Solida solvfortigo

1. Difino

Fenomeno en kiu alojaj elementoj estas dissolvitaj en la baza metalo por kaŭzi certan gradon da krada misprezento kaj tiel pliigi la forton de la alojo.

2. Principo

La solvatatomoj dissolvitaj en la solida solvaĵo kaŭzas kradan misprezenton, kiu pliigas la reziston de dislokiĝomovado, malfaciligas gliti kaj pliigas la forton kaj malmolecon de la aloja solida solvo. Ĉi tiu fenomeno de plifortigo de la metalo per dissolvo de certa solva elemento por formi solidan solvaĵon nomiĝas solida solvfortigo. Kiam la koncentriĝo de solutaj atomoj taŭgas, la forto kaj malmoleco de la materialo povas esti pliigitaj, sed ĝia fortikeco kaj plastikeco malpliiĝis.

3. Influaj faktoroj

Ju pli alta estas la atoma frakcio de solutaj atomoj, des pli granda la plifortiga efiko, precipe kiam la atomfrakcio estas tre malalta, la plifortiga efiko estas pli signifa.

Ju pli granda estas la diferenco inter la solutaj atomoj kaj la atomgrandeco de la baza metalo, des pli granda estas la plifortiga efiko.

Intersticaj solutaj atomoj havas pli grandan solidan solvfortigan efikon ol anstataŭigaj atomoj, kaj ĉar la krada misprezento de intersticaj atomoj en korpo-centrigitaj kubaj kristaloj estas nesimetria, ilia fortiga efiko estas pli granda ol tiu de vizaĝ-centritaj kubaj kristaloj; sed intersticaj atomoj La solida solvebleco estas tre limigita, do ankaŭ la efektiva plifortiga efiko estas limigita.

Ju pli granda estas la diferenco en la nombro da valentaj elektronoj inter la solutaj atomoj kaj la baza metalo, des pli evidenta estas la solida solvaĵo plifortiga efiko, tio estas, la rendimentforto de la solida solvaĵo pliiĝas kun la pliiĝo de la valenta elektrona koncentriĝo.

4. La grado de solida solvfortiĝo plejparte dependas de la sekvaj faktoroj

La diferenco en grandeco inter matricaj atomoj kaj solutaj atomoj. Ju pli granda la grandeco diferenco, des pli granda la interfero al la origina kristala strukturo, kaj des pli malfacila ĝi estas por delokiĝo.

La kvanto de alojaj elementoj. Ju pli da alojaj elementoj aldonitaj, des pli granda estas la plifortiga efiko. Se tro da atomoj estas tro grandaj aŭ tro malgrandaj, la solvebleco estos superita. Ĉi tio implikas alian plifortigan mekanismon, la disigitan fazfortigon.

Intersticaj solutaj atomoj havas pli grandan solidan solvfortigan efikon ol anstataŭigaj atomoj.

Ju pli granda estas la diferenco en la nombro da valentaj elektronoj inter la solvatatomoj kaj la baza metalo, des pli signifa la solida solvfortiga efiko.

5. Efekto

Rendemo, tirstreĉo kaj malmoleco estas pli fortaj ol puraj metaloj;

Plejofte, la ductileco estas pli malalta ol tiu de pura metalo;

La kondukteco estas multe pli malalta ol pura metalo;

Flugrezisto, aŭ fortoperdo ĉe altaj temperaturoj, povas esti plibonigita per solida solvfortigo.

Labormalmoliĝo

1. Difino

Ĉar la grado de malvarma deformado pliiĝas, la forto kaj malmoleco de metalaj materialoj pliiĝas, sed la plastikeco kaj fortikeco malpliiĝas.

2. Enkonduko

Fenomeno en kiu la forto kaj malmoleco de metalaj materialoj pliiĝas kiam ili estas plaste misformitaj sub la rekristaligtemperaturo, dum la plastikeco kaj fortikeco malpliiĝas. Ankaŭ konata kiel malvarma laboro hardado. La kialo estas ke kiam la metalo estas plastike misformita, la kristalaj grajnoj glitas kaj dislokiĝoj estas implikitaj, kio igas la kristalajn grajnojn plilongiĝi, rompiĝi kaj fibro, kaj restaj streĉoj estas generitaj en la metalo. La grado de labormalmoliĝo estas kutime esprimita per la rilatumo de la mikromalmoleco de la surfaca tavolo post prilaborado al tio antaŭ prilaborado kaj la profundo de la hardita tavolo.

