Ranfòsman solisyon solid

1. Definisyon

Yon fenomèn kote eleman alyaj yo fonn nan metal de baz la pou lakòz yon sèten degre deformation rezo e konsa ogmante fòs alyaj la.

2. Prensip

Atòm solute ki fonn nan solisyon solid la lakòz distòsyon rezo a, sa ki ogmante rezistans mouvman dislokasyon an, fè glisman difisil, epi ogmante fòs ak dite solisyon solid alyaj la. Fenomèn ranfòsman metal la lè yo fonn yon sèten eleman solute pou fòme yon solisyon solid rele ranfòsman solisyon solid. Lè konsantrasyon atòm solute yo apwopriye, fòs ak dite materyèl la ka ogmante, men rezistans ak plastisite li diminye.

3. Faktè enfliyans

Plis fraksyon atomik atòm solute yo wo, se plis efè ranfòsman an gwo, sitou lè fraksyon atomik la trè ba, efè ranfòsman an pi siyifikatif.

Plis diferans ki genyen ant atòm solute yo ak gwosè atomik metal de baz la, se plis efè ranfòsman an ap gwo.

Atòm solute entèstisyèl yo gen yon pi gwo efè ranfòsman solisyon solid pase atòm ranplasman yo, epi paske distòsyon rezo atòm entèstisyèl yo nan kristal kib santre sou kò a se asimetrik, efè ranfòsman yo pi gran pase kristal kib santre sou fas yo; men solubilite solid atòm entèstisyèl yo trè limite, kidonk efè ranfòsman aktyèl la limite tou.

Plis diferans ki genyen nan kantite elektwon valans ant atòm solute yo ak metal debaz la, se plis efè ranfòsman solisyon solid la evidan, sa vle di, fòs sede solisyon solid la ogmante ak ogmantasyon konsantrasyon elektwon valans lan.

4. Degre ranfòsman solisyon solid la depann sitou de faktè sa yo

Diferans nan gwosè ant atòm matris yo ak atòm solute yo. Plis diferans gwosè a gwo, se plis entèferans lan ap ogmante ak estrikti kristal orijinal la, epi se plis li difisil pou dislokasyon an glise.

Kantite eleman alyaj yo. Plis eleman alyaj yo ajoute, se plis efè ranfòsman an ap vin pi gwo. Si twòp atòm twò gwo oswa twò piti, solubilite a ap depase. Sa enplike yon lòt mekanis ranfòsman, ranfòsman faz dispèse a.

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

Plis diferans nan kantite elektwon valans ant atòm solute yo ak metal de baz la gwo, se plis efè ranfòsman solisyon solid la ap siyifikatif.

5. Efè

Fòs sede, fòs tansyon ak dite pi fò pase metal pi;

Nan pifò ka yo, duktilité a pi ba pase sa ki nan metal pi;

Konduktivite a pi ba anpil pase metal pi;

Rezistans fluaj, oubyen pèt fòs nan tanperati ki wo, ka amelyore lè w ranfòse solisyon solid.

Travay di

1. Definisyon

Ogmante degre defòmasyon frèt la, fòs ak dite materyèl metal yo ogmante, men plastisite ak rezistans yo diminye.

2. Entwodiksyon

Yon fenomèn kote fòs ak dite materyèl metal yo ogmante lè yo defòme plastikman anba tanperati rekristalizasyon an, alòske plastisite ak rezistans lan diminye. Yo rele sa tou redi pa travay frèt. Rezon an se ke lè metal la defòme plastikman, grenn kristal yo glise epi dislokasyon yo mele, sa ki lakòz grenn kristal yo lonje, kase, epi vin fib, epi estrès rezidyèl yo pwodui nan metal la. Degre redi pa travay la anjeneral eksprime pa rapò mikwodite kouch sifas la apre tretman an ak sa ki te fèt anvan tretman an ak pwofondè kouch redi a.

3. Entèpretasyon nan pèspektiv teyori dislokasyon an

(1) Entèseksyon rive ant dislokasyon yo, epi koupe ki soti nan yo anpeche mouvman dislokasyon yo;

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

(3) Pwoliferasyon dislokasyon yo rive, epi ogmantasyon nan dansite dislokasyon an ogmante plis rezistans a mouvman dislokasyon an.

4. Mal

Redi travay la pote difikilte pou pwosesis pyès metal yo pi lwen. Pa egzanp, nan pwosesis woule frèt plak asye a, li pral vin pi difisil pou woule, kidonk li nesesè pou fè aranjman pou yon rekui entèmedyè pandan pwosesis la pou elimine redi travay li pa chofaj. Yon lòt egzanp se fè sifas pyès la vin frajil ak di nan pwosesis koupe a, kidonk akselere mete zouti a epi ogmante fòs koupe a.

5. Benefis

Li ka amelyore fòs, dite ak rezistans mete metal yo, espesyalman pou metal pi yo ak sèten alyaj ki pa ka amelyore pa tretman chalè. Pa egzanp, fil asye wo-fòs trase frèt ak resò frèt-bobin, elatriye, itilize defòmasyon travay frèt pou amelyore fòs ak limit elastik yo. Yon lòt egzanp se itilizasyon travay redi pou amelyore dite ak rezistans mete nan tank, ray traktè, machwè kraze ak aiguillage ray tren.

