কঠিন সমাধান শক্তিশালীকরণ

1. সংজ্ঞা

একটি ঘটনা যেখানে খাদ উপাদানগুলি বেস ধাতুতে দ্রবীভূত হয়ে একটি নির্দিষ্ট মাত্রার জালির বিকৃতি ঘটায় এবং এইভাবে খাদের শক্তি বৃদ্ধি করে।

2. নীতি

কঠিন দ্রবণে দ্রবীভূত দ্রবণীয় পরমাণুগুলি জালির বিকৃতি ঘটায়, যা স্থানচ্যুতি আন্দোলনের প্রতিরোধ ক্ষমতা বাড়ায়, পিছলে যাওয়া কঠিন করে তোলে এবং খাদ কঠিন দ্রবণের শক্তি ও কঠোরতা বাড়ায়। একটি নির্দিষ্ট দ্রবণীয় উপাদানকে দ্রবীভূত করে একটি কঠিন দ্রবণ গঠনের মাধ্যমে ধাতুকে শক্তিশালী করার এই ঘটনাকে কঠিন দ্রবণ শক্তিশালীকরণ বলে। যখন দ্রবণীয় পরমাণুর ঘনত্ব উপযুক্ত হয়, তখন উপাদানটির শক্তি এবং কঠোরতা বাড়ানো যায়, তবে এর শক্ততা এবং প্লাস্টিকতা হ্রাস পেয়েছে।

3. প্রভাবক কারণ

দ্রবণীয় পরমাণুর পারমাণবিক ভগ্নাংশ যত বেশি, শক্তিশালীকরণ প্রভাব তত বেশি, বিশেষত যখন পারমাণবিক ভগ্নাংশ খুব কম হয়, শক্তিশালীকরণ প্রভাব আরও তাৎপর্যপূর্ণ।

দ্রবণীয় পরমাণু এবং বেস ধাতুর পারমাণবিক আকারের মধ্যে পার্থক্য যত বেশি, শক্তিশালীকরণ প্রভাব তত বেশি।

ইন্টারস্টিশিয়াল দ্রবণীয় পরমাণুগুলির প্রতিস্থাপন পরমাণুর তুলনায় একটি বৃহত্তর কঠিন দ্রবণ শক্তিশালীকরণ প্রভাব রয়েছে, এবং কারণ দেহ-কেন্দ্রিক ঘন স্ফটিকের অন্তর্বর্তী পরমাণুর জালির বিকৃতি অসমমিত, তাদের শক্তিশালীকরণ প্রভাব মুখ-কেন্দ্রিক ঘন স্ফটিকগুলির চেয়ে বেশি; কিন্তু ইন্টারস্টিশিয়াল পরমাণুর কঠিন দ্রবণীয়তা খুবই সীমিত, তাই প্রকৃত শক্তিশালীকরণ প্রভাবও সীমিত।

দ্রবণীয় পরমাণু এবং বেস ধাতুর মধ্যে ভ্যালেন্স ইলেকট্রনের সংখ্যার পার্থক্য যত বেশি হবে, কঠিন দ্রবণ শক্তিশালীকরণ প্রভাব তত বেশি স্পষ্ট হবে, অর্থাৎ, ভ্যালেন্স ইলেক্ট্রন ঘনত্ব বৃদ্ধির সাথে কঠিন দ্রবণের ফলন শক্তি বৃদ্ধি পাবে।

4. কঠিন দ্রবণকে শক্তিশালী করার ডিগ্রি প্রধানত নিম্নলিখিত বিষয়গুলির উপর নির্ভর করে

ম্যাট্রিক্স পরমাণু এবং দ্রবণীয় পরমাণুর মধ্যে আকারের পার্থক্য। আকারের পার্থক্য যত বেশি হবে, মূল স্ফটিক কাঠামোতে হস্তক্ষেপ তত বেশি হবে এবং স্থানচ্যুতি স্লিপের জন্য এটি তত বেশি কঠিন।

খাদ উপাদানের পরিমাণ। যত বেশি সংমিশ্রণকারী উপাদান যুক্ত হবে, শক্তিশালীকরণ প্রভাব তত বেশি হবে। যদি অনেকগুলি পরমাণু খুব বড় বা খুব ছোট হয় তবে দ্রবণীয়তা অতিক্রম করা হবে। এর সাথে আরেকটি শক্তিশালীকরণ প্রক্রিয়া জড়িত, বিচ্ছুরিত পর্যায় শক্তিশালীকরণ।

