1 / 17

บทที่ 7 ดิสโลเคชั่นและการเพิ่มความแข็งแรง DISLOCATIONS AND STRENGTHENING

บทที่ 7 ดิสโลเคชั่นและการเพิ่มความแข็งแรง DISLOCATIONS AND STRENGTHENING. เนื้อหา. • วิธีสังเกตและการวิเคราะห์ดิสโลเคชั่นที่ปรากฏในโลหะและอัลลอยย์ ความสัมพันธ์ระหว่างความแข็งแรงและการเคลื่อนที่ของดิสโลเคชั่น วิธีการเพิ่มความแข็งแรงให้กับวัสดุ

derex
Download Presentation

บทที่ 7 ดิสโลเคชั่นและการเพิ่มความแข็งแรง DISLOCATIONS AND STRENGTHENING

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript


  1. บทที่ 7 ดิสโลเคชั่นและการเพิ่มความแข็งแรงDISLOCATIONS AND STRENGTHENING เนื้อหา • •วิธีสังเกตและการวิเคราะห์ดิสโลเคชั่นที่ปรากฏในโลหะและอัลลอยย์ • ความสัมพันธ์ระหว่างความแข็งแรงและการเคลื่อนที่ของดิสโลเคชั่น • วิธีการเพิ่มความแข็งแรงให้กับวัสดุ • ผลของความร้อนที่มีต่อความแข็งแรง และคุณสมบัติอื่นๆ 1

  2. DISLOCATION MOTION การเคลื่อนที่ของดิสโลเคชั่น (Dislocation Motion) • •การเคลื่อนที่ของดิสโลเคชั่นเป็นสาเหตุที่ทำให้เกิดการเปลี่ยนรูปแบบถาวร • ขนาดมากหรือน้อยขึ้นกับพันธะที่แยกออกจากกัน •ถ้าดิสโลเคชั่นไม่เคลื่อนที่ การเปลี่ยนรูปแบบถาวรจะไม่เกิดขึ้น 2

  3. •ทั้งการเคลื่อนที่แบบ edge dislocationและ screw dislocation จะให้ผลของการเปลี่ยนรูปสุทธิเหมือนกัน 3

  4. ภาพแสดงการเคลื่อนที่ของดิสโลเคชั่น เปรียบเทียบกับการเคลื่อนที่ของปล้องหนอน ความหนาแน่นของดิสโลเคชั่น (Dislocation Density) = ความยาวทั้งหมดของดิสโลเคชั่น ต่อ หน่วยปริมาตร = จำนวนดิสโลเคชั่นที่ผ่านหนึ่งหน่วยพื้นที่ใดๆ 4

  5. คุณลักษณะของดิสโลเคชั่น(Characteristics of Dislocation) ย่านความเครียด ย่านความเครียดสำหรับscrew dislocation จะกระจายในแนวรัศมีจากเส้นแกนดิสโลเคชั่น และระบบแลตติสความเครียดเกิดจากแรงเฉือนเท่านั้น 5

  6. ระบบของการเลื่อนไถล(Slip Systems) 6

  7. ระบบของการเลื่อนไถล(Slip Systems) การเลื่อนไถลในโครงสร้างผลึกเดี่ยว •ในผลึกเดี่ยว ผลึกจะเกิดการเลื่อนเนื่องจากresolved shear stress, tR. ซึ่งเกิดจากแรงดึงที่กระทำต่อวัสดุแล้วแปลงเป็นความเค้นเฉือนที่กระทำต่อระนาบเลื่อน (slip plane)ในทิศทางการเลื่อน (slip direction) 7

  8. Critical Resolved Shear Stress • •ค่าความเค้นเฉือนที่น้อยที่สุด ที่ทำให้เกิดการเลื่อนไถล • ขึ้นกับมุมที่ระนาบเลื่อนกระทำต่อความเค้นเนื่องจากแรงดึง (Tensile stress) 8

  9. ภาพแสดงการเลื่อนไถลในโครงสร้างผลึกเดี่ยวภาพแสดงการเลื่อนไถลในโครงสร้างผลึกเดี่ยว 9

