তামার খাদ পদার্থের শক্তিশালীকরণ পদ্ধতি বিশ্লেষণ কর

তামার খাদ পদার্থের শক্তিশালীকরণ পদ্ধতি বিশ্লেষণ কর

তামা এবং তামার মিশ্রণের জন্য সাধারণত ব্যবহৃত শক্তিশালীকরণ পদ্ধতিগুলির মধ্যে রয়েছে: বিকৃতি শক্তিশালীকরণ, সূক্ষ্ম শস্য শক্তিশালীকরণ, কঠিন দ্রবণ শক্তিশালীকরণ, বয়স বৃষ্টিপাত (বর্ষণ) শক্তিশালীকরণ, বিচ্ছুরণ শক্তিশালীকরণ, যৌগিক উপাদান শক্তিশালীকরণ এবং ট্রেস উপাদান যুক্ত করা।

1. বিকৃতি শক্তিশালীকরণ

বিকৃতি শক্তিশালীকরণ হল প্লাস্টিকের বিকৃতির মাধ্যমে তামার খাদের শক্তি এবং কঠোরতা উন্নত করা। এটি তামার খাদের সবচেয়ে বেশি ব্যবহৃত শক্তিশালীকরণ পদ্ধতিগুলির মধ্যে একটি। যেহেতু ঠান্ডা কাজের দ্বারা উত্পাদিত স্ফটিক ত্রুটিগুলি উপাদানের পরিবাহিতার উপর সামান্য প্রভাব ফেলে, তাই এই শক্তিশালীকরণ পদ্ধতিটি শক্তিকে উন্নত করে যখন এখনও খাদকে অত্যন্ত পরিবাহী করে তোলে। বিকৃতি শক্তিশালীকরণের বৈশিষ্ট্য হল যে উপাদানটির শক্তি বৃদ্ধির সাথে সাথে এর প্লাস্টিকতা দ্রুত হ্রাস পায় এবং স্থানচ্যুতি ঘনত্ব বৃদ্ধির কারণে বৈদ্যুতিক পরিবাহিতাও কিছুটা হ্রাস পাবে। উপরন্তু, যখন পরিষেবার তাপমাত্রা বৃদ্ধি পায়, উপাদানটি পুনরুদ্ধার এবং পুনরুদ্ধার প্রক্রিয়ার মধ্য দিয়ে যাবে এবং নরম হয়ে যাবে, এবং একক বিকৃতি শক্তিশালীকরণ শুধুমাত্র সীমিত পরিমাণে খাদের শক্তি বৃদ্ধি করতে পারে, তাই এটি প্রায়শই অন্যান্য শক্তিশালীকরণ পদ্ধতির সাথে একসাথে ব্যবহার করা হয়।

2. সূক্ষ্ম শস্য শক্তিশালীকরণ

সূক্ষ্ম শস্য শক্তিশালীকরণ হল ঢালাইয়ের সময় সূক্ষ্ম দানা পেতে দ্রুত দৃঢ়করণ ব্যবস্থা বা তাপ চিকিত্সা পদ্ধতি ব্যবহার করা। কিছু ট্রেস খাদ উপাদান শস্য পরিশোধন যোগ করা যেতে পারে. শস্যের আকার হ্রাস করা হয়, খাদের শক্তি বৃদ্ধি পায় এবং এটি খাদের বৈদ্যুতিক পরিবাহিতার উপর সামান্য প্রভাব ফেলে। অতএব, সূক্ষ্ম শস্য শক্তিশালীকরণ তামার খাদগুলির জন্য প্রধান শক্তিশালীকরণ পদ্ধতিগুলির মধ্যে একটি হয়ে উঠেছে। সূক্ষ্ম-শস্য শক্তিশালীকরণের অসামান্য সুবিধা হল যে এটি উপাদানের শক্তি উন্নত করার সময় উপাদানটির প্লাস্টিকতা উন্নত করতে পারে। এর কারণ হল শস্য পরিশোধনের পরে, উপাদানটি বিকৃত হলে শস্যের সীমানায় স্থানচ্যুতি জমার কারণে সৃষ্ট চাপের ঘনত্ব কার্যকরভাবে উপশম করা যেতে পারে, ফাটল শুরু হতে বিলম্বিত হয় এবং উপাদান ভাঙার আগে একটি বড় পরিমাণে বিকৃতি অর্জন করা যায়। এই সুবিধার কারণে শস্য পরিশোধন ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়।

