ඝන ද්‍රාවණය ශක්තිමත් කිරීම

1. අර්ථ දැක්වීම

මිශ්‍ර ලෝහ මූලද්‍රව්‍ය මූලික ලෝහයේ දියවී යාමෙන් යම් ප්‍රමාණයක දැලිස් විකෘතියක් ඇති වන අතර එමඟින් මිශ්‍ර ලෝහයේ ශක්තිය වැඩි වන සංසිද්ධියකි.

2. මූලධර්මය

ඝන ද්‍රාවණයේ දියවී ඇති ද්‍රාව්‍ය පරමාණු දැලිස් විකෘතියට හේතු වන අතර එමඟින් විස්ථාපන චලනයේ ප්‍රතිරෝධය වැඩි කරයි, ලිස්සා යාම දුෂ්කර කරයි, සහ මිශ්‍ර ලෝහ ඝන ද්‍රාවණයේ ශක්තිය සහ දෘඪතාව වැඩි කරයි. ඝන ද්‍රාවණයක් සෑදීම සඳහා යම් ද්‍රාව්‍ය මූලද්‍රව්‍යයක් විසුරුවා හැරීමෙන් ලෝහය ශක්තිමත් කිරීමේ මෙම සංසිද්ධිය ඝන ද්‍රාවණ ශක්තිමත් කිරීම ලෙස හැඳින්වේ. ද්‍රාව්‍ය පරමාණුවල සාන්ද්‍රණය සුදුසු වූ විට, ද්‍රව්‍යයේ ශක්තිය සහ දෘඪතාව වැඩි කළ හැකි නමුත් එහි තද බව සහ ප්ලාස්ටික් බව අඩු වී ඇත.

3. බලපෑම් කරන සාධක

ද්‍රාව්‍ය පරමාණුවල පරමාණුක භාගය වැඩි වන තරමට, ශක්තිමත් කිරීමේ බලපෑම වැඩි වේ, විශේෂයෙන් පරමාණුක භාගය ඉතා අඩු වූ විට, ශක්තිමත් කිරීමේ බලපෑම වඩාත් වැදගත් වේ.

ද්‍රාව්‍ය පරමාණු සහ පාදක ලෝහයේ පරමාණුක ප්‍රමාණය අතර වෙනස වැඩි වන තරමට, ශක්තිමත් කිරීමේ බලපෑම වැඩි වේ.

අන්තර් අන්තරාල ද්‍රාව්‍ය පරමාණුවලට ප්‍රතිස්ථාපන පරමාණුවලට වඩා ඝන ද්‍රාවණ ශක්තිමත් කිරීමේ බලපෑමක් ඇති අතර, ශරීර කේන්ද්‍රීය ඝන ස්ඵටිකවල අන්තර් අන්තරාල පරමාණුවල දැලිස් විකෘතිය අසමමිතික බැවින්, ඒවායේ ශක්තිමත් කිරීමේ බලපෑම මුහුණත කේන්ද්‍රීය ඝන ස්ඵටිකවලට වඩා වැඩි ය; නමුත් අන්තරාල පරමාණුවලට ඝන ද්‍රාව්‍යතාව ඉතා සීමිත බැවින්, සැබෑ ශක්තිමත් කිරීමේ බලපෑම ද සීමිතය.

ද්‍රාව්‍ය පරමාණු සහ පාදක ලෝහය අතර සංයුජතා ඉලෙක්ට්‍රෝන සංඛ්‍යාවේ වෙනස වැඩි වන තරමට, ඝන ද්‍රාවණ ශක්තිමත් කිරීමේ බලපෑම වඩාත් පැහැදිලි වේ, එනම්, සංයුජතා ඉලෙක්ට්‍රෝන සාන්ද්‍රණය වැඩි වීමත් සමඟ ඝන ද්‍රාවණයේ අස්වැන්න ශක්තිය වැඩි වේ.

4. ඝන ද්‍රාවණය ශක්තිමත් කිරීමේ මට්ටම ප්‍රධාන වශයෙන් පහත සඳහන් සාධක මත රඳා පවතී.

