परिचय

आमतौर पर, धातु सामग्री एक पॉलीक्रिस्टल है जो बड़ी संख्या में क्रिस्टल अनाज से बना होता है। जब एक पॉलीक्रिस्टल का दाना अभिविन्यास एक मैक्रोस्कोपिक सामग्री के एक निश्चित संदर्भ विमान (या दिशा) के आसपास केंद्रित होता है, तो इसे एक पसंदीदा अभिविन्यास कहा जाता है, और बनावट पॉलीक्रिस्टल का पसंदीदा अभिविन्यास है। एक व्यापक अर्थ में, अनाज के उन्मुखीकरण से पॉलीक्रिस्टल में यादृच्छिक वितरण से उत्पन्न होने वाली घटना को बनावट कहा जा सकता है।
धातु सामग्री में, बनावट की घटना का अस्तित्व सार्वभौमिक है। बाहरी तापमान क्षेत्र, विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र, तनाव क्षेत्र और क्रिस्टल के अंदर anisotropy बनावट पैदा कर सकता है। उदाहरण के लिए, विरूपण के दौरान अनाज का पसंदीदा अभिविन्यास क्रिस्टल स्लिप / स्लिप सतह और स्ट्रेचिंग के दौरान पल प्रभाव है। का परिणाम। औद्योगिक सामग्री में आमतौर पर कास्टिंग बनावट, विरूपण बनावट, पुनर्संरचना बनावट और चरण परिवर्तन बनावट होती है, जिसके बीच विरूपण बनावट और पुनर्संरचना बनावट का अधिक अध्ययन किया जाता है।
बनावट प्रतिनिधित्व

(1) क्रिस्टल अभिविन्यास और बनावट के सामान्य प्रकार का वर्णन

एक तथाकथित संदर्भ समन्वय प्रणाली (जैसे रोलिंग दिशा आरडी, पार्श्व टीडी और सामान्य ND में) के रूप में तथाकथित क्रिस्टल अभिविन्यास क्रिस्टल के तीन क्रिस्टल अक्षों (जैसे [100], [010], [001] अक्ष) को संदर्भित करता है। रोलिंग प्लेट) भीतर सापेक्ष अभिविन्यास। जब वास्तव में क्रिस्टल अभिविन्यास का वर्णन करते हैं, तो अलग-अलग विरूपण स्थितियों के कारण अलग-अलग संदर्भ फ्रेम निर्धारित किए जाते हैं। उदाहरण के लिए, सबसे आम रोलिंग विरूपण के लिए, संदर्भ फ्रेम के तीन अक्ष आमतौर पर रोलिंग दिशा (आरडी) और रोलिंग सतह पर सेट होते हैं। दिशा (ND) और लुढ़कने वाली शीट की अनुप्रस्थ दिशा, यानी रोलिंग दिशा (TD) के लिए लंबवत दिशा, यह मानते हुए कि एक अभिविन्यास (110) [1-12] के रूप में व्यक्त किया गया है, (110) समतल को दर्शाता है। इस समय यूनिट सेल। रोलिंग सतह के समानांतर, [1-12] दिशा रोलिंग दिशा के समानांतर है।
बनावट का प्रकार मुख्य रूप से धातु की प्रकृति और प्रसंस्करण विधि आदि पर निर्भर करता है, उनमें से रोलिंग बनावट, ड्राइंग बनावट और पसंद है। रोलिंग बनावट वह बनावट है जो रोलिंग विरूपण के दौरान होती है। यह विशेषता है कि प्रत्येक दाने का एक निश्चित क्रिस्टल प्लेन {hkl} रोलिंग सतह और एक दिशा के समानांतर होता है रोलिंग दिशा के समानांतर है। रोलिंग बनावट को आमतौर पर {hkl} के रूप में व्यक्त किया जाता है । यूनिडायरेक्शनल स्ट्रेचिंग और ड्राइंग विरूपण पॉलीक्रिस्टलाइन अनाज की एक निश्चित दिशा को स्ट्रेचिंग या ड्राइंग दिशा के समानांतर होने का कारण बनता है। इस प्रकार बनाई गई बनावट को रेशम की बनावट कहा जाता है, जिसे फाइबर बनावट भी कहा जाता है, जो स्ट्रेचिंग के समानांतर है। या क्रिस्टल अभिविन्यास ड्राइंग की दिशा में।

(२) पोल आंकड़ा

ध्रुवीय आकृति एक अभिविन्यास वितरण पैटर्न है जो नमूना समन्वय प्रणाली की दिशा वाले ध्रुवीय प्रक्षेपण प्रक्षेपण नक्शे पर परीक्षण की जाने वाली सामग्री में प्रत्येक अनाज के चयनित क्रिस्टल विमान {hkl} का प्रतिनिधित्व करता है। इस आकृति को {hkl} ध्रुव आकृति कहा जाता है। चित्रा 1 96% रोलिंग के बाद Cu-30%Zn मिश्र धातु का {111} ध्रुव आंकड़ा है। यह अभिविन्यास विश्लेषण से जाना जा सकता है कि सामग्री में बनावट घटक मुख्य रूप से {110} <1-12> बनावट है। पीतल की बनावट के रूप में भी जाना जाता है।

