Након што материјал попусти, појава у којој се његова чврстоћа и тврдоћа повећавају, а пластичност и жилавост смањују са повећањем деформације назива се деформацијско очвршћавање или очвршћавање.
02
Механизам
Како пластична деформација напредује, густина дислокација се стално повећава. Због тога се укрштање дислокација током кретања појачава, што резултира фиксним расцепима, заплетима дислокација и другим препрекама. Ово повећава отпорност на померање дислокације, што доводи до повећане отпорности на деформацију и отежава даљу пластичну деформацију, чиме се повећава чврстоћа метала.
Правило: Са повећањем степена деформације повећава се чврстоћа и тврдоћа материјала, док се његова пластичност и жилавост смањују. Густина дислокације се стално повећава. Према дијаграму формуле, снага је директно пропорционална првом степену густине дислокације ρ. Што је већи Бургерсов вектор б дислокација, то је значајнији ефекат јачања.
03
Методе
Хладна деформација, као што је хладно пресовање, ваљање, сачмарење, итд.
04
Пример
Хладновучена{0}}челична жица може да повећа своју снагу неколико пута.
05
Практични значај јачања напрезања (предности и недостаци)
(1) Предности:
① Јачање деформацијама је ефикасан метод за јачање метала. За материјале који се не могу ојачати термичком обрадом, напрезање може повећати њихову чврстоћу за неколико пута.
② То је важан фактор у формирању одређених радних предмета или-полупроизвода, омогућавајући равномерну деформацију метала и омогућавајући формирање радних предмета или-полупроизвода, као што су хладно-челична жица и штанцање делова.
③ Јачање деформација такође може побољшати безбедност делова или компоненти током употребе. Када дође до концентрације напона или преоптерећења у одређеним деловима дела, на том месту долази до пластичне деформације. Због радног очвршћавања престаје деформација преоптерећеног дела, чиме се побољшава безбедност.
(2) Недостаци:
① Јачање напрезања такође доноси проблеме у производњи и употреби материјала. Деформација повећава снагу, али смањује пластичност, што отежава даљу деформацију и захтева више снаге.
② Да би материјал наставио да се деформише, потребно је рекристализационо жарење између како би се омогућило да материјал настави да се деформише без пуцања, што повећава трошкове производње. Слика Слика ИИ. Јачање чврстог раствора Слика 01 Дефиниција Јачање чврстим раствором је феномен да се јачина и тврдоћа чврстог раствора повећавају док његова пластичност и жилавост опадају са повећањем садржаја растворених атома. 02 Механизам (1) Растварање атома растворених материја изобличава кристалну решетку чврстог раствора, ометајући кретање дислокација површине склизања. (2) Котијарове атмосфере формиране одвајањем атома растворених материја на дислокационим линијама причвршћују дислокације, повећавајући отпор кретању дислокација. (3) Сегрегација растворених атома у областима грешака омета кретање проширених дислокација. Сви фактори који ометају кретање дислокације и повећавају отпор померању дислокације могу повећати снагу. 03 Правила ① У оквиру опсега растворљивости чврстог раствора, што је већи масени удео легирајућег елемента, то је већи ефекат јачања. ② Што је већа разлика у величини између атома растворених материја и атома растварача, то је значајнији ефекат јачања. ③ Ефекат јачања растворених елемената који формирају интерстицијске чврсте растворе је већи од ефеката елемената који формирају супституционе чврсте растворе.
④ Што је већа разлика у броју валентних електрона између атома растворених материја и атома растварача, то је већи ефекат јачања.
04
Метод
Легирање, односно додавање легирајућих елемената.
05
Пример
Чврстоћа легура бакра{0}}никла је већа од чврстоће чистог бакра и метала никла.
Имаге Имаге
ИИИ. Јачање пречишћавања зрна
Слика 01
Дефиниција
Феномен да се јачина, тврдоћа, пластичност и жилавост материјала повећавају са смањењем величине зрна назива се ојачање рафинирања зрна.
02
Механизам
Принцип лежи у ометајућем дејству граница зрна на клизање дислокације. За поликристалне материјале, кретање дислокације мора да превазиђе отпор граница зрна. То је зато што су оријентације дислокација са обе стране границе зрна различите. Стога, у одређеном зрну, клизна дислокација не може директно да пређе границу зрна у суседно зрно. Тек након што се велики број дислокација акумулира на граници зрна, изазивајући концентрацију напона, може се стимулисати кретање постојећих дислокација у суседним зрнима да би дошло до клизања. Дакле, што је финија величина зрна, то је већа чврстоћа материјала.
03
Правило
Финија зрна резултирају већим граничним површинама зрна. Према формули Хол-Паге, што је мањи средњи пречник зрна д, то је већа граница течења σс материјала.
04
Методе за пречишћавање житарица
① Током кристализације, зрна се могу рафинисати повећањем суперхлађења, модификационим третманом, вибрацијама и мешањем да би се повећала брзина нуклеације.
② За хладно{0}}деформисане метале, зрна се могу рафинисати контролисањем степена деформације и температуре жарења.
③ Зрна се могу рафинисати кроз термичке третмане нормализације и жарења.
④ Легирајући елементи се могу додати челику да би се формирале нове фазе, чиме се инхибира раст зрна.
Имаге Имаге
ИВ. Друга фаза јачања
Слика 01
Дефиниција
Присуство једне или више других фаза у металној матрици повећава чврстоћу метала. У зависности од процеса добијања друге фазе, друга фаза ојачања се дели на: ① Ојачање падавинама: добијање друге фазе кроз фазну трансформацију топлотног третмана; ② Ојачање дисперзије: добијање друге фазе синтеровањем у праху или унутрашњом оксидацијом.
02
Механизам
Када дислокација наиђе на другу фазу током свог кретања, она треба да заобиђе или пресече другу фазу. Дакле, друга фаза отежава кретање дислокације, чиме се повећава чврстоћа материјала.
03
Пример
Присуство цементита у челику повећава његову снагу.
