ความบกพร่องในผลึก การเปลี่ยนของรูปโลหะ การคืนตัว การเกิดผลึกใหม่ การเติบโตของผลึก

1. ความบกพร่องในผลึก • การเปลี่ยนของรูปโลหะ • การคืนตัว • การเกิดผลึกใหม่ • การเติบโตของผลึก แผนภูมิสมดุล

2. 1. ความบกพร่องในผลึก (Defect in Crystals) 1.1 ความบกพร่องในลักษณะจุด (Point Defect) 1.2ความบกพร่องแบบซอตต์กี (Schottky Defect) 1.3 ความบกพร่องแบบเฟรนเคล (Frenkel Defect) 1.4ความบกพร่องในลักษณะแนวเส้น (Line Defect)

3. 1.1 ความบกพร่องในลักษณะจุด (Point Defect) • Vacancy รูป ลักษณะความบกพร่องของผลึกในลักษณะจุดว่าง

4. 1.1 ความบกพร่องในลักษณะจุด (Point Defect) - ต่อ • SubstitutionalImpulityAtom • Interstitial ImpulityAtom

5. 1.2 ความบกพร่องแบบซอตต์กี (Schottky Defect) 1.3 ความบกพร่องแบบเฟรนเคล (Frenkel Defect)

6. 1.4 ความบกพร่องในลักษณะแนวเส้น (Line Defect) • Edge Dislocation รูป ลักษณะความบกพร่องแบบ Edge Dislocation รูป ลักษณะความบกพร่องแบบ Edge Dislocation ซึ่งมองจากด้านหน้า

7. 1.4 ความบกพร่องในลักษณะแนวเส้น (Line Defect) - ต่อ • Screw Dislocation รูป ลักษณะการเกิด Screw Dislocation

8. 2. การเปลี่ยนของรูปโลหะ(Deformation) การเปลี่ยนแปลงรูปร่างเกิดจากการเลื่อนไหล(Slip) ระหว่างชั้นของอะตอม และการ Twinning ซึ่งกลุ่มอะตอมที่เกิดการ Twin นั้นจะถูกผลักให้เคลื่อนที่ไป จนระยะห่างระหว่างอะตอมอาจจะผิดไปจากเดิม และระนาบที่อะตอมถูกผลักให้เคลื่อนออกไปนั้นเรียกว่า Twinning Plane รูปลักษณะการเลื่อนไหลในผลึกของโลหะ

9. 2. การเปลี่ยนของรูปโลหะ(Deformation) - ต่อ รูปลักษณะของ Twin Plane และการจัดเรียงตัวของอะตอมจนเกิดแถบดำสลับขาว

10. 2. การเปลี่ยนของรูปโลหะ(Deformation) - ต่อ • Twinning จะเกิดเมื่อโลหะมีโครงสร้างเป็นแบบBody-Center และ Hexagonal Close-Packed • โลหะที่มีโครงสร้างผลึกแบบFace-Center Cubic จะเกิด Twinning ได้เมื่อผ่านการขึ้นรูปเย็น (Clod Working) และการอบอ่อน (Annealing) แล้ว • ตัวอย่างได้แก่ สังกะสี ดีบุก และเหล็ก เป็นต้น

11. 2. การเปลี่ยนของรูปโลหะ(Deformation) - ต่อ รูป ลักษณะโครงสร้างของโลหะที่เกิดการ Twin (ก)เหล็ก (ข)สังกะสี และ (ค)ทองผสมเงิน

12. 3. การคืนตัว • อบโลหะที่อุณหภูมิ 100 - 200 ° C จะช่วยให้ความเครียดภายในหมดไป • เพิ่มอุณหภูมิในการอบขึ้นเป็น 200 - 450 ° C โครงสร้างมาร์เทนไซต์จะสลายเป็นเฟอร์ไรต์ และซีเมนไทต์จะแยกตัวออกมาเป็นจุดกลมเล็ก ๆ กระจายอยู่ในเนื้อโลหะ เรียกว่าSecondary Troostite • เพิ่มอุณหภูมิในการอบขึ้นเป็น 450 - 650 ° C จุดกลมเล็กๆของซีเมนไทต์จะรวมตัวเป็นก้อนกลมใหญ่ขึ้น ทำให้การเลื่อนไถลระหว่างชั้นของผลึกเกิดได้ง่ายขึ้น โครงสร้างที่เกิดขึ้นนี้เรียกว่า ซอร์ไบต์(Sorbite) • โครงสร้างSecondary Troostiteและซอร์ไบต์ รวมกันเรียกว่าTempered Martensite

13. 4. การเกิดผลึกใหม่ • โลหะในสภาพหลอมละลาย อนุภาคของโลหะจะเคลื่อนที่อยู่ตลอดเวลา และเมื่ออุณหภูมิลดลงการเคลื่อนที่ของอนุภาคจะลดความเร็วลง จนอนุภาคเข้าใกล้กันและดึงดูดกันกลายเป็น นิวเคลียส • หลังการเย็นตัว นิวเคลียสจะขยายตัวกลายเป็นผลึก (Crystal) เล็ก ๆ และโตขึ้นจนกลายเป็นผลึกใหญ่ซึ่งเรียกว่า เกรน (Grains)แล้วเมื่อเกรนชนกับเกรนข้างเคียงจะเกิดขอบเกรน (Grain Boundary) ขึ้น

14. 4. การเกิดผลึกใหม่ - ต่อ รูปลำดับขั้นการแข็งตัวของโลหะ

15. 5. การเติบโตของผลึก เริ่มจากมีจุดเริ่มต้นการตกผลึก แล้วผลึกก็จะโตขึ้นจากจุดเริ่มต้นไปในทุกทิศทาง ในขณะเดียวกันจุดเริ่มต้นใหม่ ๆ ก็จะเกิดขึ้น น้ำโลหะทั้งหมดก็จะกลายเป็นผลึกหรือเกรน ซึ่งจะเกิดมีขอบคั่นระหว่างผลึกเรียกว่า ขอบผลึกหรือขอบเกรน(Grain Boundary) รูป ลักษณะการเติบโตของผลึก