ইন্টারস্টিশিয়াল দ্রবণীয় পরমাণুর প্রতিস্থাপন পরমাণুর তুলনায় একটি বৃহত্তর কঠিন দ্রবণ শক্তিশালীকরণ প্রভাব রয়েছে।

দ্রবণীয় পরমাণু এবং বেস ধাতুর মধ্যে ভ্যালেন্স ইলেকট্রনের সংখ্যার পার্থক্য যত বেশি, কঠিন দ্রবণ শক্তিশালীকরণ প্রভাব তত বেশি তাৎপর্যপূর্ণ।

5. প্রভাব

ফলন শক্তি, প্রসার্য শক্তি এবং কঠোরতা বিশুদ্ধ ধাতু থেকে শক্তিশালী;

বেশিরভাগ ক্ষেত্রে, নমনীয়তা খাঁটি ধাতুর তুলনায় কম;

পরিবাহিতা বিশুদ্ধ ধাতু তুলনায় অনেক কম;

ক্রীপ রেজিস্ট্যান্স, বা উচ্চ তাপমাত্রায় শক্তি হ্রাস, কঠিন সমাধান শক্তিশালীকরণ দ্বারা উন্নত করা যেতে পারে।

কঠিন কাজ

1. সংজ্ঞা

ঠান্ডা বিকৃতির মাত্রা বৃদ্ধির সাথে সাথে ধাতব পদার্থের শক্তি এবং কঠোরতা বৃদ্ধি পায়, তবে প্লাস্টিকতা এবং কঠোরতা হ্রাস পায়।

2. ভূমিকা

এমন একটি ঘটনা যেখানে ধাতব পদার্থের শক্তি এবং কঠোরতা বৃদ্ধি পায় যখন তারা প্লাস্টিকভাবে পুনর্নির্মাণ তাপমাত্রার নীচে বিকৃত হয়, যখন প্লাস্টিকতা এবং শক্ততা হ্রাস পায়। কোল্ড ওয়ার্ক হার্ডেনিং নামেও পরিচিত। কারণ হল যখন ধাতুটি প্লাস্টিকভাবে বিকৃত হয়, তখন স্ফটিক দানাগুলি স্লিপ হয়ে যায় এবং স্থানচ্যুতিগুলি আটকে যায়, যার ফলে স্ফটিক দানাগুলি লম্বা হয়, ভেঙে যায় এবং ফাইবারাইজ হয় এবং ধাতুতে অবশিষ্ট চাপ তৈরি হয়। কাজের শক্ত হওয়ার ডিগ্রি সাধারণত প্রক্রিয়াকরণের আগে পৃষ্ঠের স্তরটির মাইক্রোহার্ডনেসের অনুপাত এবং শক্ত হওয়া স্তরের গভীরতার দ্বারা প্রকাশ করা হয়।

3. স্থানচ্যুতি তত্ত্বের দৃষ্টিকোণ থেকে ব্যাখ্যা

(1) স্থানচ্যুতিগুলির মধ্যে ছেদ ঘটে এবং ফলস্বরূপ কাটা স্থানচ্যুতিগুলির চলাচলে বাধা দেয়;

(2) স্থানচ্যুতিগুলির মধ্যে একটি প্রতিক্রিয়া ঘটে এবং গঠিত স্থির স্থানচ্যুতি স্থানচ্যুতির আন্দোলনকে বাধা দেয়;

(3) স্থানচ্যুতিগুলির বিস্তার ঘটে এবং স্থানচ্যুতি ঘনত্বের বৃদ্ধি স্থানচ্যুতি আন্দোলনের প্রতিরোধকে আরও বৃদ্ধি করে।