3. Interpreto el la perspektivo de disloka teorio

(1) Intersekciĝo okazas inter dislokiĝoj, kaj la rezultaj tranĉoj malhelpas la movadon de la dislokiĝoj;

(2) Reago okazas inter dislokiĝoj, kaj la formita fiksa dislokiĝo malhelpas la movadon de la dislokiĝo;

(3) La disvastigo de dislokiĝoj okazas, kaj la pliiĝo de disloka denseco plu pliigas la reziston al dislokiĝomovado.

4. Malutilo

Labormalmoliĝo alportas malfacilaĵojn al la plua prilaborado de metalpartoj. Ekzemple, en la procezo de malvarma ruliĝado de la ŝtala plato, ĝi fariĝos pli kaj pli malfacile ruliĝi, do necesas aranĝi mezan kalson dum la prilaborado por forigi ĝian labormalmoliĝon per hejtado. Alia ekzemplo estas igi la surfacon de la laborpeco fragila kaj malmola en la tranĉa procezo, tiel akcelante ileluziĝon kaj pliigante tranĉforton.

5. Profitoj

Ĝi povas plibonigi la forton, malmolecon kaj eluziĝon de metaloj, precipe por tiuj puraj metaloj kaj certaj alojoj, kiuj ne povas esti plibonigitaj per varmotraktado. Ekzemple, malvarme tirita alt-forta ŝtala drato kaj malvarma volvita printempo ktp., uzas malvarman laboran deformadon por plibonigi sian forton kaj elastan limon. Alia ekzemplo estas la uzo de labormalmoliĝo por plibonigi la malmolecon kaj eluziĝoreziston de tankoj, traktortrakoj, dispremilo-makzeloj kaj fervojaj akompanoj.

6. Rolo en mekanika inĝenierado

Post malvarma desegno, ruliĝado kaj pafado (vidu surfaca plifortigo) kaj aliaj procezoj, la surfaca forto de metalaj materialoj, partoj kaj komponantoj povas esti signife plibonigita;

Post kiam la partoj estas streĉitaj, la loka streĉo de certaj partoj ofte superas la rendimentlimon de la materialo, kaŭzante plastan deformadon. Pro laboro hardado, la daŭra disvolviĝo de plasta deformado estas limigita, kio povas plibonigi la sekurecon de partoj kaj komponantoj;

Kiam metala parto aŭ komponanto estas stampita, ĝia plasta deformado estas akompanata de plifortiĝo, tiel ke la deformado estas transdonita al la nelaborita hardita parto ĉirkaŭ ĝi. Post tiaj ripetaj alternaj agoj, malvarmaj stampaj partoj kun unuforma trans-sekca deformado povas esti akirita;

Ĝi povas plibonigi la tranĉan agadon de malalta karbona ŝtalo kaj faciligi disigi la blatojn. Sed laborhardiĝo ankaŭ alportas malfacilaĵojn al la plua prilaborado de metalpartoj. Ekzemple, malvarme tirita ŝtala drato konsumas multe da energio por plua desegno pro laborhardiĝo, kaj eĉ povas esti rompita. Sekve, ĝi devas esti kalzita por forigi labormalmoliĝon antaŭ desegni. Alia ekzemplo estas, ke por igi la surfacon de la laborpeco fragila kaj malmola dum tranĉado, la tranĉforto pliiĝas dum retranĉado, kaj la ileluziĝo estas akcelita.

Fortigo de fajnaj grenoj

1. Difino

La metodo plibonigi la mekanikajn ecojn de metalaj materialoj per rafinado de la kristalaj grajnoj nomiĝas plifortigo de kristala rafinado. En la industrio, la forto de la materialo estas plibonigita per rafinado de la kristalaj grajnoj.

2. Principo

Metaloj estas kutime polikristaloj kunmetitaj de multaj kristalaj grajnoj. La grandeco de la kristalaj grajnoj povas esti esprimita per la nombro da kristalaj grajnoj per unuovolumeno. Ju pli la nombro, des pli fajnaj la kristalaj grajnoj. Eksperimentoj montras, ke fajngrajnaj metaloj ĉe ĉambra temperaturo havas pli altan forton, malmolecon, plastikecon kaj fortikecon ol krudgrajnaj metaloj. Ĉi tio estas ĉar la fajnaj grajnoj spertas plastan deformadon sub ekstera forto kaj povas esti disigitaj en pli da grajnoj, la plasta deformado estas pli unuforma, kaj la streĉa koncentriĝo estas malpli; krome, ju pli fajnaj la grajnoj, des pli granda estas la grenlima areo kaj des pli torturaj grenlimoj. Ju pli malfavora la disvastigo de fendoj. Tial, la metodo plibonigi la forton de la materialo per rafinado de la kristalaj grajnoj nomiĝas grena rafinado plifortigo en la industrio.

