Cryfhau datrysiad solet

1. Diffiniad

Ffenomen lle mae elfennau aloi yn cael eu diddymu yn y metel sylfaen i achosi rhywfaint o ystumiad dellt a thrwy hynny gynyddu cryfder yr aloi.

2. Egwyddor

Mae'r atomau hydoddyn sy'n cael eu toddi yn yr hydoddiant solet yn achosi ystumiad dellt, sy'n cynyddu ymwrthedd symudiad dadleoli, yn ei gwneud hi'n anodd llithro, ac yn cynyddu cryfder a chaledwch yr ateb solet aloi. Gelwir y ffenomen hon o gryfhau'r metel trwy doddi elfen hydoddyn benodol i ffurfio hydoddiant solet yn cryfhau hydoddiant solet. Pan fo crynodiad atomau hydoddyn yn briodol, gellir cynyddu cryfder a chaledwch y deunydd, ond mae ei wydnwch a'i blastigrwydd wedi gostwng.

3. Ffactorau sy'n dylanwadu

Po uchaf yw'r ffracsiwn atomig o atomau hydoddyn, y mwyaf yw'r effaith gryfhau, yn enwedig pan fo'r ffracsiwn atomig yn isel iawn, mae'r effaith gryfhau yn fwy arwyddocaol.

Po fwyaf yw'r gwahaniaeth rhwng yr atomau hydoddyn a maint atomig y metel sylfaen, y mwyaf yw'r effaith gryfhau.

Mae atomau hydoddyn interstitial yn cael mwy o effaith cryfhau hydoddiant solet nag atomau amnewid, ac oherwydd bod ystumiad dellt atomau rhyng-rhannol mewn crisialau ciwbig sy'n canolbwyntio ar y corff yn anghymesur, mae eu heffaith cryfhau yn fwy na chrisialau ciwbig wyneb-ganolog; ond atomau interstitial Mae hydoddedd solet yn gyfyngedig iawn, felly mae'r effaith gryfhau gwirioneddol hefyd yn gyfyngedig.

Po fwyaf yw'r gwahaniaeth yn nifer yr electronau falens rhwng yr atomau hydoddyn a'r metel sylfaen, y mwyaf amlwg yw'r effaith cryfhau hydoddiant solet, hynny yw, mae cryfder cynnyrch yr hydoddiant solet yn cynyddu gyda chynnydd y crynodiad electronau falens.

4. Mae graddau cryfhau datrysiad solet yn bennaf yn dibynnu ar y ffactorau canlynol

Y gwahaniaeth mewn maint rhwng atomau matrics ac atomau hydoddyn. Po fwyaf yw'r gwahaniaeth maint, y mwyaf yw'r ymyrraeth â'r strwythur grisial gwreiddiol, a'r anoddaf yw hi ar gyfer slip dadleoli.

Swm yr elfennau aloi. Po fwyaf o elfennau aloi a ychwanegir, y mwyaf yw'r effaith gryfhau. Os yw gormod o atomau yn rhy fawr neu'n rhy fach, eir y tu hwnt i'r hydoddedd. Mae hyn yn cynnwys mecanwaith cryfhau arall, sef cryfhau'r cyfnod gwasgaredig.

Mae atomau hydoddyn interstitial yn cael mwy o effaith cryfhau hydoddiant solet nag atomau cyfnewid.

Po fwyaf yw'r gwahaniaeth yn nifer yr electronau falens rhwng yr atomau hydoddyn a'r metel sylfaen, y mwyaf arwyddocaol yw'r effaith cryfhau datrysiad solet.

5. Effaith

Mae cryfder cynnyrch, cryfder tynnol a chaledwch yn gryfach na metelau pur;

Yn y rhan fwyaf o achosion, mae'r hydwythedd yn is na metel pur;

Mae'r dargludedd yn llawer is na metel pur;

Gellir gwella ymwrthedd creep, neu golli cryfder ar dymheredd uchel, trwy gryfhau hydoddiant solet.

Gwaith caledu

1. Diffiniad

Wrth i raddfa anffurfiad oer gynyddu, mae cryfder a chaledwch deunyddiau metel yn cynyddu, ond mae plastigrwydd a chaledwch yn lleihau.

2. Rhagymadrodd

Ffenomen lle mae cryfder a chaledwch deunyddiau metel yn cynyddu pan fyddant yn cael eu dadffurfio'n blastig yn is na'r tymheredd ailgrisialu, tra bod y plastigrwydd a'r caledwch yn lleihau. Gelwir hefyd yn galedu gwaith oer. Y rheswm yw, pan fydd y metel wedi'i ddadffurfio'n blastig, mae'r llithriad grawn grisial a'r dadleoliadau yn cael eu maglu, sy'n achosi i'r grawn grisial ymestyn, torri a ffibru, a chynhyrchir straen gweddilliol yn y metel. Mae gradd y caledu gwaith fel arfer yn cael ei fynegi gan gymhareb microhardness yr haen wyneb ar ôl prosesu i'r un cyn prosesu a dyfnder yr haen caledu.

