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धातु सामग्री के चार सुदृढ़ीकरण के तरीके

1. विकृति को मजबूत करना (या तनाव को मजबूत करना, कड़ी मेहनत करना)


परिभाषा

सामग्री की पैदावार के बाद, जैसे-जैसे विरूपण की डिग्री बढ़ती है, सामग्री की ताकत और कठोरता बढ़ती जाती है, और प्लास्टिसिटी और क्रूरता कम होने की घटना को विरूपण को मजबूत करना या सख्त करना कहा जाता है।

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तंत्र

जैसे-जैसे प्लास्टिक विरूपण आगे बढ़ता है, अव्यवस्था का घनत्व लगातार बढ़ता जाता है, इसलिए आंदोलन के दौरान अव्यवस्थाओं की पारस्परिक डिलीवरी तेज हो जाती है, जिसके परिणामस्वरूप स्थिर कदम और अव्यवस्था उलझाव जैसी बाधाएं उत्पन्न होती हैं, जो अव्यवस्था आंदोलन के प्रतिरोध को बढ़ाती हैं और विरूपण का कारण बनती हैं। प्रतिरोध में वृद्धि से प्लास्टिक विरूपण को जारी रखना मुश्किल हो जाएगा, जिससे धातु की ताकत में सुधार होगा: विरूपण की डिग्री बढ़ जाती है, सामग्री की ताकत और कठोरता बढ़ जाती है, प्लास्टिसिटी और क्रूरता कम हो जाती है, और अव्यवस्था घनत्व में वृद्धि जारी रहती है। सूत्र चित्र के अनुसार, शक्ति और अव्यवस्था घनत्व को ज्ञात किया जा सकता है ρ शक्ति के एक-आधे हिस्से के समानुपाती होता है, अव्यवस्था का बर्गर वेक्टर b जितना बड़ा होता है, उतना ही महत्वपूर्ण प्रभाव मजबूत होता है।

तरीका

कोल्ड डिफॉर्मेशन, जैसे कोल्ड प्रेसिंग, रोलिंग, शॉट पीनिंग आदि।

उदाहरण

ठंड से खींचे गए स्टील के तार अपनी ताकत को दोगुना कर सकते हैं।

विरूपण सुदृढ़ीकरण का व्यावहारिक महत्व (फायदे और नुकसान)

(1) लाभ:

धातुओं को मजबूत करने के लिए विरूपण मजबूत करना एक प्रभावी तरीका है। कुछ सामग्रियों के लिए जिन्हें गर्मी उपचार द्वारा मजबूत नहीं किया जा सकता है, सामग्री की ताकत बढ़ाने के लिए विरूपण सुदृढ़ीकरण का उपयोग किया जा सकता है, जो ताकत को दोगुना कर सकता है।

②यह कुछ वर्कपीस या अर्ध-तैयार उत्पादों के प्रसंस्करण और निर्माण में एक महत्वपूर्ण कारक है, जो धातु को समान रूप से ख़राब करता है और वर्कपीस या अर्ध-तैयार उत्पादों के निर्माण को संभव बनाता है, जैसे कि ठंड से तैयार स्टील के तार और भागों की मुद्रांकन।

③विरूपण सुदृढ़ीकरण उपयोग के दौरान भागों या घटकों की सुरक्षा में भी सुधार कर सकता है। जब हिस्से के कुछ हिस्सों में तनाव की सघनता या अधिभार होता है, तो उस स्थान पर प्लास्टिक विरूपण होगा, और काम के सख्त होने के कारण अतिभारित भाग का विरूपण बंद हो जाएगा, जिससे सुरक्षा में सुधार होगा। लिंग।

(2) नुकसान:

①विरूपण मजबूती भी सामग्री के उत्पादन और उपयोग में परेशानी लाती है। विरूपण ताकत बढ़ाता है और प्लास्टिसिटी को कम करता है, जिससे विरूपण को जारी रखना मुश्किल हो जाता है और अधिक बिजली की खपत की आवश्यकता होती है।

② सामग्री को ख़राब होने की अनुमति देने के लिए, मध्य में पुन: क्रिस्टलीकरण एनीलिंग की आवश्यकता होती है, ताकि सामग्री बिना खुर के ख़राब हो सके, जिससे उत्पादन लागत बढ़ जाती है।

2. ठोस समाधान सुदृढ़ीकरण


परिभाषा

विलेय परमाणु सामग्री की वृद्धि के साथ, ठोस समाधान की ताकत और कठोरता बढ़ जाती है, और इस घटना को कि प्लास्टिसिटी और क्रूरता कम हो जाती है, ठोस समाधान को मजबूत करना कहा जाता है।

तंत्र

(1) विलेय परमाणुओं का विघटन ठोस विलयन की जाली को विकृत कर देता है और स्लिप प्लेन पर अव्यवस्थाओं की गति में बाधा डालता है।

(2) अव्यवस्था रेखा पर पृथक विलेय परमाणुओं द्वारा गठित कोरिओलिस वायु द्रव्यमान अव्यवस्था को पिन कर सकता है और अव्यवस्था आंदोलन के प्रतिरोध को बढ़ा सकता है।

