1. Deformatsiyani kuchaytirish (yoki deformatsiyani kuchaytirish, ishni qattiqlashtirish)
Ta'rif
Materialning chiqishidan so'ng, deformatsiya darajasi oshgani sayin, materialning mustahkamligi va qattiqligi ortadi va plastisitivlik va qattiqlikning pasayishi hodisasi deformatsiyaning mustahkamlanishi yoki ishning qattiqlashishi deb ataladi.
Mexanizm
Plastik deformatsiyaning davom etishi bilan dislokatsiya zichligi doimiy ravishda oshib boradi, shuning uchun harakat paytida dislokatsiyalarning o'zaro etkazib berilishi kuchayadi, natijada qo'zg'almas qadamlar va dislokatsiya chalkashliklari kabi to'siqlar paydo bo'ladi, bu esa dislokatsiya harakatining qarshiligini oshiradi va deformatsiyani keltirib chiqaradi. Qarshilikning oshishi plastik deformatsiyani davom ettirishni qiyinlashtiradi va shu bilan metallning mustahkamligini oshiradi: deformatsiya darajasi oshadi, materialning mustahkamligi va qattiqligi oshadi, plastisitivlik va pishiqlik pasayadi va dislokatsiya zichligi o'sishda davom etadi. Formuladagi rasmga ko'ra, kuch va dislokatsiya zichligi ma'lum bo'lishi mumkin r quvvatning yarmiga mutanosib, dislokatsiyaning Burgers vektori b qanchalik katta bo'lsa, kuchaytiruvchi ta'sir shunchalik muhim bo'ladi.
Usul
Sovuq deformatsiyalar, masalan, sovuq presslash, prokatlash, otishma va boshqalar.
Misol
Sovuq chizilgan po'lat sim kuchini ikki baravar oshirishi mumkin.
Deformatsiyani mustahkamlashning amaliy ahamiyati (afzalliklari va kamchiliklari)
(1) Foyda:
①Deformatsiyani mustahkamlash metallarni mustahkamlashning samarali usuli hisoblanadi. Issiqlik bilan ishlov berish bilan mustahkamlanib bo'lmaydigan ba'zi materiallar uchun materialning mustahkamligini oshirish uchun deformatsiyani mustahkamlashdan foydalanish mumkin, bu esa kuchni ikki baravar oshirishi mumkin.
②Bu metallning bir xil deformatsiyasiga olib keladigan va sovuq tortilgan po'lat sim va qismlarni shtamplash kabi yarim tayyor mahsulotlarni shakllantirishga imkon beradigan ba'zi ish qismlarini yoki yarim tayyor mahsulotlarni qayta ishlash va shakllantirishda muhim omil hisoblanadi.
③Deformatsiyani kuchaytirish, shuningdek, foydalanish paytida ehtiyot qismlar yoki qismlarning xavfsizligini oshirishi mumkin. Qismning ma'lum qismlarida stress kontsentratsiyasi yoki ortiqcha yuk paydo bo'lganda, bu joyda plastik deformatsiya paydo bo'ladi va ortiqcha yuklangan qismning deformatsiyasi ishning qattiqlashishi tufayli to'xtaydi va shu bilan xavfsizlikni oshiradi. jinsiy aloqa.
(2) Kamchiliklari:
①Deformatsiyaning kuchayishi, shuningdek, materiallarni ishlab chiqarish va ishlatishda muammolarga olib keladi. Deformatsiya kuchini oshiradi va plastisiyani pasaytiradi, bu deformatsiyani davom ettirishni qiyinlashtiradi va ko'proq quvvat sarfini talab qiladi.
②Material deformatsiyani davom ettirishga imkon berish uchun o'rtada qayta kristallanish tavlanishi talab qilinadi, shunda material yorilishsiz deformatsiyani davom ettirishi mumkin, bu esa ishlab chiqarish xarajatlarini oshiradi.
2. Qattiq eritmani mustahkamlash
Ta'rif
Erigan moddaning atom tarkibining ortishi bilan qattiq eritmaning mustahkamligi va qattiqligi ortadi va plastisitivlik va qattiqlikning pasayishi hodisasi qattiq eritmaning mustahkamlanishi deb ataladi.
Mexanizm
(1) Erigan moddaning atomlarining erishi qattiq eritma panjarasini buzadi va siljish tekisligida dislokatsiyalarning harakatiga to'sqinlik qiladi.
(2) Dislokatsiya chizig'idagi ajratilgan eritma atomlari tomonidan hosil bo'lgan Coriolis havo massasi dislokatsiyani pinlashi va dislokatsiya harakatining qarshiligini oshirishi mumkin.