3. কঠিন সমাধান শক্তিশালীকরণ

একটি কঠিন দ্রবণ গঠনের জন্য নির্দিষ্ট দ্রবণ উপাদানগুলিকে একত্রিত করে একটি ধাতুর শক্তি এবং কঠোরতা বৃদ্ধির ঘটনাকে কঠিন দ্রবণ শক্তিশালীকরণ বলে। সলিড দ্রবণ শক্তিশালীকরণ ঘটে কারণ দ্রাবক পরমাণুর দ্রবীভূত দ্রাবক ধাতুর স্ফটিক জালিতে বিকৃতি ঘটায়, যার ফলে স্থানচ্যুতি আন্দোলনের প্রতিরোধ ক্ষমতা বৃদ্ধি পায়। অনুশীলন প্রমাণ করেছে যে কঠিন দ্রবণে দ্রবণীয় সামগ্রীর যথাযথ নিয়ন্ত্রণ এখনও ভাল প্লাস্টিকতা এবং শক্ততা বজায় রেখে উপাদানটির শক্তি এবং কঠোরতাকে উল্লেখযোগ্যভাবে উন্নত করতে পারে। উদাহরণস্বরূপ: তামার সাথে 19% নিকেল যোগ করলে খাদের ফিব 220MPa থেকে 380~400MPa, এবং HB44 থেকে HB70-এ কঠোরতা বৃদ্ধি করতে পারে, যখন প্লাস্টিকতা এখনও ψ=50% বজায় রাখে। যদি তামা অন্যান্য উপায়ে একই শক্তিশালীকরণ প্রভাব অর্জন করে (যেমন ঠান্ডা বিকৃতির সময় কাজ শক্ত করা), তবে এর প্লাস্টিকতা প্রায় সম্পূর্ণরূপে হারিয়ে যাবে। সলিড দ্রবণ শক্তিশালীকরণ একটি শক্তিশালীকরণ পদ্ধতি যা দ্রবণীয় পরমাণুর মধ্যে মিথস্ক্রিয়া ব্যবহার করে এবং কঠিন দ্রবণে চলমান স্থানচ্যুতিকে প্রবাহের চাপ বৃদ্ধির জন্য ব্যবহার করে। একটি কঠিন দ্রবণ তৈরি করার জন্য বেসে উপযুক্ত পরিমাণে সংকর উপাদান যুক্ত করে, খাদটির শক্তি সাধারণত উন্নত হবে। মট-নাব্বারো তত্ত্ব অনুসারে, পাতলা কঠিন সমাধানের জন্য, দ্রবণীয় উপাদানগুলির ঘনত্বের সাথে ফলনের শক্তির পরিবর্তনকে এভাবে প্রকাশ করা যেতে পারে: б=бo+kCm। সূত্রে, б হল খাদ ফলন শক্তি; бo হল বিশুদ্ধ ধাতুর ফলন শক্তি; C হল দ্রবণীয় পারমাণবিক ভর ঘনত্ব; k এবং m হল ধ্রুবক ম্যাট্রিক্স এবং সংকর উপাদানগুলির বৈশিষ্ট্য দ্বারা নির্ধারিত, যেখানে m এর মান 0.5 এবং 1 এর মধ্যে।

