2.11 sinopsis
1. Logam adalah bahan kristal. Atom-atom dalam struktur kristal menempati posisi dalam suatu susunan, yang bercirikan periodisitas. Susunan atomnya secara sistematis diulangi dalam ruang tiga dimensi.
2. Susunan atom dapat digambarkan dengan bantuan sel unit. Pengulangan pada tiga arah menghasilkan struktur kristal.
3. Atom dalam logam disusun dalam struktur yang rapat. Struktur kristal dari logam yang paling penting adalah kubik berbasiskan (BCC), kubik bersegi empat (FCC) dan heksagonal yang rapat (HCP).
4. Struktur kristal mempengaruhi beberapa fenomena dalam metalurgi fisik seperti potensi logam membentuk aloi, deformasi plastik logam dan difusi, yang merupakan transportasi atom melalui kisi-kisi.
5. Logam membentuk dua jenis solusi padat: solusi interstiitial dan menggantikan solusi solid. Ukuran situs interstiitial menentukan solusi padat maksimum dalam solusi yang solid interstisial. Pembentukan solusi padat pengganti dikendalikan oleh aturan Hume-Rothery. Kebanyakan sistem paduan tidak memenuhi aturan-aturan ini dan, oleh karena itu, solusi yang kukuh menunjukkan solusi-solusi padat yang terbatas.
6. Senyawa intermetalik dalam kebanyakan sistem campuran. Senyawa ini baik stoikometrik atau menunjukkan komposisi komposisi homogen. Faktor-faktor yang mengatur pembentukan, komposisi dan struktur kristal senyawa intermetalik mencakup struktur elektronik, elektronika, radiasi atom dari komponen dan ikatan kimiawi.
7. Struktur mikro logam terdiri dari berbagai fase (solusi padat dan senyawa intermetalik) dan ketidaksempurnaan kristal termasuk cacat titik (kosong dan intersepsi), cacat garis (dislokasi), batas biji-bijian dan antarmuka. Struktur mikrostruktur logam mempengaruhi sifatnya. Struktur mikro dapat diubah melalui proses dengan aktivasi transformasi fase.
8. Termodinamika menentukan potensi terjadinya reaksi atau transformasi ketika kinetika merosot.
9. Konon, suatu sistem sedang berada pada tahap keseimbangan termodinamika, yaitu pada keseimbangan mekanis, panas, dan kimiawi secara simultan. Kriteria untuk equilibrium termodinamika adalah minimalisasi dari energi bebas Gibbs. Setiap transformasi spontan menurunkan energi bebas sistem.
10. Penurunan energi bebas yang menyertai transformasi adalah kekuatan penggerak termodinamika dari transformasi. Penghalang energi, yang harus diatasi agar transformasi terjadi, adalah energi aktivasi dari transformasi.
11. Aktivasi energi didefinisikan oleh distribusi energi maxwel boltzmann. Tingkat transformasi kemudian secara eksponensial tergantung pada energi aktivasi dan suhu melalui Arrhenius hukum.
12. Dalam reaksi atau transformasi yang terdiri dari beberapa langkah, kecepatan reaksi keseluruhan dikendalikan oleh langkah lambat, yang menunjukkan energi aktivasi tertinggi. Langkah ini disebut langkah batasan tikus.
3,5 sinopsis
1. Ketidaksempurnaan struktural memiliki pengaruh yang signifikan terhadap sifat-sifat fisik dan mekanis dari logam. Mereka dapat digolongkan sebagai (a) menunjukkan cacat, seperti kekosongan dan intersepsi, (b) ketidaksempurnaan linear, seperti pinggiran dan sekrup disposisi, (c) ketidaksempurnaan permukaan, seperti batas biji-bijian dan antarmuka, dan (d) cacat tiga dimensi, seperti void dan ininitas.
2. Pada setiap suhu ada konsentrasi tertentu gangguan titik pada kesetimbangan termodinamika dalam kristal. Konsentrasi kekosongan dan interstisial meningkat secara eksponensial dengan suhu, setelah ketergantungan pada suhu yang membentuk formasi. Konsentrasi interstiitial adalah beberapa perintah besar Lebih rendah dari konsentrasi kekosongan pada suhu yang sama.
3. Posisi kosong memainkan peran kunci dalam difusi atom, terutama difusi pengganti.
4. Deformasi plastik terjadi dengan pergerakan pesawat yang tergelincir (pesawat yang tersumbat) dan tergelincir (pengarahan yang tersusun rapat), yang merupakan sistem slip dari logam.
5. Sebuah sistem tergelincir dapat berfungsi dengan penerapan stres tertentu pada pesawat tergelincir, yang disebut tekanan shear (krik-geser) yang kritis, yang secara langsung berkaitan dengan kekuatan mekanis logam.
6. Pergeseran pergeseran terjadi ke arah yang paralel dengan stres memangkas diterapkan sementara pergeseran sekrup terjadi ke arah yang tegak lurus pada stres yang diterapkan. Dalam kedua kasus, gerakan luncur menyebabkan deformasi plastik kristal.
7. Pada setiap posisi selama meluncur, garis dislokasi adalah batas antara bagian kristal yang tergelincir dan bagian yang tidak.
8. Stres yang diperlukan untuk gerakan lepas jauh lebih rendah daripada kekuatan kristal yang ideal. Hal ini menjelaskan perbedaan antara kekuatan logam yang sebenarnya dan yang ideal.
9. Arah dan besarnya slip, disebabkan oleh dislokasi, diekspresikan oleh vektor burger ~b dari garis dislokasi. Vektor burger ditentukan oleh sirkuit burger.
