Giáo trình phân tích quy trình ứng dụng công nghệ sử dụng hệ trượt vận dụng trong một số loại vật liệu cấu trúc p1 pps

51
Ngoaỡi caùc hóỷ trổồỹt chờnh ra, trong thổỷc tóỳ kim loaỷi coỡn coù thóứ trổồỹt trón caùc mỷt
B
aớng 2- Hóỷ trổồỹt trong mọỹt sọỳ loaỷi vỏỷt lióỷu
Giỏo trỡnh phõn tớch quy trỡnh ng dng cụng ngh s
dng h trt vn dng trong mt s loi vt liu cu
trỳc
hån
ång xãúp chàût).
ng tám khäúi v tám màût cọ cng säú hãû trỉåüt chênh, nhỉng
ï
ràòng tiãún hnh kẹo âụng tám mäüt
Fảo våïi phạp tuún màût trỉåüt â cho
s cọ tênh do cao hån. Vê dủ :
-Sàõt, nhäm, bảc, âäưng, vng (mảng láûp phỉång tám khäúi v tám màût) do hån ráút
nhiãưu so våïi km (mảng sạu phỉ
-Kiãøu mảng láûp phỉå
mảng tám màût cọ säú phỉång trỉåüt trong mäüt màût låïn hån nãn do hån. ÅÍ nhiãût âäü
thỉåìng âäưng, vng do hån sàõt.
3-ỈÏng sút gáy ra trỉåüt :
Nhỉ â nọi åí trãn chè co ỉïng sút tiãúp trãn màût trỉåtü v theo phỉång trỉåüt måïi gáy
ra quạ trçnh trỉåüt. Ta tênh toạn ỉïng sút ny. Gi sỉí
phán tä
ú âån tinh thãø hçnh trủ bàòng lỉûc F. Lỉûc kẹot
gọc
T
v phỉång trỉåüt gọc
O
. Gi tiãút diãûn ngang ca tinh thãø l S
0
thç diãûn têch màût

trỉåüt l S
o
/ cos F. ỈÏng sút tiãúp trãn phỉång trỉåüt l :
W
= (F / S) cos = ( F / ST
0
) cosT cos
O
Trong âọ F / S
0
l ỉïng sút chênh V cọ giạ trë khäng âäøi trãn tiãút diãûn ngang ca
áùu. Do âọ ỉïng út tiãúp gáy ra trỉåüt l :
0
m
W
= V
0
cosT cos
O
. Âáy chênh l biãøu thỉïc ca
ënh lût Schmid, cosT cos â
O
gi l thỉìa säú Schmid.
Nhỉ váûy khi
W
cọ âäü låïn vỉåüt quạ mäüt giạ trë tåïi hản nháút âënh (ty theo tỉìng kim
loải) thç quạ trçnh trỉåüt måïi xy ra. ỈÏng sút
W
phủ th vo cosT cosüc
O

( hỉìa säú
Schmid). Trong trỉåìng håüp
t
T
= 90
o
hay
O
= 90
o
giạ trë ca
W
= 0, trong trỉåìng håüp ny
ngoải lỉûc song song våïi màût trỉåüt hay vng gọc våïi phỉång trỉåüt do âọ tinh thãø ë phạ
hy m khäng gáy ra biãún dảng do. ỈÏng sút tiãúp cỉûc âải
b
W
max
= 0,5V
0
khi
T
=
O
= 45
o
.
Nhỉ váûy ỉïng sút tiãúp trãn cạc hãû trỉåüt khạc nhau cng khạc nhau, ty thüc vo gọc
tảo båíi hãû trỉåüt våïi phỉång ca ngoải lỉûc. Khi giạ trë ca
W

låïn hån mäüt giạ trë
W
th
no
âọ (gi l ỉïng sút trỉåüt tåïi hản, cọ giạ trë khäng âäøi våïi mäùi kim loải) thç sỉû trỉåüt s
xy ra. Âënh lût Schmid quy âënh hãû trỉåüt no trỉåüt trỉåïc tiãn khi âàût ti trng, âọ l hãû
trỉåütthûn låüi nhá ï cạc u täú âënh hỉång th üi nhá c lút co ú ï ûn lå út tỉï
T
,
O
gáư nháút,n tåïi 45
o
H
çnh 2.8- Trỉåüt trong âån tinh thãø:
a) Sỉû âënh hỉåïng ca hãû trỉåüt våïi ngoải lỉûc.
b) Xã dëch tảo ra cạc báûc nh.
52
tải âáy giạ trë ỉïng sút tiãúp tåïi hản âảt âỉåüc såïm nháút. Do âọ hãû trỉåüt thûn låüi nháút s
t thûn låüi hån tham gia
xy ra åí hãû trỉåüt cọ ỉïng sút tiãúp låïn nháút, âọ l hãû trỉåüt chênh.
ång âäúi våïi nhau mäüt khong nháút âënh räưi dỉìng lải. Cạc màût trỉåüt cạch nhau mäüt
uạ trçnh trỉåüt tiãúp
nmäüt säú hãû khạc cng cọ giạ trë ỉïng sút tiãúp
ọ chênh l hãû trỉåüt thỉûc tãú.
i viãûc tảo ra cạc hãû trỉåüt, cn
cọ q
trỉåüt trỉåïc, tiãúp âọ khi ti trng tàng lãn âãún lỉåüt cạc hãû trỉåütê
trỉåüt.
4-Hçnh thạ
i trỉåüt :

