การเพิ่มความแข็งแรงโดยการทำให้เม็ดละเอียด

กลไกทางฟิสิกส์-เคมี

การเพิ่มความแข็งแรงโดยการทำให้เม็ดละเอียดอิงตามความสัมพันธ์ Hall-Petch ซึ่งกล่าวว่าค่าความแข็งแรงครากของวัสดุแปรผกผันกับขนาดเกรนเฉลี่ยยกกำลังสอง การลดขนาดเกรนทำให้ขอบเกรนเรียงตัวหนาแน่นขึ้นและทำหน้าที่เป็นอุปสรรคต่อการเคลื่อนที่ของดิสโลเคชันของอะตอม ซึ่งเพิ่มความต้านทานของวัสดุ

ความสำคัญทางโลหะวิทยาและความเสี่ยงในการเชื่อม

โครงสร้างเกรนที่หยาบเกินไปอาจทำให้ค่าความแข็งแรงครากต่ำและความเหนียวไม่ดี ซึ่งทำให้วัสดุเสี่ยงต่อการแตกร้าวและการสึกหรอ การเพิ่มความแข็งแรงโดยการทำให้เม็ดละเอียดทำให้วัสดุแข็งแรงขึ้นและมีแนวโน้มแตกร้าวน้อยลง

การปฏิบัติในโรงงานและคำแนะนำในการดำเนินการ

เพื่อให้ได้การเพิ่มความแข็งแรงโดยการทำให้เม็ดละเอียดอย่างมีประสิทธิผล กระบวนการหลอมควรได้รับการออกแบบให้ควบคุมการเกิดเกรน ซึ่งสามารถทำได้โดยการเลือกโหมดการหลอมที่เหมาะสม (เช่น อุณหภูมิสูงและเวลาคงตัวสั้น) และการใช้สารปรับขอบเกรน ขนาดเกรนเฉลี่ยควรอยู่ในช่วง 20 ถึง 50 ไมโครเมตร เพื่อให้ได้ค่าความแข็งแรงครากที่ดีที่สุด