න්‍යාස පරමාණු සහ ද්‍රාව්‍ය පරමාණු අතර ප්‍රමාණයේ වෙනස. ප්‍රමාණයේ වෙනස වැඩි වන තරමට, මුල් ස්ඵටික ව්‍යුහයට බාධා වැඩි වන අතර, විස්ථාපන ලිස්සා යාම වඩාත් අපහසු වේ.

මිශ්‍ර ලෝහ මූලද්‍රව්‍ය ප්‍රමාණය. මිශ්‍ර ලෝහ මූලද්‍රව්‍ය වැඩි වන තරමට ශක්තිමත් කිරීමේ බලපෑම වැඩි වේ. බොහෝ පරමාණු ඉතා විශාල හෝ ඉතා කුඩා නම්, ද්‍රාව්‍යතාව ඉක්මවා යනු ඇත. මෙයට තවත් ශක්තිමත් කිරීමේ යාන්ත්‍රණයක් ඇතුළත් වේ, එනම් විසුරුවා හරින ලද අදියර ශක්තිමත් කිරීම.

අන්තර් අන්තරාල ද්‍රාව්‍ය පරමාණුවලට ප්‍රතිස්ථාපන පරමාණුවලට වඩා ඝන ද්‍රාවණ ශක්තිමත් කිරීමේ බලපෑමක් ඇත.

ද්‍රාව්‍ය පරමාණු සහ පාදක ලෝහය අතර සංයුජතා ඉලෙක්ට්‍රෝන සංඛ්‍යාවේ වෙනස වැඩි වන තරමට, ඝන ද්‍රාවණ ශක්තිමත් කිරීමේ බලපෑම වඩාත් වැදගත් වේ.

5. බලපෑම

අස්වැන්න ශක්තිය, ආතන්ය ශක්තිය සහ දෘඪතාව පිරිසිදු ලෝහවලට වඩා ශක්තිමත් ය;

බොහෝ අවස්ථාවන්හිදී, ductility පිරිසිදු ලෝහයට වඩා අඩුය;

සන්නායකතාවය පිරිසිදු ලෝහයට වඩා බෙහෙවින් අඩු ය;

ඝන ද්‍රාවණ ශක්තිමත් කිරීම මගින් ඉහළ උෂ්ණත්වවලදී රිංගා යාමේ ප්‍රතිරෝධය හෝ ශක්තිය නැතිවීම වැඩි දියුණු කළ හැකිය.

වැඩ දැඩි කිරීම

1. අර්ථ දැක්වීම

සීතල විරූපණයේ ප්‍රමාණය වැඩි වන විට, ලෝහ ද්‍රව්‍යවල ශක්තිය සහ දෘඪතාව වැඩි වන නමුත් ප්ලාස්ටික් බව සහ තද බව අඩු වේ.

2. හැඳින්වීම

ලෝහ ද්‍රව්‍ය නැවත ස්ඵටිකීකරණ උෂ්ණත්වයට වඩා පහළින් ප්ලාස්ටික් ලෙස විකෘති වූ විට ඒවායේ ශක්තිය සහ දෘඪතාව වැඩි වන අතර, ප්ලාස්ටික් බව සහ තද බව අඩු වන සංසිද්ධියකි. සීතල වැඩ දැඩි කිරීම ලෙසද හැඳින්වේ. හේතුව, ලෝහය ප්ලාස්ටික් ලෙස විකෘති වූ විට, ස්ඵටික ධාන්‍ය ලිස්සා ගොස් විස්ථාපනයන් පැටලී ඇති අතර, එමඟින් ස්ඵටික ධාන්‍ය දිගු වීමට, කැඩීමට සහ තන්තු බවට පත් වීමට හේතු වන අතර, ලෝහය තුළ අවශේෂ ආතතීන් ජනනය වේ. වැඩ දැඩි කිරීමේ මට්ටම සාමාන්‍යයෙන් ප්‍රකාශ වන්නේ සැකසීමෙන් පසු මතුපිට ස්ථරයේ ක්ෂුද්‍ර දෘඪතාව සැකසීමට පෙර අනුපාතයට සහ දැඩි කළ ස්ථරයේ ගැඹුරට අනුපාතයෙනි.

