmante lè yo plastik defòme anba tanperati a rkristalizasyon, pandan y ap plastisit la ak severite diminye. Konnen tou kòm redi travay frèt. Rezon ki fè la se ke lè metal la defòme plastik, grenn kristal yo glise ak dislokasyon yo konplitché, ki lakòz grenn kristal yo long, kraze, ak fiberize, ak estrès rezidyèl yo pwodwi nan metal la. Se degre nan travay redi anjeneral eksprime pa rapò a nan microhardness nan kouch sifas la apre pwosesis sa a anvan pwosesis ak pwofondè nan kouch la fè tèt di toujou.

3. Entèpretasyon nan pèspektiv nan teyori debwatman

(1) Entèseksyon fèt ant dislokasyon yo, epi koupe ki lakòz yo anpeche mouvman dislokasyon yo;

(2) Yon reyaksyon rive ant dislokasyon yo, ak debwatman ki fòme a anpeche mouvman debwatman an;

(3) Pwopagasyon debwatman rive, ak ogmantasyon nan dansite debwatman ogmante plis rezistans nan mouvman debwatman.

4. Mal

Travay redi pote difikilte nan pwosesis la plis nan pati metal. Pou egzanp, nan pwosesis la nan frèt-woule plak asye a, li pral vin pi rèd ak pi difisil woule, kidonk li nesesè pou fè aranjman pou rkwir entèmedyè pandan pwosesis pwosesis la pou elimine redi travay li pa chofaj. Yon lòt egzanp se fè sifas la nan materyo-a frajil ak difisil nan pwosesis la koupe, kidonk akselere mete zouti ak ogmante fòs koupe.

5. Benefis

Li ka amelyore fòs, dite ak rezistans mete metal yo, espesyalman pou metal pi bon kalite ak alyaj sèten ki pa ka amelyore pa tretman chalè. Pou egzanp, frèt-trase segondè-fòs fil asye ak frèt-mawonnen sezon prentan, elatriye, sèvi ak frèt deformation k ap travay amelyore fòs li yo ak limit elastik. Yon lòt egzanp se sèvi ak travay di pou amelyore dite ak rezistans mete tank, tren traktè, machwè ékrazan ak patiraj tren.

6. Wòl nan jeni mekanik

Apre desen frèt, woule ak piki peening (gade ranfòsman sifas) ak lòt pwosesis, fòs sifas materyèl metal, pati ak konpozan ka siyifikativman amelyore;

Apre pati yo ensiste, estrès lokal sèten pati souvan depase limit sede nan materyèl la, sa ki lakòz deformation plastik. Akòz travay di, devlopman kontinye nan deformation plastik restriksyon, sa ki ka amelyore sekirite nan pati ak konpozan;

Lè yon pati metal oswa yon eleman so, se deformation plastik li yo akonpaye pa ranfòse, se konsa ke deformation la transfere nan pati a fè tèt di san travay alantou li. Apre sa yo repete aksyon altène, pati frèt Stamping ak deformation inifòm kwa-seksyonèl ka jwenn;

Li ka amelyore pèfòmans nan koupe nan asye kabòn ki ba epi fè chips yo fasil separe. Men, travay di tou pote difikilte nan pwosesis la plis nan pati metal. Pou egzanp, frèt-trase fil asye konsome yon anpil nan enèji pou plis desen akòz travay di, epi yo ka menm kase. Se poutèt sa, li dwe rkwit elimine travay di anvan desen. Yon lòt egzanp se ke yo nan lòd yo fè sifas la nan materyo-a frajil ak difisil pandan koupe, fòs la koupe ogmante pandan re-koupe, epi mete zouti a akselere.

Ranfòsman grenn byen

1. Definisyon

Metòd pou amelyore pwopriyete mekanik materyèl metal yo pa rafine grenn kristal yo rele ranfòse kristal raffinage. Nan endistri a, se fòs nan materyèl la amelyore pa raffinage grenn kristal yo.