Quạ trçnh trỉåüt trong âån tinh thãø xy ra theo trçnh tỉû sau :
-Âáưu tiãn sỉû trỉåüt s
Cạc màût ny cọ gọc nghiãng gáưn 45
o
nháút so våïi phỉång ti trng. Cạc màût dëch chuøn
âi tỉ
khong cạch nháút âënh.
-Mảng tinh thãø åí xung quanh màût trỉåüt bë xä lãûch nãn cn tråí q
tủc.
-Tiãúp tủc tàng ti trng tạc dủng, trã
låïn hån giạ trë tåïi hản v tham gia trỉåüt. Â
-Ngo
uạ trçnh quay ca màût v phỉång
trỉåüt âãø thu hẻp cạc gọc
T
v
O
gáưn
âãún 45
o
.
Quạ trçnh ny tảo cạc báûc trãn âån
tinh thãø. Sau khi trỉåüt s tảo ra biãún
dảng dỉ, nọ âỉåüc xem l täøng ca cạc
báûc âọ khi thoạt ra bãư màût tinh thãø. Sau
khi kãút thục quạ trçnh trỉåüt trãn màût
ngoi tinh thãø xút hiãûn cạc báûc nh
song song nhau gi l âỉåìng trỉåüt.
tü gáưn nhau tảo thnh
p nghiãng.

üi l sỉû trỉåüt cỉïng. Quạ trçnh ny cáưn phi tạc dủng mäüt lỉûc ráút låïn âãø tạch råìi
Nhiãưu âỉåìng trỉå
H
çnh 2.9- nh chủp di trỉåüt trãn
kênh hiãøn vi âiãûn tỉí
di trỉåüt, trong mäüt säú trỉåìng håüp
giäúng nhỉ chùi xu xãú
5-Cå chãú trỉåüt :
Khi nghiãn cỉïu quạ trçnh trỉåüt ta tháúy nọ cọ thãø xy ra theo hai cå chãú sau : cå chãú
âäưng thåìi v näúi tiãúp.
a-Cå chãú âäưng thåìi (sỉû trỉåüt cỉïng) : theo cå chãú ny táút c cạc ngun tỉí åí hai bãn
màût trỉåüt trong mäüt thåìi âiãøm âäưng thåìi dëch chuøn âi mäüt khong cạch nhỉ nhau. Quạ
trçnh âọ go
mäúi liãn kãút ca cạc ngun tỉí åí hai bãn màût trỉåüt cng mäüt lục. Trong khi âọ ỉïng sút
thỉûc tãú gáy ra trỉåüt lải khạ nh so våïi giạ trë ny. Do âọ sỉû trỉåüt cỉïng l khäng cọ trong
thỉ
ûc tãú.
b-Cå chãú näúi tiãúp (sỉû trỉåüt khi cọ lãûch) : trong mảng tinh thãø thỉûc tãú ln cọ lãûch sỉû
trỉåüt s xy ra våïi ỉïng sút nh hån ráút nhiãưu láưn v sỉû trỉåüt tiãún hnh bàòng chuøn
âäüng ca lãûch. Gi sỉí trong mảng tinh thãø chỉïa lãûch âỉåìng lục ny cạc ngun tỉí åí hai
bãn bạn màût bë xä lãûch ân häưi âäúi xỉïng, ỉïng sút hai bãn cán bàòng nhau nãn bạn màût
ny ráút dãù dng dëch chuøn âi mäüt khong cạch nh (nh hån hồûc bàòng mäüt thäng säú
mảng) khi cọ lỉûc bãn ngoi tạc dủng vo. Gi thiãút ràòng ỉïng sút tiãúp tạc dủng vo tỉì
53
bãn trại bạn màût s dëch chuøn sang phi mäüt khong cạch nh v liãn kãút våïi nỉía hng
dc ngun tỉí bãn dỉåïi thnh màût tinh thãø måïi, bạn màût dëch chuøn dáưn qua phi. Quạ
trçnh cỉï tiãúp tủc nhỉ váûy cho âãún khi bạn màût âi ra khi bãư màût tinh thãø v tảo ra báûc
hè cọ mäüt säú ngun tỉí hản chãú tham gia trỉåüt,
b ï
nh tải âọ. Nhỉ váûy åí mäùi thåìi âiãømc

