متالورژي سمنان


بازيابي - تبلور مجدد - رشد دانه ها

 

بازيابي - تبلور مجدد - رشد دانه ها

Recovery  ,   Recrystallization  ,  and Grain Crow th.

وقتي كه يك فلز يا آلياژ در اثر كار سرد تغيير شكل پلاستيك مي دهد  ( و يا بر اثر تابش دهي از يك واكنشگر هسته اي آسيب مي بيند )در يك حالت پرانرژي شبه  ( نيمه ) پايدار قرار مي گيرد كه خواص فيزيكي و مكانيكي آن تغيير يافته و دانه هاي آن به صورت كشيده و گاهي هم دانه هاي هم محور قبلي خرد مي گردند و به هر حال فلز ديگرحالت تعادل ندارد ، اين فلز را مي توان با درجه حرارت و زمان ( عمليات تابكاري ) به حالت پايدارتر تبديل نمود .( ساختمان تغيير شكل يافته در اثر كار سرد را از بين برد و خواص فلز را به حالت معمولي باز گرداند ) .

فرايند باز پخت ( تابكاري ) در سه مرحله انجام مي گيرد :

(1 )  بازيابي يا ترميم        (2) تبلور مجدد           (3) رشد دانه ها

بديهي است اگر تغيير شكل در درجه حرارت بالا انجام شده باشد ( مانند خزش ) ، عمليات باز پخت سبب برگشت خواص و ساختار اوّليه آن نخواهد شد.

1- بازيابي يا ترميم

در مرحله اوّل ( باز يابي يا ترميم ) دانه هاي جديدي تشكيل نمي شود بلكه فقط معايب اتمي مانند كمبود اتم و خصوصاً نابجايي ها كم شده و آرايش جديدي به خود مي گيرند زيرا اتم ها كه در اثر افزايش درجه حرارت قابليت تحرك آنها زياد شده بسوي مكان تقريباً متعادل تري حركت مي كنند و نخستين اثر قابل توجه آن كاهش تنش هاي داخلي محبوس شده است لذا اين عمليات براي جلوگيري از ترك خوردگي و به حداقل رساندن واپيچش حاصل از تنش هاي موضعي كاربرد دارد . در مرحله ترميم علاوه برمورد فوق (‌ آزاد شدن انرژي ذخيره شده و حذف يا كاهش تنش ها ) خواص مكانيكي ، مقاومت الكتريكي و ساختار شبكه فلزات نيز تا حدودي ترميم خواهد شد .

2-تبلور مجدد

اگر چه بخشي از انرژي ذخيره شده در فلزي كه بشدت در معرض سرد كاري قرار گرفته در حين عمل باز يابي آزاد مي شود امّا بخش عمده باقي مانده به عنوان نيرويي محركه فرايند تبلور مجدد عمل مي كند به اين صورت كه موجب تشكيل هسته هاي جديد بدون كرنش در داخل زمينه سرد كاري شده مي گردد و رشد اين هسته ها ( جوانه ها ) موجب بوجود آمدن دانه هاي هم محور جديد مي گردد كه از نظر ساختار داراي نظم بيشتري هستند ، بنابراين مكانيسم تبلور مجدد به دو مرحله جوانه زدن و رشد تقسيم مي شود . علاوه برزمان و دما عوامل ديگري نيز در تبلور مجدد مؤثرند كه مهمترين آنها عبارتند از : عناصر آلياژي - ميزان سرد كاري - دانه بندي فلز  .

3- رشد دانه ها و تبلور مجدد ثانويه

 آلياژي كه به وسيله تبلور مجدد اوّليه ساختاري با دانه هاي ريز تشكيل داده است را مي توان به وسيله ادامه دادن عمل باز پخت به ساختاري با دانه هاي درشت تر تبديل كرد زيرا دانه هاي ريز در پايدارترين حالت خود نيستند و داراي مقداري انرژي اضافي بصورت مرز بين دانه اي مي باشند كه در اثر ادامه عمليات باز پخت از بين خواهد رفت ماند مجموعه اي از حبابهاي صابون كه در آن حبابهاي بزرگتر ، حبابهاي كوچكتر را جذب مي كنند ( در اينجا نيروي محركه فشار گاز داخل حباب است .) مكانيسم عمل شامل مهاجرت سريع مرز دانه ها ودر نتيجه  بوجود آمدن دانه هاي بزرگتر است . فرق بين بزرگ شدن دانه ها و تبلور مجدد ثانويه در اين است كه در تبلور مجدد ثانويه بعلت مهاجرت سريع مرزها بعضي از دانه ها رشد سريع دارند و دانه هاي بسيار بزرگ در كنار دانه هاي كوچك قرار دارند ، امّا بزرگ شدن  دانه ها در رشد دانه اي يكنواخت است . ( بعلت مهاجرت آرام مرزها ) .

 

  به سئوالات زير پاسخ دهيد ؟

1- بارسم بازيابي  - تبلور مجدد - تبلور مجدد ثانويه و رشد دانه ها را بر روي يك فلزي كه كار سرد بر روي آن انجام گرفته نشان دهيد ؟

2-با رسم يك نمودار تغييرات خواصي مانند سختي - مقاومت كشش -تنش هاي داخلي و انعطاف پذيري را در جريان عمليات حرارتي ( بازيابي - تبلور مجدد - رشد دانه اي ) يك فلز فرض را نشان دهيد ؟

3- شرايط و نكات مهمي كه در مورد تبلور مجدد بايد مورد توجه قرار گيرد را بنويسيد ؟                                 


نعمت الله طاهری