Nguatake solusi solid

1. Watesan

Fenomena ing ngendi unsur-unsur paduan dibubarake ing logam dhasar kanggo nyebabake distorsi kisi tartamtu lan kanthi mangkono nambah kekuatan paduan kasebut.

2. Prinsip

Atom solute sing dibubarake ing larutan padhet nyebabake distorsi kisi, sing nambah resistensi gerakan dislokasi, nggawe angel slip, lan nambah kekuatan lan kekerasan solusi padhet campuran. Fenomena nguatake logam kanthi mbubarake unsur solute tartamtu kanggo mbentuk solusi sing padhet diarani penguatan solusi padhet. Nalika konsentrasi atom solute cocok, kekuatan lan atose materi bisa tambah, nanging kateguhan lan plasticity wis suda.

3. Faktor sing mengaruhi

Sing luwih dhuwur bagian sekedhik atom saka atom solute, sing luwih efek penguatan, utamané nalika bagian sekedhik atom banget kurang, efek penguatan luwih pinunjul.

Sing luwih gedhe bedane antarane atom solute lan ukuran atom saka logam dasar, luwih gedhe efek penguatan.

Atom solute interstisial duweni efek penguatan solusi padhet sing luwih gedhe tinimbang atom panggantos, lan amarga distorsi kisi atom interstisial ing kristal kubik pusat awak ora simetris, efek penguatane luwih gedhe tinimbang kristal kubik sing dipusatake ing pasuryan; nanging atom interstisial Kelarutan padhet winates banget, saengga efek penguatan sing nyata uga diwatesi.

Sing luwih gedhe prabédan ing jumlah elektron valensi antarane atom solute lan logam dasar, luwih ketok efek penguatan solusi padhet, yaiku, kekuatan ngasilake solusi padhet mundhak kanthi nambah konsentrasi elektron valensi.

4. Tingkat penguatan solusi padhet utamane gumantung saka faktor ing ngisor iki

Bedane ukuran antarane atom matriks lan atom solute. Sing luwih gedhe prabédan ukuran, luwih gedhe gangguan kanggo struktur kristal asli, lan luwih angel kanggo slip dislokasi.

Jumlah unsur alloying. Unsur paduan sing luwih akeh ditambahake, luwih akeh efek penguatan. Yen kakehan atom gedhe banget utawa cilik banget, kelarutan bakal ngluwihi. Iki kalebu mekanisme penguatan liyane, penguatan fase dispersed.

Atom solute interstisial duweni efek penguatan solusi padhet sing luwih gedhe tinimbang atom panggantos.

Sing luwih gedhe prabédan ing jumlah elektron valensi antarane atom solute lan logam dasar, luwih pinunjul efek penguatan solusi padhet.

5. Efek

kekuatan ngasilaken, kekuatan tensile lan atose luwih kuwat tinimbang logam murni;

Umume kasus, daktilitas luwih murah tinimbang logam murni;

Konduktivitas luwih murah tinimbang logam murni;

Resistance creep, utawa mundhut kekuatan ing suhu dhuwur, bisa ditingkatake kanthi penguatan solusi sing padhet.

Kerja hardening

1. Watesan

Minangka tingkat deformasi kadhemen mundhak, kekuatan lan atose bahan logam mundhak, nanging plastisitas lan kateguhan nyuda.

2. Pambuka

Fenomena kang kekuatan lan atose bahan logam mundhak nalika lagi deformed plastically ngisor suhu recrystallization, nalika plasticity lan kateguhan nyuda. Uga dikenal minangka hardening karya kadhemen. Alasane yaiku nalika logam kasebut cacat plastik, butir kristal kasebut slip lan dislokasi, sing nyebabake biji kristal dadi elongate, pecah, lan serat, lan tekanan residual digawe ing logam. Tingkat hardening kerja biasane dituduhake kanthi rasio microhardness lapisan permukaan sawise diproses sadurunge diproses lan ambane lapisan hardened.