3. Dehongli o safbwynt damcaniaeth dadleoli

(1) Mae croestoriad yn digwydd rhwng dadleoliadau, ac mae'r toriadau canlyniadol yn rhwystro symudiad y dadleoliadau;

(2) Mae adwaith yn digwydd rhwng dadleoliadau, ac mae'r dadleoliad sefydlog ffurfiedig yn rhwystro symudiad y dadleoliad;

(3) Mae toreth o ddadleoliadau yn digwydd, ac mae'r cynnydd mewn dwysedd dadleoli yn cynyddu ymhellach y gwrthiant i symudiad dadleoli.

4. Niwed

Mae caledu gwaith yn dod ag anawsterau i brosesu rhannau metel ymhellach. Er enghraifft, yn y broses o oer-rolio y plât dur, bydd yn dod yn anoddach ac yn anoddach i rolio, felly mae angen i drefnu anelio canolradd yn ystod y broses brosesu i ddileu ei waith caledu drwy wresogi. Enghraifft arall yw gwneud wyneb y darn gwaith yn frau ac yn galed yn y broses dorri, a thrwy hynny gyflymu traul offer a chynyddu grym torri.

5. Manteision

Gall wella cryfder, caledwch a gwrthsefyll gwisgo metelau, yn enwedig ar gyfer y metelau pur hynny a rhai aloion na ellir eu gwella trwy driniaeth wres. Er enghraifft, mae gwifren ddur cryfder uchel wedi'i dynnu'n oer a gwanwyn oer-coiled, ac ati, yn defnyddio anffurfiad gweithio oer i wella ei gryfder a'i derfyn elastig. Enghraifft arall yw'r defnydd o galedu gwaith i wella caledwch a gwrthsefyll traul tanciau, traciau tractor, safnau mathru a diffoddwyr rheilffordd.

6. Rôl mewn peirianneg fecanyddol

Ar ôl lluniadu oer, rholio a saethu peening (gweler cryfhau wyneb) a phrosesau eraill, gellir gwella cryfder wyneb deunyddiau, rhannau a chydrannau metel yn sylweddol;

Ar ôl i'r rhannau gael eu pwysleisio, mae straen lleol rhai rhannau yn aml yn fwy na therfyn cynnyrch y deunydd, gan achosi dadffurfiad plastig. Oherwydd caledu gwaith, mae datblygiad parhaus dadffurfiad plastig yn gyfyngedig, a all wella diogelwch rhannau a chydrannau;

Pan fydd rhan neu gydran fetel yn cael ei stampio, mae ei anffurfiad plastig yn cyd-fynd â chryfhau, fel bod yr anffurfiad yn cael ei drosglwyddo i'r rhan caled heb ei weithio o'i gwmpas. Ar ôl gweithredoedd eiledol o'r fath dro ar ôl tro, gellir cael rhannau stampio oer ag anffurfiad trawsdoriadol unffurf;

Gall wella perfformiad torri dur carbon isel a gwneud y sglodion yn hawdd i'w gwahanu. Ond mae caledu gwaith hefyd yn dod ag anawsterau i brosesu rhannau metel ymhellach. Er enghraifft, mae gwifren ddur oer yn defnyddio llawer o egni ar gyfer lluniadu pellach oherwydd caledu gwaith, a gall hyd yn oed gael ei dorri. Felly, rhaid ei annealed i ddileu caledu gwaith cyn tynnu llun. Enghraifft arall yw, er mwyn gwneud wyneb y darn gwaith yn frau ac yn galed wrth dorri, mae'r grym torri yn cynyddu wrth ail-dorri, ac mae'r traul offer yn cael ei gyflymu.

Cryfhau grawn mân

1. Diffiniad

Gelwir y dull o wella priodweddau mecanyddol deunyddiau metel trwy fireinio'r grawn grisial yn gryfhau mireinio grisial. Yn y diwydiant, mae cryfder y deunydd yn cael ei wella trwy fireinio'r grawn grisial.