quạ trçnh truưn chuøn âäüng giäúng nhỉ hiãûn tỉåüng chảy tiãúp sỉïc, do âọ chè cáưn mäüt giạ
trë ỉïng sút tiãúp nh.
6-Âäü ãưn ly thuút v âäü bãưn thỉûc tãú :
Trong mảng tinh thãø l tỉåíng (khäng chỉïa lãû
ch) khi trỉåüt táút cc cạc ngun tỉí hai
bãn màût trỉåüt bàõt büc phi dëch chuøn âäưng thåìi, âi hi mäüt giạ trë ỉïng sút tiãúp ráút
låïn :
W
th
=
2
G
S
. Våïi G l mä âun trỉåüt. Giạ tr n l âäü bãưn l thuút.
Trong thỉûc tãú, mảng tinh thãø ln chỉïa lãûch, do váûy nọi chung cạc kim loải cọ giạ
tri
ëy gi
W
th
ráút nh nãn kim loải ráút dãù trỉåüt v dãù dng biãún dảng do. Do âọ kim loải cọ âäü
ìy khongbãưn tháúp. Theo tênh toạn giạ trë na
G
3
8.10
4
8.10
y
thỉûc tãú nh hån âäü bãưn l thuút tỉì 100 âãún 1000 láưn. Do váûy ta chỉa khai thạc hãút kh
nàng lm viãûc ca váût liãûudo
G

. Tỉì âọ ta tháúy ràòng âäü bãưn
täưn tải lãûch v cạc khuút táût khạc.
ún dảng khäng âãưu : Trong mảng tinh thãø kim loải sỉû âënh hỉåïng
àût
hảt âãưu bë sỉû cn tråí ca hảt bãn cảnh. Vng
a
ïn. Do âọ chụng s cn tråí trỉåüt cng mảnh hån nãn lm
ïc d ca biãn gåïi hảt âỉåüc
2.1.4.Sỉû trỉåüt ca âa tinh thãø :
Trong thỉûc tãú ta sỉí dủng váût liãûu cọ cáúu tảo âa tinh thãø, do váûy quạ trçnh biãún dảng
do ln tiãún hnh trong âa tinh thãø. Do váûy cọ nhiãưu âiãøm khạc biãût so våïi quạ trçnh
biãún dảng do âån tinh thãø.
1-Cạc âàûc âiãøm ca sỉû trỉåü
t âa tinh thãø :
a-Cạc hảt bë biã
mv phỉång khạc nhau nãn s trỉåüt khạc nhau. Hảt no cọ âënh hỉåïng thûn låüüi s
trỉåüt trỉåïc, våïi ỉïng sút bẹ v ngỉåüc lải. Tháûm chê cọ hảt khäng thãø trỉåüt âỉåüc. Do váûy
trong quạ trçnh biãún dảng do cọ hảt biãún dảng nhiãưu, hảt biãún dảng êt, cọ hảt chè biãún
dảng ân häưi.
b-Cọ tênh âàóng hỉåïng : Do sỉû âënh hỉåïng phỉång v màût ca cạc hảt l ngáùu nhiãn
cho nãn d lỉûc tạc bãn ngoi nhỉ thãú no âi nỉỵa cng cho mäüt kãút qu chung nhỉ nhau,
tỉïc l cọ tênh cháút âàóng hỉåïng. Tênh cháút nháûn âỉåüc l kãút qu thỉí täøng håüp theo mi
phỉång c
a máùu.
c-Cọ âäü bãưn cao hån : Cạc hảt täưn tải khäng råìi rảc m gàõn bọ våïi nhau qua biãn
giåïi hảt. Trong thỉûc tãú sỉû trỉåüt ca mäüt
biãn giåïi hảt sàõp xãúp khäng tráût tỉû, cọ nhiãưu xä lãûch mảng, do váûy khọ tảo nãn màût
trỉåüt. Vç thãú chụng nhỉ mäüt låïp v cỉïng cn tråí quạ trçnh trỉåüt. Do cọ sỉû cn tråí ny
phi tạc dủng lỉûc låïn hån mäüt êt måïi gáy ra biãún dảng do. Âiãưu âọ chỉïng t ràòng âäü
bãưn ca âa tinh thãø cao hån âån tinh thãø.