(3) Stacking yoriq hududida erigan atomlarning ajralishi kengaytirilgan dislokatsiyalarning harakatiga to'sqinlik qiladi. Dislokatsiyalar harakatiga to'sqinlik qiluvchi va dislokatsiya harakatining qarshiligini oshiradigan barcha omillar kuchini oshirishi mumkin.
qonun
①Qattiq eritmaning eruvchanligi oralig'ida, qotishma elementlarning massa ulushi qancha ko'p bo'lsa, mustahkamlovchi ta'sir kuchayadi.
②Erituvchi atomlar va erituvchi atomlari o'rtasidagi o'lchamdagi farq qanchalik katta bo'lsa, kuchaytiruvchi ta'sir shunchalik muhim bo'ladi.
③ Interstitsial qattiq eritmalarni hosil qiluvchi erigan elementlarning mustahkamlovchi ta'siri o'rnini bosuvchi qattiq eritmalarni hosil qiluvchi elementlarga qaraganda kattaroqdir.
④Erigan modda atomlari va erituvchi atomlari orasidagi valentlik elektronlar sonining farqi qanchalik katta bo'lsa, kuchaytiruvchi ta'sir kuchayadi.
Usul
Qotishma, ya'ni qotishma elementlarni qo'shish.
Misol
Mis-nikel qotishmalarining mustahkamligi mis va nikel sof metallarinikidan kattaroqdir.
3. Nozik donani mustahkamlash
Ta'rif
Don hajmining kamayishi bilan materialning mustahkamligi va qattiqligi oshadi, shuningdek, plastiklik va pishiqlikning yaxshilanishi fenomeni nozik donni mustahkamlash deb ataladi.
Mexanizm
Printsip don chegaralarining dislokatsiya slipiga blokirovkalash ta'sirida yotadi. Polikristallar uchun dislokatsiyalar harakati don chegaralarining qarshiligini engib o'tishi kerak. Buning sababi shundaki, don chegaralarining har ikki tomonidagi dislokatsiya yo’nalishlari har xil bo’ladi, shuning uchun ma’lum bir donada sirpangan dislokatsiyalar to’g’ridan-to’g’ri don chegarasini kesib o’ta olmaydi va qo’shni don chegarasiga kira olmaydi. Faqatgina ko'p miqdordagi dislokatsiyalar don chegarasida to'planib, stress kontsentratsiyasini keltirib chiqarsa, qo'shni donalarda mavjud dislokatsiyalarning harakatini rag'batlantirish sirpanish hosil qilishi mumkin. Shunday qilib, donalar qanchalik nozik bo'lsa, materialning mustahkamligi shunchalik yuqori bo'ladi.
qonun
Dona qanchalik nozik bo'lsa, don chegarasi maydoni shunchalik katta bo'ladi. Hall-Page formula rasmiga ko'ra, donning o'rtacha diametri d qanchalik kichik bo'lsa, materialning oqish quvvati s yuqori bo'ladi.
Donni tozalash usuli
① Kristallanish jarayonida kristall donalari super sovutish, modifikatsiyalash, tebranish va yadrolanish tezligini oshirish uchun aralashtirish darajasini oshirish orqali tozalanishi mumkin;
② Sovuq deformatsiyalangan metallar uchun donlar deformatsiya darajasi va tavlanish haroratini nazorat qilish orqali tozalanishi mumkin;
③Donalar normalizatsiya va tavlanishning issiqlik bilan ishlov berish usullari bilan tozalanishi mumkin;
④ Po'latga qotishma elementlar qo'shilishi mumkin, bu esa don o'sishini inhibe qilish uchun yangi bosqich hosil qiladi.
4. Ikkinchi bosqichni mustahkamlash
Ta'rif
Metall matritsada bir yoki bir nechta boshqa fazalar mavjud va bu fazalarning mavjudligi metallning mustahkamligini oshiradi. Ikkinchi fazani olishning turli jarayonlari tufayli, ikkinchi fazani mustahkamlash ①yog'ingarchilikni mustahkamlashga bo'linadi: ikkinchi faza fazani o'zgartirish issiqlik bilan ishlov berish ②dispersiyani mustahkamlash orqali olinadi: ikkinchi faza kukunli sinterlash yoki ichki oksidlanish orqali olinadi.
Mexanizm
Harakat paytida dislokatsiya ikkinchi bosqichga duch kelganda, ikkinchi bosqichni chetlab o'tish yoki kesib o'tish kerak, shunda ikkinchi faza dislokatsiyaning harakatiga to'sqinlik qiladi va materialning mustahkamligini yaxshilaydi.
Misol
Po'latda sementit mavjudligi uning po'latning mustahkamligini oshiradi.