धातु सामग्री में बनावट और गुणों पर इसका प्रभाव 1

Fig.1 {111} 96% रोलिंग के बाद Cu-30%Zn मिश्र धातु का पोल आंकड़ा

(३) विलोम ध्रुव आरेख

ध्रुव आकृति के विपरीत, व्युत्क्रम ध्रुव आकृति एक ग्राफ है जो क्रिस्टल कोऑर्डिनेट सिस्टम में सामग्री के समानांतर एक पॉलीक्रिस्टलाइन सामग्री की एक निश्चित उपस्थिति विशेषता के स्थानिक वितरण को दर्शाती है। संदर्भ समन्वय प्रणाली के तीन अक्ष आम तौर पर क्रिस्टल के तीन क्रिस्टल अक्ष या कम-सूचकांक क्रिस्टल अभिविन्यास लेते हैं। क्यूबिक प्रणाली के लिए, चूंकि 24 समरूपताएं हैं, केवल [001] का हिस्सा - [101] - [111] का चयन किया जाता है। वर्णन करें। उलटा पोल आंकड़ा आमतौर पर रेशम बनावट का वर्णन करने के लिए उपयोग किया जाता है। चित्रा 2 सामान्य एनडी दिशा के समानांतर एक हॉट रोल्ड कम कार्बन स्टील के रिवर्स पोल का आंकड़ा दिखाता है। यह देखा जा सकता है कि सामग्री में <111> और <100> रेशम की बुनाई होती है। संरचना।

धातु सामग्री में बनावट और गुणों पर इसका प्रभाव 2

चित्रा 2 गर्म लुढ़का हल्के स्टील के एनडी रिवर्स पोल आरेख

(4) अभिविन्यास वितरण समारोह

ध्रुव और व्युत्क्रम ध्रुव आंकड़े त्रि-आयामी अंतरिक्ष के अभिविन्यास वितरण का वर्णन करने के लिए दो-आयामी ग्राफिक्स का उपयोग करते हैं, और वे सभी की सीमाएं हैं। स्थानिक अभिविन्यास g (,1, φ, )2) का वितरण घनत्व f (g) पूरे अंतरिक्ष के उन्मुखीकरण वितरण को व्यक्त कर सकता है, जिसे स्थानिक अभिविन्यास वितरण समारोह (ODF) कहा जाता है। ओडीएफ एक तीन आयामी आंकड़ा है जिसे ध्रुव घनत्व के ध्रुवीय घनत्व वितरण से गणना की जाती है। चूंकि यह त्रि-आयामी आरेख का उपयोग करने के लिए असुविधाजनक है, इसलिए इसे आमतौर पर .2 द्वारा निर्धारित वर्गों के एक समूह द्वारा दर्शाया जाता है। चित्रा 3 95% विरूपण द्वारा कोल्ड रोलिंग के बाद औद्योगिक शुद्ध एल्यूमीनियम के ओडीएफ को दर्शाता है।

धातु सामग्री में बनावट और गुण 3 पर इसका प्रभाव

अंजीर। 95% विरूपण के साथ कोल्ड रोलिंग के बाद औद्योगिक शुद्ध एल्यूमीनियम के 3 ओडीएफ आरेख
प्रदर्शन पर बनावट प्रभाव
बड़ी संख्या में प्रयोगात्मक परिणाम बताते हैं कि सामग्रियों के गुण बनावट से प्रभावित 20%-50% हैं, और बनावट लोचदार मापांक, पॉइसन के अनुपात, शक्ति, क्रूरता, प्लास्टिसिटी, चुंबकीय गुण, चालकता और रैखिक विस्तार के गुणांक को प्रभावित करती है। प्रदर्शन और भौतिक गुण, यहां भौतिक गुणों पर बनावट के प्रभाव के कुछ उदाहरण दिए गए हैं।
सबसे अधिक अध्ययन सामग्री के स्थिर यांत्रिक गुणों पर बनावट का प्रभाव है। चित्रा 4 से पता चलता है कि एक वाणिज्यिक मैग्नीशियम मिश्र धातु घर्षण हलचल वेल्डिंग प्रक्रिया के प्रभाव के तहत एक मजबूत आधार बनावट पैदा करता है, ताकि सामग्री के विभिन्न भागों को अलग-अलग दिशाओं में खींचा जाए। खिंचाव के प्रदर्शन में अंतर दिखाई देता है। उदाहरण के लिए, एक घर्षण वेल्डिंग (एफएसपी) प्रक्रिया द्वारा संसाधित नमूने के मामले में, नमूना की चौड़ाई दिशा में सामग्री की तन्यता ताकत, यानी अनुप्रस्थ दिशा (टीडी), प्रसंस्करण दिशा से काफी अधिक है (पीडी), उल्लेखनीय अनिसोट्रॉफी का प्रदर्शन।