2. Egwyddor

Mae metelau fel arfer yn amlgrisialau sy'n cynnwys llawer o ronynnau crisial. Gellir mynegi maint y grawn grisial yn ôl nifer y grawn grisial fesul uned gyfaint. Po fwyaf yw'r rhif, y mwyaf yw'r grawn grisial. Mae arbrofion yn dangos bod gan fetelau graen mân ar dymheredd ystafell gryfder, caledwch, plastigrwydd a chaledwch uwch na metelau graen bras. Mae hyn oherwydd bod y grawn mân yn cael anffurfiad plastig o dan rym allanol a gellir eu gwasgaru mewn mwy o grawn, mae'r dadffurfiad plastig yn fwy unffurf, ac mae'r crynodiad straen yn llai; yn ogystal, po leiaf yw'r grawn, y mwyaf yw'r ardal ffin grawn a'r ffiniau grawn mwy troellog. Po fwyaf anffafriol yw lledaeniad craciau. Felly, gelwir y dull o wella cryfder y deunydd trwy fireinio'r grawn grisial yn cryfhau mireinio grawn yn y diwydiant.

3. Effaith

Po leiaf yw maint y grawn, y lleiaf yw nifer yr afleoliadau (n) yn y clwstwr dadleoli. Yn ôl τ=nτ0, y lleiaf yw'r crynodiad straen, yr uchaf yw cryfder y deunydd;

Y gyfraith cryfhau o gryfhau grawn mân yw po fwyaf o ffiniau grawn, y mwyaf mân yw'r grawn. Yn ôl y berthynas Hall-Peiqi, y lleiaf yw gwerth cyfartalog (d) y grawn, yr uchaf yw cryfder cynnyrch y deunydd.

4. Y dull o fireinio grawn

Cynyddu lefel yr is-oeri;

Triniaeth dirywiad;

Dirgryniad a chyffro;

Ar gyfer metelau anffurfiedig oer, gellir mireinio'r grawn grisial trwy reoli graddau'r anffurfiad a'r tymheredd anelio.

Atgyfnerthu ail gam

1. Diffiniad

O'i gymharu ag aloion un cam, mae gan aloion aml-gam ail gam yn ychwanegol at y cyfnod matrics. Pan fydd yr ail gam yn cael ei ddosbarthu'n unffurf yn y cyfnod matrics gyda gronynnau mân gwasgaredig, bydd yn cael effaith gryfhau sylweddol. Gelwir yr effaith gryfhau hon yn atgyfnerthu ail gam.

2. Dosbarthiad

Ar gyfer symud dadleoliadau, mae gan yr ail gam a gynhwysir yn yr aloi y ddwy sefyllfa ganlynol:

(1) Atgyfnerthu gronynnau anffurfadwy (mecanwaith osgoi).

(2) Atgyfnerthu gronynnau anffurfadwy (mecanwaith torri trwodd).

Mae cryfhau gwasgariad a chryfhau dyddodiad yn achosion arbennig o gryfhau ail gam.

3. Effaith

Y prif reswm dros gryfhau'r ail gam yw'r rhyngweithio rhyngddynt a'r dadleoliad, sy'n rhwystro symudiad y dadleoliad ac yn gwella ymwrthedd dadffurfiad yr aloi.

i grynhoi

Y ffactorau pwysicaf sy'n effeithio ar y cryfder yw cyfansoddiad, strwythur a chyflwr wyneb y deunydd ei hun; yr ail yw cyflwr grym, megis cyflymder y grym, bydd y dull llwytho, ymestyn syml neu rym dro ar ôl tro, yn dangos cryfderau gwahanol; Yn ogystal, mae geometreg a maint y sampl a'r cyfrwng prawf hefyd yn cael dylanwad mawr, weithiau hyd yn oed yn bendant. Er enghraifft, gall cryfder tynnol dur tra-uchel mewn atmosffer hydrogen ostwng yn esbonyddol.

Dim ond dwy ffordd sydd i gryfhau deunyddiau metel. Un yw cynyddu grym bondio rhyngatomig yr aloi, cynyddu ei gryfder damcaniaethol, a pharatoi grisial cyflawn heb ddiffygion, megis whiskers. Mae'n hysbys bod cryfder wisgers haearn yn agos at y gwerth damcaniaethol. Gellir ystyried bod hyn oherwydd nad oes unrhyw afleoliadau yn y wisgers, neu dim ond ychydig o afleoliadau na allant amlhau yn ystod y broses anffurfio. Yn anffodus, pan fydd diamedr y wisger yn fwy, mae'r cryfder yn gostwng yn sydyn. Dull cryfhau arall yw cyflwyno nifer fawr o ddiffygion grisial i'r grisial, megis dadleoliadau, diffygion pwynt, atomau heterogenaidd, ffiniau grawn, gronynnau gwasgaredig iawn neu anhomogeneities (fel gwahanu), ac ati Mae'r diffygion hyn yn rhwystro symudiad dislocations a hefyd Gwella cryfder y metel yn sylweddol. Mae ffeithiau wedi profi mai dyma'r ffordd fwyaf effeithiol o gynyddu cryfder metelau. Ar gyfer deunyddiau peirianneg, mae'n gyffredinol trwy effeithiau cryfhau cynhwysfawr i gyflawni gwell perfformiad cynhwysfawr.