3. විස්ථාපන සිද්ධාන්තයේ දෘෂ්ටිකෝණයෙන් අර්ථ නිරූපණය

(1) විස්ථාපන අතර ඡේදනය සිදුවන අතර, එහි ප්‍රතිඵලයක් ලෙස සිදුවන කැපුම් විස්ථාපනවල චලනයට බාධා කරයි;

(2) විස්ථාපනයන් අතර ප්‍රතික්‍රියාවක් සිදුවන අතර, පිහිටුවා ඇති ස්ථාවර විස්ථාපනය විස්ථාපනයේ චලනයට බාධා කරයි;

(3) විස්ථාපනයේ ප්‍රගුණනය සිදුවන අතර, විස්ථාපන ඝනත්වය වැඩිවීම විස්ථාපන චලනයට ප්‍රතිරෝධය තවදුරටත් වැඩි කරයි.

4. හානිය

වැඩ දැඩි කිරීම ලෝහ කොටස් තවදුරටත් සැකසීමට දුෂ්කරතා ගෙන එයි. නිදසුනක් ලෙස, වානේ තහඩුව සීතල-රෝල් කිරීමේ ක්‍රියාවලියේදී, එය රෝල් කිරීම දුෂ්කර හා දුෂ්කර වනු ඇත, එබැවින් රත් කිරීමෙන් එහි වැඩ දැඩි වීම ඉවත් කිරීම සඳහා සැකසුම් ක්‍රියාවලියේදී අතරමැදි ඇනීලිං සකස් කිරීම අවශ්‍ය වේ. තවත් උදාහරණයක් වන්නේ කැපුම් ක්‍රියාවලියේදී වැඩ කොටසෙහි මතුපිට බිඳෙනසුලු හා දැඩි කිරීම, එමඟින් මෙවලම් ඇඳීම වේගවත් කිරීම සහ කැපුම් බලය වැඩි කිරීමයි.

5. ප්‍රතිලාභ

එය ලෝහවල ශක්තිය, දෘඪතාව සහ ඇඳීමේ ප්‍රතිරෝධය වැඩි දියුණු කළ හැකිය, විශේෂයෙන් තාප පිරියම් කිරීම මගින් වැඩිදියුණු කළ නොහැකි පිරිසිදු ලෝහ සහ ඇතැම් මිශ්‍ර ලෝහ සඳහා. උදාහරණයක් ලෙස, සීතලෙන් ඇද ගන්නා ලද අධි ශක්තියෙන් යුත් වානේ වයර් සහ සීතලෙන් දඟර දැමූ වසන්තය යනාදිය, එහි ශක්තිය සහ ප්‍රත්‍යාස්ථ සීමාව වැඩි දියුණු කිරීම සඳහා සීතල වැඩ කරන විරූපණය භාවිතා කරයි. තවත් උදාහරණයක් වන්නේ ටැංකි, ට්‍රැක්ටර් පීලි, තලන හකු සහ දුම්රිය හැරවුම්වල දෘඪතාව සහ ඇඳීමේ ප්‍රතිරෝධය වැඩි දියුණු කිරීම සඳහා වැඩ දැඩි කිරීම භාවිතා කිරීමයි.