d-Hảt cng nh âäü bãưn v âäü do cng cao : Våïi kêch thỉåïc hảtcìng nh thç täøng
diãûn têch biãn giåïi hả
t cng lå
tàng âäü bãưn. Mäúi quan hãû giỉỵa giåïi hản chy V
0,2
v kêch thỉå
biãøu diãùn nhỉ sau : V
0,2
= V
o
+ kd
1/2
- Biãøu thỉïc Hall - Petch.
54
Trong âọ : - V
o
l ỉïng sút cáưn thiãút âãø lãûch chuøn âäüng khi d o f (ỉïng våïi trong
trỉåìng håüp âån tinh thãø).
-k l hàòng säú biãøu thë cáúu trục ca biãn giåïi hảt.
Màût khạc khi kêch thỉåïc hảt nh, säú lỉåüng hảt trong mäüt âån vë thãø têch s tàng lãn,
ỵng tàng lãn tỉång
ïng sỉí dủng váût liãûu
g ï t
ẹn hảt bë bẻp âi. Mảng tinh
do váûy säú hảt cọ phỉång thêch ỉïng våïi sỉû trỉåüt theo phỉång báút k cu
ỉïng. Tỉïc l sỉû trỉåüt âỉåüc tiãún hnh trãn nhiãưu hảt hån v lỉåüng biãún dảng dỉ tàng lãn,
do âọ tênh do tàng lãn. Nhỉ váûy viãûc tảo ra hảt nh âäưng thåìi lm tàng c âäü bãưn láùn âäü
do nãn lm tàng mảnh âäü dai. Trong chãú tảo cå khê ln cọ xu hỉå
cọ kêch thỉåïc hảt nh
mën.

2-nh hỉåíng ca biãún dảng do âãún täø chỉïc v tênh cháút kim loải :
a-Tron qua rçnh biãún dảng do hçnh dảng v kêch thỉåïc hảt thay âäøi ráút nhiãưu. Khi
bë kẹo hảt s di ra theo phỉång ca lỉûc tạc dủng. Khi bë n
thãø xung quanh màût trỉåüt bë xä lãûch v biãún dảng khäng âãưu.
Våïi mỉïc âäü biãún dảng låïn (
H
= 40 y 50% ) hảt s bë phán nh ra, cạc tảp cháút v
pha thỉï hai s bë nh vủn ra v kẹo di ra, tảo nãn täø chỉïc thåï. (Âäü biãún dảng tênh theo
cäng thỉïc
H
=
1o
o
SS
S

. 100%). Täø chỉïc thåï cọ cå tênh ráút khạc nhau theo phỉång dc
v ngang thåï, theo phỉång dc thåï âäü bãưn ráút låïn v ngỉåüc lải.
Khi våïi mỉïc âäü biãún dảng ráút låïn (70
y
90%) cạc hảt s bë quay âãún mỉïc âäü cạc
àût v phỉång cọ chè säú giäúng nhau (cng k hiãûu) s song song våïi nhau v lục ny
áût liãûu lải thãø hiãûn tênh cọ hỉåïng. Hiãûn tỉåüng âọ gi l biãún dảng chn hỉåïng hay biãún
ảng tãxtuya. Biãún dảng tãxtuya âỉåüc ỉïng dủng khạ räüng ri trong thẹp k thût âiãûn âãø
ìm gim täøn tháút tỉì cho mạy biãún thãú.
do trong kim loải täưn tải khạ nhiãưu ỉïng sút dỉ do xä lãûch mảng,
ãút diãûn. ỈÏng sút dỉ lm gim cå
ghåüp cáưn náng cao giåïi hản mi thç ỉïng sút nẹn dỉ s cọ
ỉïng
m

v
d
la
H
çnh 2.10- Hai dảng textuya trong biãún dảng váût liãûu tỉì:
a) Fe-Si, textuya ^011`<100>; b) Fe-Ni, textuya^001`<100>
b-Sau biãún dảng
do biãún dảng khäng âãưu giỉỵa cạc hảt v trãn tonti
tênh ca váût liãûu. Trong trỉåìn
låüi. Tảo ra låïp ỉïng sút nẹn dỉ ny bàòng cạch : täi bãư màût, làn bi, phun bi
c-Sau biãún dảng do do mảng tinh thãø bë xä lãûch nãn cå tênh kim loải thay âäøi ráút
nhiãưu
-Tàng âäü c
-Tàng âäü bãưn (c giåïi hản bãưn, ân häưi v chy)
-Gim âäü dẹo v âäü dai.
55