  10. การเคลื่อนที่ของดิสโลเคชั่นในโครงสร้างหลายผลึกการเคลื่อนที่ของดิสโลเคชั่นในโครงสร้างหลายผลึก • •ระนาบและทิศทางการเลื่อน (l, f) จะเปลื่ยนจากผลึกหนึ่งไปยังผลึกอื่นๆ • •tRจะแปรผันจากผลึกหนึ่งไปยังผลึกอื่นๆ • ผลึกที่มีค่า Rมากจะมีการเลื่อนไถลก่อนและผลึกที่มีค่าน้อยกว่าก็จะเลื่อนตามมา 10

  11. การเพิ่มความแข็งแรงให้กับวัสดุ(Strengthening)การเพิ่มความแข็งแรงให้กับวัสดุ(Strengthening) 1. การลดขนาดเกรน • ขอบเกรนจะเป็นตัวขวางการเคลื่อนที่ของดิสโลเคชั่น • ทิศทางการจัดเรียงตัวที่ต่างทิศกันมาก (misorientation)ทำให้ขอบเกรนมีความสามารถในการขวางการเลื่อนได้ดี ทำให้วัสดุมีความแข็งแรงมากขึ้น • เกรนที่ละเอียด หรือมีขนาดเล็ก จะมีขอบเกรนจำนวนมาก วัสดุที่มีเกรนละเอียด แข็งแรงกว่า วัสดุที่มีเกรนหยาบ 11

  12. ค่าYield strengthกับขนาดของเกรน Hall-Petch equation d =เส้นผ่าศูนย์กลางเกรนเฉลี่ย ขนาดเกรนยิ่งเล็กyield strengthยิ่งมาก 12

  13. 2. การทำให้เป็นสารละลายของแข็ง การใส่สารปนเปื้อนเข้าไป ทำให้เกิดการบิดเบี้ยวในโครงสร้างผลึก และก่อให้เกิดความเค้นบริเวณนั้น -> ความเค้นจึงเป็นเสมือนตัวขวางการเคลื่อนที่ของดิสโลเคชั่น • Smaller substitutional impurity • Larger substitutional impurity Impurity generates local shear at A and B that opposes disl motion to the right. Impurity generates local shear at C and D that opposes disl motion to the right. 13

  14. ตัวอย่าง : ความแข็งแรงที่เพิ่มขึ้นของสารละลายทองแดง •Tensile strengthและyield strengthมีค่าเพิ่มขึ้นเมื่อเปอร์เซนต์นิเกิลที่ผสมมากขึ้น 14

  15. 3. การทำให้เกิดเป็นตะกอนของสารอีกชนิดหนึ่ง ตะกอนที่แข็งของสารใส่ลงในโครงสร้างหลัก จะมีความทนทานต่อการเฉือน ตัวอย่างเช่น : ตะกอนของเซรามิก (SiC) ในโลหะ เช่น เหล็ก หรือ อลูมินัม • Result: 15

  16. -Rolling -Forging -Extrusion -Drawing 4. การผ่านกระบวนการเปลี่ยนรูปเย็น • การเปลี่ยนรูปที่อุณหภูมิห้อง • กระบวนการขึ้นรูปธรรมดาที่มีการลดขนาดของพื้นที่หน้าตัด เปอร์เซนต์การเปลี่ยนรูปเย็นPercent cold work 16

  17. การเคลื่อนที่ของดิสโลเคชั่นขณะที่เปลี่ยนรูปเย็นการเคลื่อนที่ของดิสโลเคชั่นขณะที่เปลี่ยนรูปเย็น •Ti alloyหลังจากผ่านกระบวนการcold working: ในระหว่างการเปลี่ยนรูปเย็น ดิสโลเคชั่นจะเคลื่อนที่มาพันซึ่งกันและกัน ทำให้ขวางการเคลื่อนที่และเคลื่อนที่ได้ยากขึ้น -> เกิดเป็นเสมือนป่าของดิสโลเคชั่น (Forest of Dislocations) 17

More Related