4. ক্ষতি

কঠোর পরিশ্রম ধাতব অংশগুলির আরও প্রক্রিয়াকরণে অসুবিধা নিয়ে আসে। উদাহরণস্বরূপ, ইস্পাত প্লেটকে ঠান্ডা-ঘূর্ণায়মান করার প্রক্রিয়ায়, এটি রোল করা আরও শক্ত এবং কঠিন হয়ে উঠবে, তাই গরম করার মাধ্যমে এর কাজ শক্ত হয়ে যাওয়া দূর করার জন্য প্রক্রিয়াকরণের সময় মধ্যবর্তী অ্যানিলিংয়ের ব্যবস্থা করা প্রয়োজন। আরেকটি উদাহরণ হল কাটার প্রক্রিয়ায় ওয়ার্কপিসের পৃষ্ঠকে ভঙ্গুর এবং শক্ত করা, যার ফলে টুল পরিধানকে ত্বরান্বিত করে এবং কাটার শক্তি বৃদ্ধি করে।

5. সুবিধা

এটি ধাতুগুলির শক্তি, কঠোরতা এবং পরিধান প্রতিরোধের উন্নতি করতে পারে, বিশেষত সেই খাঁটি ধাতু এবং নির্দিষ্ট সংকর ধাতুগুলির জন্য যা তাপ চিকিত্সা দ্বারা উন্নত করা যায় না। উদাহরণস্বরূপ, ঠান্ডা-আঁকানো উচ্চ-শক্তির ইস্পাত তার এবং কোল্ড-কোয়েলড স্প্রিং, ইত্যাদি, এর শক্তি এবং স্থিতিস্থাপক সীমা উন্নত করতে ঠান্ডা কাজের বিকৃতি ব্যবহার করে। আরেকটি উদাহরণ হ'ল ট্যাঙ্ক, ট্র্যাক্টর ট্র্যাক, ক্রাশার চোয়াল এবং রেলওয়ের টার্নআউটগুলির কঠোরতা এবং পরিধান প্রতিরোধের উন্নতি করতে ওয়ার্ক হার্ডনিং ব্যবহার।

6. মেকানিক্যাল ইঞ্জিনিয়ারিংয়ে ভূমিকা

কোল্ড ড্রয়িং, রোলিং এবং শট পিনিং (পৃষ্ঠের শক্তিশালীকরণ দেখুন) এবং অন্যান্য প্রক্রিয়ার পরে, ধাতব পদার্থ, অংশ এবং উপাদানগুলির পৃষ্ঠের শক্তি উল্লেখযোগ্যভাবে উন্নত করা যেতে পারে;

অংশগুলি চাপ দেওয়ার পরে, নির্দিষ্ট অংশগুলির স্থানীয় চাপ প্রায়শই উপাদানের ফলনের সীমা ছাড়িয়ে যায়, প্লাস্টিকের বিকৃতি ঘটায়। কাজের কঠোরতার কারণে, প্লাস্টিকের বিকৃতির ক্রমাগত বিকাশ সীমাবদ্ধ, যা অংশ এবং উপাদানগুলির সুরক্ষা উন্নত করতে পারে;

যখন একটি ধাতব অংশ বা উপাদান স্ট্যাম্প করা হয়, তখন এর প্লাস্টিকের বিকৃতিটি শক্তিশালী হওয়ার সাথে সাথে থাকে, যাতে বিকৃতিটি তার চারপাশের অকার্যকর শক্ত অংশে স্থানান্তরিত হয়। এই ধরনের বারবার পর্যায়ক্রমে ক্রিয়া করার পরে, অভিন্ন ক্রস-বিভাগীয় বিকৃতি সহ কোল্ড স্ট্যাম্পিং অংশগুলি পাওয়া যেতে পারে;

এটি কম কার্বন স্টিলের কাটিং কর্মক্ষমতা উন্নত করতে পারে এবং চিপগুলিকে আলাদা করা সহজ করে তুলতে পারে। কিন্তু কঠোর পরিশ্রম ধাতব অংশগুলির আরও প্রক্রিয়াকরণে অসুবিধা নিয়ে আসে। উদাহরণস্বরূপ, ঠান্ডা টানা ইস্পাত তারের কাজ শক্ত হওয়ার কারণে আরও অঙ্কন করার জন্য প্রচুর শক্তি খরচ করে এবং এমনকি ভেঙে যেতে পারে। অতএব, অঙ্কন করার আগে কাজ কঠোরতা দূর করার জন্য এটি annealed করা আবশ্যক। আরেকটি উদাহরণ হল কাটার সময় ওয়ার্কপিসের পৃষ্ঠকে ভঙ্গুর এবং শক্ত করার জন্য, পুনরায় কাটার সময় কাটার শক্তি বৃদ্ধি করা হয় এবং টুল পরিধানকে ত্বরান্বিত করা হয়।