6. යාන්ත්‍රික ඉංජිනේරු විද්‍යාවේ කාර්යභාරය

සීතල ඇඳීම, රෝල් කිරීම සහ වෙඩි තැබීම (මතුපිට ශක්තිමත් කිරීම බලන්න) සහ අනෙකුත් ක්‍රියාවලීන්ගෙන් පසු, ලෝහ ද්‍රව්‍ය, කොටස් සහ සංරචකවල මතුපිට ශක්තිය සැලකිය යුතු ලෙස වැඩිදියුණු කළ හැකිය;

කොටස් ආතතියට පත් වූ පසු, ඇතැම් කොටස්වල දේශීය ආතතිය බොහෝ විට ද්‍රව්‍යයේ අස්වැන්න සීමාව ඉක්මවා යන අතර, ප්ලාස්ටික් විරූපණයට හේතු වේ. වැඩ දැඩි කිරීම හේතුවෙන්, ප්ලාස්ටික් විරූපණය අඛණ්ඩව වර්ධනය වීම සීමා වන අතර, එමඟින් කොටස් සහ සංරචකවල ආරක්ෂාව වැඩි දියුණු කළ හැකිය;

ලෝහ කොටසක් හෝ සංරචකයක් මුද්‍රා තැබූ විට, එහි ප්ලාස්ටික් විරූපණය ශක්තිමත් කිරීම සමඟ සිදු වන අතර, එම විරූපණය එය වටා ඇති වැඩ නොකළ දැඩි කළ කොටසට මාරු කරනු ලැබේ. එවැනි නැවත නැවත විකල්ප ක්‍රියාවලින් පසු, ඒකාකාර හරස්කඩ විරූපණයක් සහිත සීතල මුද්‍රා තැබීමේ කොටස් ලබා ගත හැකිය;

එය අඩු කාබන් වානේවල කැපුම් කාර්ය සාධනය වැඩි දියුණු කළ හැකි අතර චිප්ස් වෙන් කිරීම පහසු කරයි. නමුත් වැඩ දැඩි කිරීම ලෝහ කොටස් තවදුරටත් සැකසීමට ද දුෂ්කරතා ගෙන එයි. නිදසුනක් ලෙස, සීතලෙන් ඇද ගන්නා ලද වානේ වයර් වැඩ දැඩි වීම හේතුවෙන් තවදුරටත් ඇඳීම සඳහා විශාල ශක්තියක් වැය වන අතර එය කැඩී යා හැක. එමනිසා, ඇඳීමට පෙර වැඩ දැඩි වීම ඉවත් කිරීම සඳහා එය ඇනීල් කළ යුතුය. තවත් උදාහරණයක් නම්, කැපීමේදී වැඩ කොටසෙහි මතුපිට බිඳෙනසුලු හා දැඩි කිරීම සඳහා, නැවත කැපීමේදී කැපුම් බලය වැඩි වන අතර, මෙවලම් ඇඳීම වේගවත් වේ.

සියුම් ධාන්‍ය ශක්තිමත් කිරීම

1. අර්ථ දැක්වීම

ස්ඵටික ධාන්‍ය පිරිපහදු කිරීමෙන් ලෝහ ද්‍රව්‍යවල යාන්ත්‍රික ගුණාංග වැඩිදියුණු කිරීමේ ක්‍රමය ස්ඵටික පිරිපහදු ශක්තිමත් කිරීම ලෙස හැඳින්වේ. කර්මාන්තයේ දී, ස්ඵටික ධාන්‍ය පිරිපහදු කිරීමෙන් ද්‍රව්‍යයේ ශක්තිය වැඩි දියුණු වේ.