10.Vektor burger dari dislokasi tepi adalah tegak ke garis dislokasi. Ketika ini berlaku untuk seluruh dislokasi garis, maka ini adalah dislokasi murni tepi. Vektor burger dari dislokasi sekrup sejajar dengan garis dislokasi. Ketika ini adalah valid untuk seluruh dislokasi garis, maka adalah dislokasi sekrup murni.
11. Ketika dislokasi bukanlah ujung murni bukan sekrup murni, itu adalah dislokasi campuran. Dalam hal ini garis dislokasi membentuk sudut acak dengan vektor burger.
12. Dislokasi tidak dapat mengakhiri dalam kristal. Mereka bisa berakhir di permukaan kristal, pada batas-batas biji-bijian atau pada diri sendiri, membentuk lingkaran dislokasi. Perluasan dislokasi lingkaran di bawah tindakan stres yang terputus-putus menyebabkan deformasi plastik kristal.
13. Elastis strain energi dari dislokasi dikaitkan dengan strain disebabkan oleh Perpindahan atom-atom dari posisi kesetimbangan mereka mengelilingi inti garis dislokasi. Energi elastis adalah proporsional dengan kuadrat dari vektor burger.
14. Dalam beberapa kasus, pemisahan dislokasi yang sempurna ke dalam dislokasi parsial lebih disukai dengan penuh semangat. Gerakan ini memiliki efek yang sama sebagai gerakan dari dislokasi yang sempurna.
15. Pemisahan dari dislokasi yang sempurna dalam kristal FCC menjadi dislokasi sebagian disertai dengan pembentukan kesalahan menumpuk, ditandai oleh energi kesalahan menumpuk (SFE). Terlepas dari fakta bahwa pemisahan mengurangi elastis strain energi kristal, jika aturan Frank dipatuhi, pemisahan akan terjadi hanya jika mengurangi total energi kristal.
16. Pada logam-logam FCC dengan SFE rendah, slip terjadi dengan gerakan turun sebagian dislokasi, sementara di dalam FCC dengan SFE tinggi, slip berlangsung dengan gerakan dislokasi yang sempurna.
17. Pergantian pesawat oleh dislokasi sekrup disebut cross slip. Slip silang sekrup penting untuk deformasi plastik logam, karena memungkinkan dislokasi untuk melanjutkan meluncur mereka dalam kristal dan menghasilkan deformasi plastik.
18. Perubahan pesawat tergelincir oleh dislokasi tepi disebut pendakian dan memerlukan difusi kekosongan atau interstis ke dislokasi.
19. Jogs dan kinks adalah langkah pada garis dislokasi. Jogs mentransfer segmen dari garis dislokasi ke pesawat tergelincir yang berbeda sementara kinks adalah langkah pada pesawat slip yang sama dengan sisa garis dislokasi. Kinks dan jogs pada dislokasi tepi tidak menghambat pergerakan pergerakan. Akan tetapi, lumpur jenis relaks dapat menghambat pergerakan sekrup, karena hal itu harus didaki agar kutu gunung dapat bergerak mengikuti relasi.
20. Tingkat strain plastik yang dihasilkan dari pergerakan udara adalah sebanding dengan kepadatan pergerakan mobil dan kecepatan pelepasan rata-rata.
21. Bidang stres di sekitar dislokasi sekrup adalah shear murni. Bidang stres di sekitar dislokasi tepi melibatkan pergeseran pada pesawat terbang serta tekanan dan tekanan di bawah dan di atas pesawat slip.
22. Energi dari dislokasi adalah proporsional dengan b 2. Bidang stres jarak jauh memungkinkan dislokasi untuk berinteraksi dengan titik cacat, atom-atom yang ute dan dislokasi lainnya dalam jarak jauh, sampai 100b, dari inti dislokasi.
23. Mengenai kekuatan yang bertindak dalam perbedaan: gaya peluncur yang tegak lurus dengan ituDislokasi. Tekanan garis bertindak untuk mengurangi penyebaran panjang. Kekuatan lentur bertindak untuk menekuk dislokasi antara hambatan. Stres yang diperlukan dalam rangka untuk menghilangkan hambatan pada pesawat tergelincir, dengan kata lain perlawanan dari hambatan untuk gerakan lepas, adalah berbanding terbalik dengan jarak di antara hambatan.
24. Efek utama dislokasi berhubungan dengan deformasi plastik, penguatan dan transformasi fase. Dalam kasus terakhir, dislokasi meningkatkan nukleasi dan pertumbuhan fase baru, dengan menyediakan situs untuk nukleasi terheterogen dan dengan melayani sebagai jalur berfusi tinggi untuk pertumbuhan difusi dari fase baru.
25. Antarmuka utama dalam logam adalah permukaan bebas, batas biji-bijian, batas interfase dan menumpuk kesalahan. Semua antarmuka ditandai oleh pancaran energi interfacial.
26. Energi permukaan dari permukaan bebas sangat anisotropik. Bentuk keseimbangan dari kristal tunggal adalah yang meminimalkan total energi permukaan.
27. Batas biji-bijian memisahkan dua daerah kristal dengan struktur kristal yang sama tetapi dengan kisi-kisi yang berbeda orientasi. Batas-batas daerah biji-bijian dibedakan dari sudut kemiringan dan twist serta batas-batas sudut rendah dan sudut tinggi.
28. Batas-batas antarfase memisahkan dua fase yang berbeda, yang mungkin memiliki struktur kristal atau komposisi kimia yang berbeda. Tergantung pada apakah ada penuh, sebagian atau tidak ada kebetulan dari dua kisi kristal di batas, batas antar fase dibedakan dalam batas koheren, semikoheren, dan tidak koheren.
0 komentar:
Posting Komentar