6. Wòl nan jeni mekanik

Apre pwosesis pou trase a frèt, woule ak grenaye (gade ranfòsman sifas) ak lòt pwosesis, yo ka amelyore anpil fòs sifas materyèl metal yo, pati yo ak konpozan yo;

Apre pati yo fin sibi estrès, estrès lokal sèten pati yo souvan depase limit elastisite materyèl la, sa ki lakòz defòmasyon plastik. Akòz redi travay la, devlopman kontinyèl defòmasyon plastik la limite, sa ki ka amelyore sekirite pati yo ak konpozan yo;

Lè yo enprime yon pyès oswa yon konpozan metalik, defòmasyon plastik li akonpaye pa yon ranfòsman, sa ki fè defòmasyon an transfere nan pati ki byen di epi ki pa travay ki antoure li a. Apre aksyon altène repete sa yo, yo ka jwenn pyès ki enprime a frèt ak yon defòmasyon inifòm nan seksyon kwa a;

Li ka amelyore pèfòmans koupe asye ki gen ti kabòn epi fè ti moso yo fasil pou separe. Men, redi pa travay la pote difikilte tou pou pwosesis pyès metal yo pi lwen. Pa egzanp, fil asye ki fèt a frèt konsome anpil enèji pou plis trase akòz redi pa travay la, e li ka menm kase. Se poutèt sa, li dwe rekui pou elimine redi pa travay la anvan trase. Yon lòt egzanp se ke pou fè sifas pyès la frajil epi di pandan koupe a, fòs koupe a ogmante pandan koupe ankò, epi mete zouti a akselere.

Ranfòsman grenn amann

1. Definisyon

Metòd pou amelyore pwopriyete mekanik materyèl metal yo lè yo rafine grenn kristal yo rele ranfòsman rafinman kristal. Nan endistri a, yo amelyore fòs materyèl la lè yo rafine grenn kristal yo.

2. Prensip

Metal yo anjeneral polikristal ki konpoze de plizyè grenn kristal. Gwosè grenn kristal yo ka eksprime pa kantite grenn kristal pou chak inite volim. Plis kantite a wo, se plis grenn kristal yo rafine. Eksperyans yo montre ke metal ki gen grenn fen nan tanperati chanm gen pi gwo fòs, dite, plastisite ak rezistans pase metal ki gen grenn koryas. Sa a se paske grenn fen yo sibi defòmasyon plastik anba fòs ekstèn epi yo ka dispèse nan plis grenn, defòmasyon plastik la pi inifòm, epi konsantrasyon estrès la mwens; anplis, plis grenn yo rafine, se plis zòn limit grenn yo gwo epi limit grenn yo pi tortue. Se plis pwopagasyon fant yo defavorab. Se poutèt sa, metòd pou amelyore fòs materyèl la lè w rafine grenn kristal yo rele ranfòsman rafinman grenn nan endistri a.

3. Efè

Plis gwosè grenn yo piti, se mwens dislokasyon (n) genyen nan gwoup dislokasyon an. Selon τ=nτ0, plis konsantrasyon estrès la piti, se plis rezistans materyèl la wo;

Lwa ranfòsman pou ranfòsman grenn amann lan se ke plis limit grenn yo genyen, se plis grenn yo amann. Selon relasyon Hall-Peiqi a, pi piti valè mwayèn (d) grenn yo ye, se pi wo fòs elastik materyèl la ye.

4. Metòd rafinman grenn

Ogmante degre sou-refwadisman an;

Tretman pou deteryorasyon;

Vibrasyon ak brase;

Pou metal ki defòme a frèt, grenn kristal yo ka rafine lè yo kontwole degre defòmasyon an ak tanperati rekui a.

Ranfòsman dezyèm faz la

1. Definisyon

Konpare ak alyaj monofaz, alyaj miltifaz yo gen yon dezyèm faz anplis faz matris la. Lè dezyèm faz la distribye inifòmman nan faz matris la avèk patikil amann ki dispèse, li pral gen yon efè ranfòsman siyifikatif. Efè ranfòsman sa a rele ranfòsman dezyèm faz.

2. Klasifikasyon

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

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

(2) Ranfòsman patikil deformab yo (mekanis koupe-travèse).

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

3. Efè

Rezon prensipal pou ranfòsman dezyèm faz la se entèraksyon ki genyen ant yo menm ak dislokasyon an, ki anpeche mouvman dislokasyon an epi ki amelyore rezistans defòmasyon alyaj la.

pou rezime

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

Gen sèlman de fason pou ranfòse materyèl metalik. Youn se ogmante fòs lyezon entèatomik alyaj la, ogmante fòs teorik li, epi prepare yon kristal konplè san domaj, tankou moustach. Li konnen ke fòs moustach fè yo pre valè teorik la. Nou ka konsidere ke sa a se paske pa gen okenn dislokasyon nan moustach yo, oswa sèlman yon ti kantite dislokasyon ki pa ka pwolife pandan pwosesis defòmasyon an. Malerezman, lè dyamèt moustach la pi gwo, fòs la diminye sevèman. Yon lòt apwòch ranfòsman se entwodui yon gwo kantite domaj kristal nan kristal la, tankou dislokasyon, domaj ponktyèl, atòm etewojèn, limit grenn, patikil trè dispèse oswa inomojènite (tankou segregasyon), elatriye. Defo sa yo anpeche mouvman dislokasyon yo epi tou amelyore fòs metal la anpil. Reyalite yo pwouve ke sa a se fason ki pi efikas pou ogmante fòs metal yo. Pou materyèl enjenyè, jeneralman se atravè efè ranfòsman konplè pou reyalize yon pi bon pèfòmans konplè.