2. මූලධර්මය

ලෝහ සාමාන්‍යයෙන් බොහෝ ස්ඵටික ධාන්‍ය වලින් සමන්විත බහු ස්ඵටික වේ. ස්ඵටික ධාන්‍යවල ප්‍රමාණය ඒකක පරිමාවකට ඇති ස්ඵටික ධාන්‍ය ගණනින් ප්‍රකාශ කළ හැකිය. සංඛ්‍යාව වැඩි වන තරමට ස්ඵටික ධාන්‍ය සියුම් වේ. කාමර උෂ්ණත්වයේ ඇති සියුම් ධාන්‍ය ලෝහ රළු ධාන්‍ය ලෝහවලට වඩා වැඩි ශක්තියක්, දෘඪතාවක්, ප්ලාස්ටික් බවක් සහ තද බවක් ඇති බව අත්හදා බැලීම්වලින් පෙනී යයි. මෙයට හේතුව සියුම් ධාන්‍ය බාහිර බලය යටතේ ප්ලාස්ටික් විරූපණයට ලක් වන අතර වැඩි ධාන්‍යවල විසුරුවා හැරිය හැකි බැවින්, ප්ලාස්ටික් විරූපණය වඩාත් ඒකාකාරී වන අතර ආතති සාන්ද්‍රණය අඩු වේ; ඊට අමතරව, ධාන්‍ය සියුම් වන තරමට, ධාන්‍ය මායිම් ප්‍රදේශය විශාල වන අතර වඩාත් ඇඹරුණු ධාන්‍ය මායිම්. ඉරිතැලීම් ප්‍රචාරණය වඩාත් අහිතකර වේ. එබැවින්, ස්ඵටික ධාන්‍ය පිරිපහදු කිරීමෙන් ද්‍රව්‍යයේ ශක්තිය වැඩි දියුණු කිරීමේ ක්‍රමය කර්මාන්තයේ ධාන්‍ය පිරිපහදු ශක්තිමත් කිරීම ලෙස හැඳින්වේ.

3. බලපෑම

ධාන්‍ය ප්‍රමාණය කුඩා වන තරමට, විස්ථාපන පොකුරේ ඇති විස්ථාපන සංඛ්‍යාව (n) කුඩා වේ. τ=nτ0 ට අනුව, ආතති සාන්ද්‍රණය කුඩා වන තරමට, ද්‍රව්‍යයේ ශක්තිය වැඩි වේ;

සියුම්-ධාන්‍ය ශක්තිමත් කිරීමේ ශක්තිමත් කිරීමේ නීතිය නම්, ධාන්‍ය මායිම් වැඩි වන තරමට ධාන්‍ය සියුම් වීමයි. හෝල්-පීකි සම්බන්ධතාවයට අනුව, ධාන්‍යවල සාමාන්‍ය අගය (d) කුඩා වන තරමට, ද්‍රව්‍යයේ අස්වැන්න ශක්තිය වැඩි වේ.

4. ධාන්‍ය පිරිපහදු කිරීමේ ක්‍රමය

උප සිසිලන මට්ටම වැඩි කිරීම;

පිරිහීමේ ප්‍රතිකාර;

කම්පනය සහ ඇවිස්සීම;

සීතලෙන් විකෘති වූ ලෝහ සඳහා, විරූපණ මට්ටම සහ ඇනීලිං උෂ්ණත්වය පාලනය කිරීමෙන් ස්ඵටික ධාන්‍ය පිරිපහදු කළ හැක.

දෙවන අදියර ශක්තිමත් කිරීම

1. අර්ථ දැක්වීම

තනි-අදියර මිශ්‍ර ලෝහ හා සසඳන විට, බහු-අදියර මිශ්‍ර ලෝහවලට අනුකෘති අවධියට අමතරව දෙවන අවධියක් ඇත. දෙවන අවධිය සියුම් විසිරුණු අංශු සහිත අනුකෘති අවධියේ ඒකාකාරව බෙදා හරින විට, එය සැලකිය යුතු ශක්තිමත් කිරීමේ බලපෑමක් ඇති කරයි. මෙම ශක්තිමත් කිරීමේ බලපෑම දෙවන අදියර ශක්තිමත් කිරීම ලෙස හැඳින්වේ.

2. වර්ගීකරණය

විස්ථාපන චලනය සඳහා, මිශ්‍ර ලෝහයේ අඩංගු දෙවන අදියර පහත සඳහන් අවස්ථා දෙකකි:

(1) විකෘති නොවන අංශු ශක්තිමත් කිරීම (බයිපාස් යාන්ත්‍රණය).

(2) විකෘති කළ හැකි අංශු ශක්තිමත් කිරීම (කැපුම් යාන්ත්‍රණය).

විසරණය ශක්තිමත් කිරීම සහ වර්ෂාපතනය ශක්තිමත් කිරීම යන දෙකම දෙවන අදියර ශක්තිමත් කිරීමේ විශේෂ අවස්ථා වේ.