2. Prensip

Metal yo anjeneral polikristal ki konpoze de anpil grenn kristal. Gwosè a nan grenn kristal yo ka eksprime pa kantite grenn kristal pou chak volim inite. Plis nimewo a, se pi bèl grenn kristal yo. Eksperyans yo montre ke metal-grenn byen nan tanperati chanm gen pi gwo fòs, dite, plastisit ak severite pase metal-grenn koryas. Sa a se paske grenn amann yo sibi deformation plastik anba fòs ekstèn epi yo ka gaye nan plis grenn, deformation plastik la pi inifòm, ak konsantrasyon estrès la mwens; nplis de sa, pi rafine grenn yo, se pi gwo zòn fwontyè grenn jaden an ak fwontyè grenn ki pi tortu. Plis favorab pwopagasyon nan fant. Se poutèt sa, metòd pou amelyore fòs la nan materyèl la pa raffinage grenn kristal yo rele ranfòse grenn rafineman nan endistri an.

3. Efè

Pi piti gwosè grenn lan, se pi piti kantite dislokasyon (n) nan gwoup debwatman an. Dapre τ=nτ0, pi piti konsantrasyon estrès la, se pi wo fòs materyèl la;

Lwa ranfòsman nan ranfòsman amann-grenn se ke plis fwontyè grenn jaden yo, pi rafine grenn yo. Dapre relasyon Hall-Peiqi, pi piti valè an mwayèn (d) nan grenn yo, pi wo a fòs sede nan materyèl la.

4. Metòd rafineman grenn jaden

Ogmante degre nan subcooling;

Tretman deteryorasyon;

Vibration ak vibran;

Pou metal frèt-defòme, grenn kristal yo ka rafine pa kontwole degre nan deformation ak tanperati rkwit.

Dezyèm faz ranfòsman

1. Definisyon

Konpare ak alyaj sèl-faz, alyaj milti-faz gen yon dezyèm faz nan adisyon a faz nan matris. Lè dezyèm faz la distribye inifòm nan faz matris la ak patikil amann dispèse, li pral gen yon efè ranfòsman enpòtan. Efè ranfòse sa a rele dezyèm faz ranfòse.

2. Klasifikasyon

Pou mouvman an nan dislokasyon, dezyèm faz ki genyen nan alyaj la gen de sitiyasyon sa yo:

(1) Ranfòsman patikil ki pa deformab (mekanis kontoune).

(2) Ranfòsman patikil deformable (mekanis koupe-a).

Tou de ranfòsman dispèsyon ak ranfòsman presipitasyon yo se ka espesyal nan dezyèm faz ranfòse.

3. Efè

Rezon prensipal ki fè ranfòse dezyèm faz la se entèraksyon ki genyen ant yo ak debwatman an, ki anpeche mouvman an nan debwatman an ak amelyore rezistans nan deformation nan alyaj la.

pou rezime

Faktè ki pi enpòtan ki afekte fòs la se konpozisyon, estrikti ak eta sifas materyèl la tèt li; dezyèm lan se eta a nan fòs, tankou vitès la nan fòs la, metòd la nan loading, senp etann oswa repete fòs, yo pral montre fòs diferan; Anplis de sa, jeyometri ak gwosè echantiyon an ak mwayen tès la tou gen yon gwo enfliyans, pafwa menm desizif. Pou egzanp, fòs la rupture nan ultra-wo fòs asye nan yon atmosfè idwojèn ka tonbe eksponansyèlman.

Gen sèlman de fason pou ranfòse materyèl metal yo. Youn nan se ogmante fòs la lyezon interatomik nan alyaj la, ogmante fòs teyorik li yo, epi prepare yon kristal konplè san domaj, tankou moustach. Li konnen ke fòs nan moustach fè se fèmen nan valè a teyorik. Li ka konsidere ke sa a se paske pa gen okenn dislokasyon nan moustach yo, oswa sèlman yon ti kantite dislokasyon ki pa ka pwopagasyon pandan pwosesis la deformation. Malerezman, lè dyamèt moustach la pi gwo, fòs la desann sevè. Yon lòt apwòch ranfòse se prezante yon gwo kantite domaj kristal nan kristal la, tankou dislokasyon, domaj pwen, atòm etewojèn, fwontyè grenn jaden, patikil trè dispèse oswa inhomogeneities (tankou segregasyon), elatriye Defo sa yo anpeche mouvman an nan dislokasyon ak tou siyifikativman amelyore fòs la nan metal la. Reyalite yo te pwouve ke sa a se fason ki pi efikas pou ogmante fòs metal yo. Pou materyèl jeni, li se jeneralman nan efè ranfòse konplè reyalize pi bon pèfòmans konplè.