3. Interpretasi saka perspektif teori dislokasi

(1) Persimpangan dumadi ing antarane dislokasi, lan potongan sing diasilake ngalangi gerakan dislokasi;

(2) Reaksi ana ing antarane dislokasi, lan dislokasi tetep sing dibentuk ngalangi gerakan dislokasi;

(3) Proliferasi dislokasi dumadi, lan paningkatan kapadhetan dislokasi luwih nambah resistensi kanggo gerakan dislokasi.

4. cilaka

Hardening karya ndadekke kangelan kanggo Processing luwih saka bagean logam. Contone, ing proses kadhemen-muter piring baja, bakal dadi harder lan harder kanggo muter, supaya iku perlu kanggo ngatur annealing penengah sak proses Processing kanggo ngilangke hardening sawijining karya dening dadi panas. Conto liyane yaiku nggawe lumahing workpiece brittle lan hard ing proses nglereni, mangkono akselerasi nyandhang alat lan nambah pasukan nglereni.

5. Wuku

Bisa nambah kekuatan, atose lan nyandhang resistance saka logam, utamané kanggo sing logam murni lan wesi tartamtu sing ora bisa apik dening perawatan panas. Contone, kabel baja dhuwur-kekuatan ditarik kadhemen lan spring coiled kadhemen, etc., nggunakake deformasi kerja kadhemen kanggo nambah kekuatan lan wates lentur. Conto liyane yaiku nggunakake hardening kerja kanggo nambah kekerasan lan nyandhang resistance tank, trek traktor, rahang crusher lan turnouts sepur.

6. Peran ing teknik mesin

Sawise drawing kadhemen, Rolling lan dijupuk peening (ndeleng penguatan lumahing) lan pangolahan liyane, kekuatan lumahing bahan logam, bagean lan komponen bisa Ngartekno apik;

Sawise bagean ditekan, kaku lokal bagean tartamtu asring ngluwihi watesan ngasilaken materi, nyebabake deformasi plastik. Amarga hardening karya, pangembangan terus deformasi plastik diwatesi, sing bisa nambah safety bagean lan komponen;

Nalika bagean logam utawa komponen dicap, deformasi plastik kasebut diiringi penguatan, supaya deformasi kasebut ditransfer menyang bagean hardened sing ora digarap ing saubengé. Sawise tumindak bolak-balik kasebut, bagean stamping kadhemen kanthi deformasi cross-sectional seragam bisa dipikolehi;

Bisa nambah kinerja nglereni saka baja karbon kurang lan nggawe Kripik gampang kanggo misahake. Nanging hardening karya uga ndadekke kangelan kanggo Processing luwih saka bagean logam. Contone, kabel baja kadhemen-digambar nganggo akèh energi kanggo drawing luwih amarga hardening karya, lan malah bisa bejat. Mulane, kudu anil kanggo ngilangi hardening karya sadurunge nggambar. Conto liyane yaiku supaya permukaan benda kerja dadi rapuh lan atos sajrone nglereni, gaya pemotongan saya tambah nalika nglereni maneh, lan nyandhang alat digawe cepet.

Penguatan gandum sing apik

1. Watesan

Cara ningkatake sifat mekanik bahan logam kanthi nyaring biji kristal diarani penguatan panyulingan kristal. Ing industri, kekuatan materi wis apik dening nyaring biji kristal.

2. Prinsip

Logam biasane polikristal sing kasusun saka akeh biji kristal. Ukuran biji kristal bisa dituduhake kanthi jumlah biji kristal saben volume unit. Sing luwih akeh, luwih apik butir kristal. Eksperimen nuduhake yen logam berbutir halus ing suhu kamar nduweni kekuatan, kekerasan, plastisitas lan kateguhan sing luwih dhuwur tinimbang logam berbutir kasar. Iki amarga pari-parian nggoleki ngalami deformasi plastik ing pasukan external lan bisa buyar ing liyane pari-parian, deformasi plastik luwih seragam, lan konsentrasi kaku kurang; Kajaba iku, sing luwih alus pari-parian, sing luwih gedhe wilayah wates gandum lan liyane tortuous wates gandum. Sing luwih ora nguntungake panyebaran retakan. Mulane, cara nambah kekuatan materi kanthi nyaring biji kristal diarani penguatan refinement ing industri.