সূক্ষ্ম শস্য শক্তিশালীকরণ

1. সংজ্ঞা

স্ফটিক দানা পরিশোধন করে ধাতব পদার্থের যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য উন্নত করার পদ্ধতিকে ক্রিস্টাল রিফাইনিং শক্তিশালীকরণ বলে। শিল্পে, স্ফটিক দানা পরিশোধন করে উপাদানের শক্তি উন্নত হয়।

2. নীতি

ধাতু সাধারণত অনেক স্ফটিক শস্য গঠিত polycrystals হয়. স্ফটিক শস্যের আকার প্রতি ইউনিট আয়তনে স্ফটিক দানার সংখ্যা দ্বারা প্রকাশ করা যেতে পারে। সংখ্যা যত বেশি, স্ফটিক দানা তত সূক্ষ্ম। পরীক্ষাগুলি দেখায় যে ঘরের তাপমাত্রায় সূক্ষ্ম দানাদার ধাতুগুলির শক্তি, কঠোরতা, প্লাস্টিকতা এবং শক্ততা মোটা-দানাযুক্ত ধাতুগুলির চেয়ে বেশি। এর কারণ হল সূক্ষ্ম শস্যগুলি বাহ্যিক শক্তির অধীনে প্লাস্টিকের বিকৃতির মধ্য দিয়ে যায় এবং আরও শস্যে ছড়িয়ে যেতে পারে, প্লাস্টিকের বিকৃতি আরও অভিন্ন, এবং চাপের ঘনত্ব কম; উপরন্তু, সূক্ষ্ম শস্য, বৃহত্তর শস্য সীমানা এলাকা এবং আরো কঠিন শস্য সীমানা. ফাটল বিস্তার আরো প্রতিকূল। অতএব, স্ফটিক শস্য পরিশোধন করে উপাদানের শক্তি উন্নত করার পদ্ধতিকে শিল্পে শস্য পরিশোধন শক্তিশালীকরণ বলা হয়।

3. প্রভাব

শস্যের আকার যত ছোট হবে, স্থানচ্যুতি ক্লাস্টারে স্থানচ্যুতি (n) সংখ্যা তত কম হবে। τ=nτ0 অনুসারে, চাপের ঘনত্ব যত কম হবে, উপাদানের শক্তি তত বেশি হবে;

সূক্ষ্ম-শস্য শক্তিশালীকরণের শক্তিশালীকরণ আইন হল যে যত বেশি শস্যের সীমানা তত সূক্ষ্ম শস্য। হল-পেইকি সম্পর্ক অনুসারে, শস্যের গড় মান (d) যত ছোট হবে, উপাদানটির ফলন শক্তি তত বেশি হবে।

4. শস্য পরিশোধনের পদ্ধতি

সাবকুলিংয়ের ডিগ্রি বৃদ্ধি;

অবনতি চিকিত্সা;

কম্পন এবং stirring;

ঠান্ডা-বিকৃত ধাতুগুলির জন্য, স্ফটিক দানাগুলি বিকৃতি এবং অ্যানিলিং তাপমাত্রার মাত্রা নিয়ন্ত্রণ করে পরিমার্জিত করা যেতে পারে।

দ্বিতীয় পর্যায়ের শক্তিবৃদ্ধি

1. সংজ্ঞা

একক-ফেজ অ্যালয়গুলির সাথে তুলনা করে, মাল্টি-ফেজ অ্যালয়গুলির ম্যাট্রিক্স ফেজ ছাড়াও একটি দ্বিতীয় পর্যায় রয়েছে। যখন দ্বিতীয় পর্যায়টি ম্যাট্রিক্স পর্যায়ে সূক্ষ্ম বিচ্ছুরিত কণার সাথে সমানভাবে বিতরণ করা হয়, তখন এটি একটি উল্লেখযোগ্য শক্তিশালীকরণ প্রভাব ফেলবে। এই শক্তিশালীকরণ প্রভাবকে দ্বিতীয় পর্যায়ে শক্তিশালীকরণ বলা হয়।