3. Efekto

Ju pli malgranda la grajnograndeco, des pli malgranda la nombro da dislokiĝoj (n) en la dislokiĝgrupo. Laŭ τ=nτ0, ju pli malgranda la streĉa koncentriĝo, des pli alta la forto de la materialo;

La fortiga leĝo de fajngrajna plifortigo estas, ke ju pli da grenaj limoj, des pli fajnaj estas la grajnoj. Laŭ la rilato Hall-Peiqi, ju pli malgranda la averaĝa valoro (d) de la grajnoj, des pli alta la rendimento de la materialo.

4. La metodo de grena rafinado

Pliigi la gradon de submalvarmigo;

Traktado de difekto;

Vibrado kaj movo;

Por malvarme misformitaj metaloj, la kristalaj grajnoj povas esti rafinitaj kontrolante la gradon da deformado kaj kalcia temperaturo.

Dua faza plifortikigo

1. Difino

Kompare kun unufazaj alojoj, plurfazaj alojoj havas duan fazon krom la matrica fazo. Kiam la dua fazo estas unuforme distribuita en la matrica fazo kun fajnaj disigitaj partikloj, ĝi havos signifan plifortigan efikon. Ĉi tiu plifortiga efiko estas nomita la dua faza plifortigo.

2. Klasifiko

Por la movado de dislokiĝoj, la dua fazo enhavita en la alojo havas la sekvajn du situaciojn:

(1) Plifortikigo de nedeformeblaj eroj (mekanismo de pretervojo).

(2) Plifortikigo de deformeblaj partikloj (tranĉita mekanismo).

Kaj disvastigfortigo kaj precipitaĵfortigo estas specialaj kazoj de duafaza fortigo.

3. Efekto

La ĉefa kialo de la plifortigo de la dua fazo estas la interago inter ili kaj la dislokiĝo, kiu malhelpas la movadon de la dislokiĝo kaj plibonigas la deforman reziston de la alojo.

resumi

La plej gravaj faktoroj influantaj la forton estas la konsisto, strukturo kaj surfaca stato de la materialo mem; la dua estas la stato de forto, kiel la rapido de la forto, la metodo de ŝarĝo, simpla streĉado aŭ ripeta forto, montros malsamajn fortojn; Krome, la geometrio kaj grandeco de la specimeno kaj la testa medio havas ankaŭ grandan influon, foje eĉ decida. Ekzemple, la tirstreĉo-rezisto de ultra-forta ŝtalo en hidrogena atmosfero povas fali eksponente.

Estas nur du manieroj plifortigi metalajn materialojn. Unu estas pliigi la interatoman ligan forton de la alojo, pliigi ĝian teorian forton kaj prepari kompletan kristalon sen difektoj, kiel barbo. Oni scias, ke la forto de ferbarboj estas proksima al la teoria valoro. Oni povas konsideri, ke ĉi tio estas ĉar ne estas dislokiĝoj en la buŝharoj, aŭ nur malgranda kvanto da dislokiĝoj, kiuj ne povas multiĝi dum la deforma procezo. Bedaŭrinde, kiam la diametro de la barbo estas pli granda, la forto malpliiĝas akre. Alia plifortiga aliro estas enkonduki grandan nombron da kristalaj difektoj en la kristalon, kiel dislokiĝoj, punktaj difektoj, heterogenaj atomoj, grenlimoj, tre disvastigitaj partikloj aŭ malhomogenecoj (kiel apartigo), ktp. Ĉi tiuj difektoj malhelpas la movadon de dislokiĝoj kaj ankaŭ Signife plibonigi la forton de la metalo. Faktoj pruvis, ke ĉi tio estas la plej efika maniero por pliigi la forton de metaloj. Por inĝenieraj materialoj, estas ĝenerale per ampleksaj plifortigaj efikoj atingi pli bonan ampleksan agadon.