بدنبال تبلور مجدد اولیه یا استحاله فاز a به g در فولادها ؛ پایداری دانه های جدید دور از تعادل میباشد. اندازه ریز دانه ها و این حقیقت که حصول تعادل مکانیکی بین تنش های مرز دانه در یک آرایش سه بعدی از دانه غیر ممکن است به معنای آن است که ساختار حاوی یک انرژی ذخیره شده پس ماند معین می باشد. بنابراین، دانه هایی که دارای اضلاع بیشتر می باشند شروع به بلعیدن دانه هایی می کنند که اضلاع کمتری دارند (مطابق شکل3.15 ) و انرژی بطور فاحشی کاهش می یابد. اگر فرض شود که شعاع میانگین انحنای مرزهای دانه (gb ) متناسب با قطر دانه میانگین است ،، نیروی محرک میانگین برای رشد دانه توسط معادله 3.22 داده می شود، سرعت میانگین رشد ،،توسط معادله 3.23 داده می شود جایی که M موبیلیته مرز است و بستگی زیادی به دما دارد .
(23. 3) در واحد حجم
انتگرال گیری معادله 3.24 را می دهد جایی که (24. 3) است و اندازه دانه اولیه است . رابطه 3.25 چنین است (3.25 ) ، اگرn=0.5 و≥do d آنگاه معادلات 3.25 و 3.24 معادل هستند . در عمل،n فقط به0.5 در فلزات خالص نزدیک می گردد . و در آلیاژها خیلی کمتر از0.5 است که ناشی از تاثیرات ناخالصی است .
در اکثر فولادها ، حضور ذرات کاربید و یا نیترید باعث جلوگیری از رشد دانه میشود (شکل3. .16(a)) ، دراین حالت نیروی محرک برای یک مرز در حال مهاجرت توسط افزایش در مساحت مرز ناشی از اندرکنش آن با ذرات خنثی می شود . اگر یک کسر حجمی از ذرات با شعاعr موجود باشد تعداد متوسط ذرات اندرکنش کننده می شود بطوری که نیروی P در واحد سطح مرز توسط معادله (3.26) داده می شود . از برابری P با نیروی محرک برای مهاجرت مرز ، شرایط تعادل بدست می آید(3.27) . هنگامی که ذرات از رشد دانه جلوگیری می نماید .
(27. 3)
برای یک پراکندگی ذره مفروض ، معادله (3.28) حداکثر اندازه دانه را می دهد . این رابطه اولین بار (28. 3) توسط zener بدست آمد که در شکل3.16(c) دیده می شود که نشان می دهد که رشد دانه پس از زمان معین در حضور یک آرایش ریز از ذرات متوقف می شود . یک روش دیگر توسط Gladman تهیه شده است که توزیع
اندازه های دانه را در موارد محاسبه می کند دراین حالت معادله(3.29) بدست می آید که z نسبت دانه در حال رشد به همسایگانش را نشان می دهد (29. 3)و در طی رشد دانه معمولی دارای مقدار بین 5/1 و 2 است . تفاوت بین روشهای zener و Gladman بر حسب یک وضعیت تعادلی و غیر تعادلی قابل درک است . طبق شکل3.16(c) معادله zener اندازه دانه را پس از زمان معینی پیش بینی می کند . معادلهadman Glبه زمانی اطلاق می شود که در آن دانه ها هنوز در حال رشد هستند . توجه ، از معادلات (3.28) و (3.29)اهمیت اندازه ذره درک می شود . در فولاد های آلیاژی ، اندازه های کربونیترید از مرتبهnm20-10 است . یعنی و اندازه های دانه nm 7-10معمولی می باشد . در واقع ، بکار بردن این معادلات در عمل مشکل است که بدلیل مشکل برآورد کردن بطور دقیق می باشد .
عامل دیگر که در روش های zener وGlddner باید در نظر گرفته شود آن است که اندازه های دانه برآورد شده برای یک آرایش دو بعدی بکار می رود . برای حصول اندازه دانه سه بعدی یک عامل ضرب1.766 باید استفاده گردد
این مقاله به صورت ورد (docx ) می باشد و تعداد صفحات آن 25صفحه آماده پرینت می باشد
چیزی که این مقالات را متمایز کرده است آماده پرینت بودن مقالات می باشد تا خریدار از خرید خود راضی باشد
مقالات را با ورژن office2010 به بالا بازکنید
مقاله سینتیک رشد دانه