3. Efek

Sing luwih cilik ukuran butir, luwih cilik jumlah dislokasi (n) ing kluster dislokasi. Miturut τ=nτ0, sing luwih cilik konsentrasi stres, sing luwih dhuwur kekuatan materi;

Angger-anggering Toret penguatan gandum alus yaiku yen luwih akeh wates gandum, luwih apik biji. Miturut hubungan Hall-Peiqi, sing luwih cilik nilai rata-rata (d) saka biji, sing luwih dhuwur kekuatan ngasilake materi.

4. Cara panyulingan gandum

Tambah derajat saka subcooling;

Perawatan rusak;

Getaran lan aduk;

Kanggo logam kadhemen-deformed, biji kristal bisa olahan kanthi ngontrol tingkat deformasi lan suhu anil.

Penguatan fase kapindho

1. Watesan

Dibandhingake karo paduan fase siji, paduan multi fase nduweni fase kapindho saliyane fase matriks. Nalika fase kapindho disebarake kanthi seragam ing fase matriks kanthi partikel sing kasebar apik, bakal duwe efek penguatan sing signifikan. Efek penguatan iki diarani penguatan fase kapindho.

2. Klasifikasi

Kanggo gerakan dislokasi, fase kapindho sing ana ing campuran nduweni rong kahanan ing ngisor iki:

(1) Penguatan partikel non-deformable (mekanisme bypass).

(2) Penguatan partikel sing bisa diowahi (mekanisme potong).

Penguatan dispersi lan penguatan presipitasi minangka kasus khusus penguatan fase kapindho.

3. Efek

Alesan utama kanggo nguatake fase kapindho yaiku interaksi antarane wong-wong mau lan dislokasi, sing ngalangi gerakan dislokasi lan nambah resistensi deformasi paduan.

kanggo nyimpulake

Faktor sing paling penting sing mengaruhi kekuatan yaiku komposisi, struktur lan kahanan permukaan materi kasebut; kaloro iku negara pasukan, kayata kacepetan pasukan, cara loading, prasaja mulet utawa bola pasukan, bakal nuduhake kekuatan beda; Kajaba iku, geometri lan ukuran sampel lan medium test uga duwe pengaruh gedhe, kadhangkala uga nemtokake. Contone, kekuatan tarik baja ultra-kekuatan dhuwur ing atmosfer hidrogen bisa mudhun kanthi eksponensial.

Mung ana rong cara kanggo nguatake bahan logam. Salah siji kanggo nambah pasukan iketan interatomic saka alloy, nambah kekuatan teori, lan nyiapake kristal lengkap tanpa cacat, kayata whiskers. Dikawruhi manawa kekuwatan kumis wesi cedhak karo nilai teoretis. Iki bisa dianggep amarga ora ana dislokasi ing kumis, utawa mung sawetara dislokasi sing ora bisa berkembang sajrone proses deformasi. Sayange, nalika diameter kumis luwih gedhe, kekuwatane mudhun banget. Pendekatan penguatan liyane yaiku ngenalake akeh cacat kristal menyang kristal, kayata dislokasi, cacat titik, atom heterogen, wates butir, partikel utawa inhomogenitas sing disebarake banget (kayata segregasi), lan liya-liyane. Cacat iki ngalangi gerakan dislokasi lan uga Ngartekno nambah kekuatan saka logam. Kasunyatan wis mbuktekake manawa iki minangka cara sing paling efektif kanggo nambah kekuatan logam. Kanggo bahan teknik, umume liwat efek penguatan lengkap kanggo entuk kinerja lengkap sing luwih apik.