(3) स्टैकिंग फॉल्ट क्षेत्र में विलेय परमाणुओं का पृथक्करण विस्तारित अव्यवस्थाओं के संचलन में बाधा डालता है। अव्यवस्थाओं के आंदोलन में बाधा डालने वाले और विस्थापन आंदोलन के प्रतिरोध को बढ़ाने वाले सभी कारक ताकत बढ़ा सकते हैं।

कानून

①ठोस समाधान घुलनशीलता की सीमा में, मिश्र धातु तत्वों का द्रव्यमान अंश जितना अधिक होगा, उतना ही अधिक मजबूत प्रभाव होगा

② विलेय परमाणुओं और विलायक परमाणुओं के बीच आकार का अंतर जितना अधिक होगा, उतना ही महत्वपूर्ण प्रभाव मजबूत होगा।

③अंतरालीय ठोस समाधान बनाने वाले विलेय तत्वों का मजबूत प्रभाव प्रतिस्थापन ठोस समाधान बनाने वाले तत्वों की तुलना में अधिक है

④ विलेय परमाणुओं और विलायक परमाणुओं के बीच वैलेंस इलेक्ट्रॉनों की संख्या में जितना अधिक अंतर होगा, उतना ही अधिक मजबूत प्रभाव होगा।

तरीका

मिश्र धातु, अर्थात् मिश्र धातु तत्वों को जोड़ना।

उदाहरण

कॉपर-निकेल मिश्र धातुओं की ताकत तांबे और निकल शुद्ध धातुओं की तुलना में अधिक होती है।

3. महीन अनाज की मजबूती


परिभाषा

अनाज के आकार में कमी के साथ, सामग्री की ताकत और कठोरता में वृद्धि होती है, और यह घटना कि लचीलापन और क्रूरता में भी सुधार होता है, ठीक अनाज को मजबूत करना कहा जाता है।

तंत्र

अव्यवस्था पर्ची पर अनाज की सीमाओं के अवरुद्ध प्रभाव में सिद्धांत निहित है। पॉलीक्रिस्टल के लिए, विस्थापन के आंदोलन को अनाज की सीमाओं के प्रतिरोध को दूर करना चाहिए। ऐसा इसलिए है क्योंकि अनाज की सीमाओं के दोनों किनारों पर अव्यवस्था का झुकाव अलग-अलग होता है, इसलिए एक निश्चित अनाज में, फिसलन अव्यवस्था सीधे अनाज की सीमा को पार नहीं कर सकती है और आसन्न अनाज की सीमा में प्रवेश कर सकती है। केवल जब बड़ी संख्या में अव्यवस्थाएं अनाज की सीमा पर पैक की जाती हैं और तनाव की एकाग्रता का कारण बनती हैं, तो क्या आसन्न अनाजों में मौजूदा अव्यवस्थाओं की गति को पर्ची उत्पन्न करने के लिए प्रेरित किया जा सकता है। तो महीन अनाज, सामग्री की ताकत जितनी अधिक होगी।

कानून

अनाज जितना महीन होगा, अनाज की सीमा क्षेत्र उतना ही बड़ा होगा। हॉल-पेज फॉर्मूला चित्र के अनुसार, अनाज का औसत व्यास d जितना छोटा होता है, सामग्री की उपज शक्ति उतनी ही अधिक होती है।

अनाज शोधन की विधि

① क्रिस्टलीकरण प्रक्रिया के दौरान, क्रिस्टल अनाज को सुपरकूलिंग, संशोधन उपचार, कंपन और न्यूक्लियेशन दर बढ़ाने के लिए सरगर्मी की डिग्री बढ़ाकर परिष्कृत किया जा सकता है;

② ठंड विकृत धातुओं के लिए, अनाज को विरूपण की डिग्री और एनीलिंग तापमान को नियंत्रित करके परिष्कृत किया जा सकता है;

③ अनाज को सामान्य करने और एनीलिंग के गर्मी उपचार के तरीकों से परिष्कृत किया जा सकता है;

④ अनाज के विकास को बाधित करने के लिए एक नया चरण बनाने के लिए मिश्र धातु तत्वों को स्टील में जोड़ा जा सकता है।

4. दूसरे चरण की मजबूती


परिभाषा

धातु मैट्रिक्स में एक या कई अन्य चरण होते हैं, और इन चरणों की उपस्थिति से धातु की ताकत बढ़ जाती है। दूसरे चरण को प्राप्त करने के लिए अलग-अलग प्रक्रियाओं के कारण, दूसरे चरण की मजबूती को ①वर्षा मजबूती में विभाजित किया गया है: दूसरा चरण चरण परिवर्तन गर्मी उपचार के माध्यम से प्राप्त किया जाता है ②फैलाने को मजबूत करना: दूसरा चरण पाउडर सिंटरिंग या आंतरिक ऑक्सीकरण के माध्यम से प्राप्त किया जाता है।

तंत्र

जब अव्यवस्था आंदोलन के दौरान दूसरे चरण का सामना करती है, तो उसे दूसरे चरण के माध्यम से बायपास या कटौती करने की आवश्यकता होती है, ताकि दूसरा चरण अव्यवस्था के आंदोलन में बाधा उत्पन्न करे और सामग्री की ताकत में सुधार करे।

उदाहरण

स्टील में सीमेंटाइट की मौजूदगी से स्टील की ताकत बढ़ जाती है।