2. শ্রেণীবিভাগ

স্থানচ্যুতিগুলির আন্দোলনের জন্য, খাদটিতে থাকা দ্বিতীয় পর্যায়ে নিম্নলিখিত দুটি পরিস্থিতি রয়েছে:

(1) অ-বিকৃত কণার শক্তিবৃদ্ধি (বাইপাস মেকানিজম)।

(2) বিকৃত কণার শক্তিবৃদ্ধি (কাট-থ্রু মেকানিজম)।

বিচ্ছুরণ শক্তিশালীকরণ এবং বৃষ্টিপাত শক্তিশালীকরণ উভয়ই দ্বিতীয় পর্যায়ের শক্তিশালীকরণের বিশেষ ক্ষেত্রে।

3. প্রভাব

দ্বিতীয় পর্যায়ের শক্তিশালীকরণের প্রধান কারণ হল তাদের এবং স্থানচ্যুতির মধ্যে মিথস্ক্রিয়া, যা স্থানচ্যুতির আন্দোলনকে বাধা দেয় এবং খাদটির বিকৃতি প্রতিরোধের উন্নতি করে।

যোগফল

শক্তিকে প্রভাবিত করে সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ কারণগুলি হল উপাদানের গঠন, গঠন এবং পৃষ্ঠের অবস্থা; দ্বিতীয়টি হল শক্তির অবস্থা, যেমন বলের গতি, লোড করার পদ্ধতি, সরল প্রসারিত বা বারবার বল, বিভিন্ন শক্তি দেখাবে; এছাড়াও, নমুনার জ্যামিতি এবং আকার এবং পরীক্ষার মাধ্যমেরও একটি দুর্দান্ত প্রভাব রয়েছে, কখনও কখনও এমনকি সিদ্ধান্তমূলকও। উদাহরণস্বরূপ, হাইড্রোজেন বায়ুমণ্ডলে অতি-উচ্চ-শক্তির স্টিলের প্রসার্য শক্তি দ্রুতগতিতে হ্রাস পেতে পারে।

ধাতু উপকরণ শক্তিশালী করার জন্য শুধুমাত্র দুটি উপায় আছে। একটি হল মিশ্র ধাতুর আন্তঃপরমাণু বন্ধন শক্তি বৃদ্ধি করা, এর তাত্ত্বিক শক্তি বৃদ্ধি করা এবং ত্রুটি ছাড়াই একটি সম্পূর্ণ স্ফটিক প্রস্তুত করা, যেমন ফিসকার। এটা জানা যায় যে লোহার কাঁটাগুলির শক্তি তাত্ত্বিক মূল্যের কাছাকাছি। এটি বিবেচনা করা যেতে পারে যে এটি হল কারণ ফিসকারগুলিতে কোনও স্থানচ্যুতি নেই, বা শুধুমাত্র অল্প পরিমাণ স্থানচ্যুতি যা বিকৃতি প্রক্রিয়ার সময় প্রসারিত হতে পারে না। দুর্ভাগ্যবশত, যখন হুইস্কারের ব্যাস বড় হয়, শক্তি তীব্রভাবে কমে যায়। আরেকটি শক্তিশালীকরণ পদ্ধতি হল স্ফটিকের মধ্যে প্রচুর পরিমাণে স্ফটিক ত্রুটিগুলি প্রবর্তন করা, যেমন স্থানচ্যুতি, বিন্দু ত্রুটি, ভিন্নধর্মী পরমাণু, শস্যের সীমানা, অত্যন্ত বিচ্ছুরিত কণা বা অসঙ্গতি (যেমন বিচ্ছিন্নতা) ইত্যাদি। এই ত্রুটিগুলি স্থানচ্যুতির গতিবিধিতে বাধা দেয় এবং এছাড়াও উল্লেখযোগ্যভাবে ধাতু শক্তি উন্নত. তথ্য প্রমাণ করেছে যে এটি ধাতুর শক্তি বৃদ্ধির সবচেয়ে কার্যকর উপায়। ইঞ্জিনিয়ারিং উপকরণগুলির জন্য, এটি সাধারণত ব্যাপক শক্তিশালীকরণ প্রভাবগুলির মাধ্যমে আরও ভাল ব্যাপক কর্মক্ষমতা অর্জন করে।