धातु सामग्री में बनावट और गुण 4 पर इसका प्रभाव

Fig.4 मूल रोलिंग राज्य और घर्षण हलचल वेल्डिंग में AZ31 मैग्नीशियम मिश्र धातु के बाद विभिन्न नमूना झुकाव के गुण
बनावट सामग्री के लोचदार गुणों को भी प्रभावित करती है। चित्रा 5 एक स्वर्ण फिल्म के लोचदार मापांक पर बनावट के प्रभाव को दर्शाता है। आंकड़े में तीन आंकड़े क्रिस्टल समन्वय प्रणाली में एकल क्रिस्टल सोने को दर्शाते हैं। नमूना समन्वय प्रणाली में गैर-बनावट वाली सोने की फिल्म की बनावट और नमूना समन्वय प्रणाली में रेशम की बनावट वाली सोने की फिल्म के लोचदार मापांक पैरामीटर, यह देखा जा सकता है कि बनावट सामग्री के लोचदार मापांक को एनिसोट्रोपल बनाती है विभिन्न दिशाओं में सामग्री का लोचदार मापांक एक महत्वपूर्ण अंतर दिखाता है। S3 दिशा में सामग्री का लोचदार मापांक 118 GPa है, जो S1 और S2 दिशाओं में 89.7 GPa के लोचदार मापांक से अधिक है, और लोचदार मापांक का न्यूनतम मान विचलन S3 के साथ है। दिशा लगभग 40 डिग्री है और मापांक केवल 60 GPa है।

धातु सामग्री में बनावट और गुणों पर इसका प्रभाव 5

अंजीर। 5 एक सोने की फिल्म के लोचदार मापांक पर बनावट का प्रभाव
संक्षारण व्यवहार बनावट से भी प्रभावित होता है। चित्रा 6 समान चैनल कोणीय विरूपण के विभिन्न डिग्री से गुजरने के बाद वाणिज्यिक शुद्ध टाइटेनियम के प्रतिबाधा स्पेक्ट्रम के Nyquist साजिश को दर्शाता है। विरूपण के समय की संख्या अलग-अलग है, और सामग्री की माइक्रोस्ट्रक्चर और बनावट भी अलग-अलग हैं, यह देखा जा सकता है कि प्रारंभिक अवस्था में विरूपण (0 पास) के अधीन नहीं होने पर सामग्री में बेहतर संक्षारण प्रतिरोध होता है।

धातु सामग्री में बनावट और गुण 6 पर इसका प्रभाव

Fig.6 वाणिज्यिक शुद्ध टाइटेनियम प्रतिबाधा स्पेक्ट्रम के Nyquist भूखंड पर समान चैनल कोणीय बाहर निकालना का प्रभाव
गतिशील चक्रीय लोडिंग के तहत सामग्री का थकान व्यवहार बनावट से भी प्रभावित होता है। चित्रा 7 से पता चलता है कि बाहर निकालना विरूपण के बाद एक मैग्नीशियम मिश्र धातु के एक अलग अभिविन्यास के कम-चक्र थकान व्यवहार अलग होगा। यह देखा जा सकता है कि एक ही कुल तनाव आयाम के मामले में, आरडी दिशा में सामग्री का थकान जीवन आमतौर पर एनडी दिशा में थकान जीवन से बेहतर होता है।

धातु सामग्री में बनावट और गुणों पर इसका प्रभाव 7

अंजीर। 7 सामग्री के कम चक्र थकान व्यवहार पर बनावट का प्रभाव

सारांश

सारांश में, धातु की सामग्री में बनावट की उपस्थिति सार्वभौमिक है। बनावट का सार यह है कि कई अनाज एक यादृच्छिक अभिविन्यास में वितरित नहीं किए जाते हैं, जो स्वाभाविक रूप से सामग्री के गुणों में अनिसोट्रॉपी की ओर जाता है। सामग्री के संबंधित गुणों को विनियमित करने के लिए सामग्री में बनावट का बेहतर उपयोग करने के लिए भौतिक गुणों पर बनावट के प्रभाव का अध्ययन किया जाता है।

प्रातिक्रिया दे

आपका ईमेल पता प्रकाशित नहीं किया जाएगा. आवश्यक फ़ील्ड चिह्नित हैं *

hi_INहिन्दी
en_USEnglish zh_CN简体中文 es_ESEspañol arالعربية pt_BRPortuguês do Brasil ru_RUРусский ja日本語 jv_IDBasa Jawa de_DEDeutsch ko_KR한국어 fr_FRFrançais tr_TRTürkçe pl_PLPolski viTiếng Việt hi_INहिन्दी