3. බලපෑම

දෙවන අදියර ශක්තිමත් කිරීම සඳහා ප්‍රධාන හේතුව වන්නේ ඒවා සහ විස්ථාපනය අතර අන්තර්ක්‍රියාවයි, එමඟින් විස්ථාපනයේ චලනයට බාධා ඇති වන අතර මිශ්‍ර ලෝහයේ විරූපණ ප්‍රතිරෝධය වැඩි දියුණු වේ.

කෙටි කළොත්

ශක්තියට බලපාන වැදගත්ම සාධක වන්නේ ද්‍රව්‍යයේ සංයුතිය, ව්‍යුහය සහ මතුපිට තත්ත්වයයි; දෙවැන්න බලයේ තත්වයයි, එනම් බලයේ වේගය, පැටවීමේ ක්‍රමය, සරල දිගු කිරීම හෝ නැවත නැවත බලය වැනි ඒවා විවිධ ශක්තීන් පෙන්වනු ඇත; ඊට අමතරව, සාම්පලයේ සහ පරීක්ෂණ මාධ්‍යයේ ජ්‍යාමිතිය සහ ප්‍රමාණය ද විශාල බලපෑමක් ඇති කරයි, සමහර විට පවා තීරණාත්මක වේ. උදාහරණයක් ලෙස, හයිඩ්‍රජන් වායුගෝලයක අතිශය ඉහළ ශක්තියක් සහිත වානේවල ආතන්ය ශක්තිය ඝාතීය ලෙස පහත වැටිය හැකිය.

ලෝහ ද්‍රව්‍ය ශක්තිමත් කිරීමට ඇත්තේ ක්‍රම දෙකක් පමණි. එකක් නම් මිශ්‍ර ලෝහයේ අන්තර් පරමාණුක බන්ධන බලය වැඩි කිරීම, එහි න්‍යායික ශක්තිය වැඩි කිරීම සහ උඩු රැවුල වැනි දෝෂ රහිත සම්පූර්ණ ස්ඵටිකයක් සකස් කිරීමයි. යකඩ උඩු රැවුලේ ශක්තිය න්‍යායික අගයට ආසන්න බව දන්නා කරුණකි. උඩු රැවුලේ කිසිදු විස්ථාපනයක් නොමැති වීම හෝ විරූපණ ක්‍රියාවලියේදී ප්‍රගුණනය කළ නොහැකි කුඩා විස්ථාපනයක් පමණක් ඇති බව සැලකිය හැකිය. අවාසනාවකට මෙන්, උඩු රැවුලේ විෂ්කම්භය විශාල වූ විට, ශක්තිය තියුනු ලෙස පහත වැටේ. තවත් ශක්තිමත් කිරීමේ ප්‍රවේශයක් වන්නේ විස්ථාපනය, ලක්ෂ්‍ය දෝෂ, විෂමජාතීය පරමාණු, ධාන්‍ය මායිම්, අධික ලෙස විසිරී ඇති අංශු හෝ අසමමිතිකතා (වෙන් කිරීම වැනි) වැනි ස්ඵටික දෝෂ විශාල ප්‍රමාණයක් ස්ඵටිකය තුළට හඳුන්වා දීමයි. මෙම දෝෂ විස්ථාපනයේ චලනයට බාධා කරන අතර ලෝහයේ ශක්තිය සැලකිය යුතු ලෙස වැඩි දියුණු කරයි. ලෝහවල ශක්තිය වැඩි කිරීමට මෙය වඩාත් ඵලදායී ක්‍රමය බව කරුණු ඔප්පු කර ඇත. ඉංජිනේරු ද්‍රව්‍ය සඳහා, සාමාන්‍යයෙන් වඩා හොඳ පුළුල් කාර්ය සාධනයක් ලබා ගැනීම සඳහා පුළුල් ශක්තිමත් කිරීමේ බලපෑම් හරහා වේ.