4. বার্ধক্য বৃষ্টিপাত (বর্ষণ) শক্তিশালীকরণ

বয়স বর্ষণ শক্তিশালীকরণের মূল নীতি হল তামার সাথে মিশ্র উপাদান যুক্ত করা যার ঘরের তাপমাত্রায় খুব কম কঠিন দ্রবণীয়তা এবং উচ্চ তাপমাত্রায় একটি বড় কঠিন দ্রবণীয়তা রয়েছে। উচ্চ-তাপমাত্রার কঠিন দ্রবণ চিকিত্সার মাধ্যমে, খাদ উপাদানগুলি বেসে একটি সুপারস্যাচুরেটেড কঠিন দ্রবণ তৈরি করে। এই শক্তি খাঁটি তামার তুলনায় উন্নত হয়. তারপর বার্ধক্যের মাধ্যমে, সুপারস্যাচুরেটেড কঠিন দ্রবণটি পচে যায়, সংকর ধাতুগুলি একটি নির্দিষ্ট আকারে অবক্ষয় করে এবং একটি বর্ষণ পর্যায় তৈরি করতে বেসে ছড়িয়ে পড়ে এবং বিতরণ করা হয়। প্রক্ষেপিত পর্যায় কার্যকরভাবে শস্যের সীমানা এবং স্থানচ্যুতিগুলির চলাচলকে প্রতিরোধ করতে পারে, যার ফলে খাদটির শক্তি ব্যাপকভাবে উন্নত হয়। মিশ্র উপাদানগুলি যেগুলি বৃষ্টিপাতকে শক্তিশালী করে তোলে তাদের নিম্নলিখিত দুটি শর্ত পূরণ করা উচিত: প্রথমত, উচ্চ এবং নিম্ন তাপমাত্রায় তামার কঠিন দ্রবণীয়তা বেশ আলাদা, যাতে বার্ধক্যের সময় যথেষ্ট শক্তিশালীকরণ পর্যায়গুলি তৈরি করা যায়; দ্বিতীয়ত, ঘরের তাপমাত্রায় তামার কঠিন দ্রবণীয়তা খুব আলাদা। ম্যাট্রিক্সের উচ্চ পরিবাহিতা নিশ্চিত করতে দ্রবণীয়তা অত্যন্ত ছোট। উচ্চ-শক্তি, উচ্চ-পরিবাহিতা তামার মিশ্রণে বৃষ্টিপাত শক্তিশালীকরণ সবচেয়ে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত শক্তিশালীকরণ পদ্ধতি। তামার সংকর ধাতুগুলিতে, বার্ধক্যজনিত বৃষ্টিপাত শক্তিশালীকরণ প্রভাব তৈরি করার জন্য, যোগ করা উপাদানগুলির মধ্যে রয়েছে Ti, Co, P, Ni, Si, Mg, Cr, Zr, Be, Fe, ইত্যাদি। বার্ধক্যজনিত বৃষ্টিপাতকে শক্তিশালী করার সবচেয়ে বড় সুবিধা হল এটি ব্যাপকভাবে বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা ক্ষতি কমানোর সময় উপাদান শক্তি উন্নত.

5. বিস্তার বৃদ্ধি

বিচ্ছুরণ শক্তিশালীকরণ হল একটি উপাদান যা পাউডার ধাতুবিদ্যা এবং অন্যান্য পদ্ধতি দ্বারা একটি নির্দিষ্ট আকৃতি এবং আকারের একটি বিচ্ছুরণ শক্তিশালীকরণ ফেজ পাউডার সম্পূর্ণরূপে তামার পাউডারের সাথে মিশ্রিত করার পরে প্রস্তুত করা হয়। দ্বিতীয় পর্যায়ের কণাগুলি (Al2O3, ThO2, Zro2, ইত্যাদি) তামা ম্যাট্রিক্সে বিচ্ছুরিত এবং বিতরণ করা হয় এবং বিচ্ছুরণ শক্তিশালীকরণ প্রভাবের কারণে তামার খাদের শক্তি উন্নত হয়। শক্তি উন্নত করার সময় এই পদ্ধতিটি তামার বৈদ্যুতিক এবং তাপ পরিবাহিতার উপর সামান্য প্রভাব ফেলে। কপার ম্যাট্রিক্সে বিচ্ছুরিতভাবে বিতরণ করা দ্বিতীয় পর্বের কণাগুলি পাওয়ার জন্য, এটি বিবেচনা করা যেতে পারে যে দ্বিতীয় পর্যায়ের কণাগুলি তামার ম্যাট্রিক্সে যোগ করা হয় বা বিচ্ছুরিতভাবে বিতরণ করা দ্বিতীয় পর্যায়ের কণাগুলি একটি নির্দিষ্ট প্রক্রিয়ার মাধ্যমে তামার ম্যাট্রিক্সে সিটুতে তৈরি হয়। নির্দিষ্ট পদ্ধতির মধ্যে রয়েছে: যান্ত্রিক মিশ্রণ পদ্ধতি, সহ-বর্ষণ পদ্ধতি, অভ্যন্তরীণ জারণ পদ্ধতি, বিপরীত জেল বৃষ্টিপাত পদ্ধতি, ইলেক্ট্রোলাইটিক বৃষ্টিপাত পদ্ধতি, ইত্যাদি। বিচ্ছুরণ শক্তিশালীকরণের প্রধান প্রক্রিয়াগুলির মধ্যে রয়েছে ওলোওয়ান প্রক্রিয়া এবং আনসেল-লেনিয়ার প্রক্রিয়া।

(1) Orowan প্রক্রিয়া। প্লাস্টিকের বিকৃতির সময়, স্থানচ্যুতি রেখাটি দ্বিতীয় পর্যায়ের কণার মধ্য দিয়ে সরাসরি কাটতে পারে না, তবে বাহ্যিক শক্তির ক্রিয়ায়, স্থানচ্যুতি রেখাটি দ্বিতীয় পর্যায়ের কণার চারপাশে বাঁকতে পারে এবং অবশেষে একটি স্থানচ্যুতি রিং দ্বিতীয় পর্যায়ের কণার চারপাশে রেখে যায় এবং পথ দেয়। . ভুল পাস। স্থানচ্যুতিগুলির নমন স্থানচ্যুতি-আক্রান্ত এলাকায় জালির বিকৃতি শক্তি বৃদ্ধি করবে, যা স্থানচ্যুতি রেখাগুলির চলাচলের প্রতিরোধ বাড়ায় এবং স্লিপ প্রতিরোধকে বৃদ্ধি করে।

(2) (2) Ansel-Lenier প্রক্রিয়া। GS Ansell et al. বিচ্ছুরণ-শক্তিশালী সংকর ধাতুর ফলনের জন্য আরেকটি স্থানচ্যুতি মডেলের প্রস্তাব করেছে। তারা ফলনের মাপকাঠি হিসাবে স্থানচ্যুতি সঞ্চয়ের কারণে বিচ্ছুরিত দ্বিতীয় পর্যায়ের কণার ফ্র্যাকচার ব্যবহার করেছিল। যখন কণার উপর শিয়ার স্ট্রেস বিচ্ছুরিত কণার ফ্র্যাকচার স্ট্রেসের সমান হয়, তখন বিচ্ছুরণ-শক্তিশালী সংকর ধাতুর ফলন হয়।

6. ফাইবার ইন-সিটু যৌগিক শক্তিবৃদ্ধি

এই পদ্ধতিটি প্রধানত একটি দ্বি-ফেজ কম্পোজিট পাওয়ার জন্য তামার সাথে অতিরিক্ত খাদ উপাদান (Cr, Fe, V, Nb, ইত্যাদি) যোগ করাকে বোঝায়। অতিরিক্ত উপাদানগুলি একক ফেজ এবং একটি ডেনড্রাইটিক কাঠামোর আকারে দৃঢ় সংকর ধাতুতে বিদ্যমান। এর পরে, খাদটি একটি বড় বিকৃতির সাথে প্রসারিত হয়, যাতে খাদ উপাদানগুলির ডেনড্রাইটিক কাঠামো একটি ফাইবার কাঠামোতে রূপান্তরিত হয়। ফাইবারের উপস্থিতি স্থানচ্যুতি আন্দোলনের প্রতিরোধ ক্ষমতা বাড়ায়, যার ফলে উপাদান শক্তিশালী হয়।

7. ট্রেস উপাদান যোগ করুন

খাদের সাথে বেসটিতে নির্দিষ্ট ট্রেস উপাদান যুক্ত করা এটি কেবল খাদকে শক্তিশালী করতে পারে না, এটি জারা-প্রতিরোধী উপকরণগুলি বিকাশের জন্য একটি কার্যকর উপায়ও। এই ট্রেস উপাদানগুলির মধ্যে কিছু বিচ্ছুরিত পর্যায়গুলি গঠন করে এবং কিছু ম্যাট্রিক্স কাঠামোকে বিশুদ্ধ করে খাদকে শক্তিশালী করে, কিন্তু তাদের কোনটিই এর ক্ষয় প্রতিরোধের উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস করে না, যার ফলে খাদের সামগ্রিক কর্মক্ষমতা উন্নত হয়।