17-05-2019, 01:31 AM
پيري در اثر سريع سرد کردن آلياژ از درجه حرارتهاي بالا;
پيري پس از تغيير شکل يا کار سرد (پير کرنشي). هر دو نوع پيري سختي را افزايش داده و چقرمگي ، انعطاف پذيري و قابليت تغيير شکل را کم مي کنند. مثلا ورقهاي فولاد که چندين مرحله نورد مي شوند، در اثر نگهداري در انبار در فاصله بين مراحل نورد دچار پيري کرنشي شده و شکل پذيري آنها به شدت کاهش مي يابد.
در پيري کرنشي، بعد از اعمال کار مکانيکي و گذشت زمان )چند روز در دماي اتاق يا چند ساعت در دماي پيري مثلا200 درجه سانتيگراد) به علت نفوذ عناصري چون کربن و نيتروژن در فلز ، نابجاييها قفل شده و در برابر تغيير شکل مقاومت مي کنند و به اين ترتيب سختي و استحکام را افزايش داده و از نرمي و چقرمگي کم مي کنند، علاوه بر آن حساسيت به سرعت کرنش نيز بيشتر مي شود. مي دانيم که در اثر افزودن درصد کمي از ديگر عناصر ترکيبي به فلز خالص، آلياژ آن فلز ايجاد مي شود. آلياژ هر فلز داراي ساختاري است که به آن فاز مي گويند. فاز قسمت قابل تشخيص و همگن در ريزساختار ماده است که داراي يک ترکيب شيميايي و شبکه بلوري خاص و دماي پايداري مخصوص بخود باشد. هر چه درصد عناصر آلياژي بيشتر باشد، ساختار آلياژ از ساختار فلز خالص دورتر مي شود. در يک دما و فشار ثابت، عنصر آلياژي تا حد معيني مي تواند در آلياژ حل شود. با حل شدن عنصر آلياژي در يک حلال يا زمينه ، محلول جامد ايجاد مي شود. با سريع سرد کردن محلول از دماي بالا تشکيل رسوبات تعادلي غير ممکن شده و محلول جامد فوق اشباع ايجاد مي شود. در آلياژهاي فلزات مختلف مثل آلياژهاي آهن-کربن، آلياژهاي آلومينيم و مس و ... ، در اثر تجزيه محلول جامد فوق اشباع اين آلياژها فازهايي رسوب مي کنند: ابتدا اتمهاي اضافي در مناطق معيني از شبکه بلوري محلول جامد فوق اشباع جمع مي شوند; سپس يک شبکه بلوري جديد به نام فاز رسوبي شکل مي گيرد. با گذشت زمان يا افزايش دما، اتصال شبکه بلوري جديد از شبکه زمينه قطع شده و ذرات فاز جديد تشکيل مي شوند. در علم مواد اين فرايند "رسوب سختي" نام دارد. رسوب سختي يکي از روشهاي افزايش سختي و استحکام آلياژهاي آهني و غير آهني است. دقت شود که فرايند رسوب سختي براي فلزات خالص قابل انجام نيست و آلياژهايي مستعد آن هستند که در حالت جامد حد حلاليت داشته باشند. براي ايجاد رسوب سختي بايد فاز ثانويه در دماي بالا قابل حل بوده و با کاهش دما حلاليت آن کم شود. در اين شرايط استحکام و سختي آلياژ زياد مي شود. عامل افزايش سختي و استحکام، تشکيل رسوبات منظم ريز با توزيع يکنواخت و تراکم مناسب در زمينه محلول جامد است. رسوبات منظم با توزيع بسيار ريز و ظريف، حرکت نابجاييها در هنگام تغيير شکل را مشکل مي کنند و در نتيجه سختي و استحکام را افزايش مي دهند. اگر بعد از تشکيل محلول جامد فوق اشباع فلز حرارت داده نشود و فقط در اثر گذشت زمان طولاني پير شود، فرايند پيري، پير سختي طبيعي نام دارد; اما اگر بعد از تشکيل محلول جامد فوق اشباع فلز حرارت داده شده و فلز در زمان کمتري پير شود، پير سختي مصنوعي اتفاق افتاده است. گاهي بعد از سريع سرد کردن و قبل از حرارت دادن دوباره فلز، کار سرد روي فلز انجام مي شود. نکته ديگر آنکه با به هم پيوستن ذرات کوچک فاز جديد و بزرگ شدن ذرات، و تبديل شدن رسوبات منظم به نامنظم، خواص مکانيکي کاهش مي يابد، به اين پديده Aging Over يا پيري اضافي گويند.
پيري پس از تغيير شکل يا کار سرد (پير کرنشي). هر دو نوع پيري سختي را افزايش داده و چقرمگي ، انعطاف پذيري و قابليت تغيير شکل را کم مي کنند. مثلا ورقهاي فولاد که چندين مرحله نورد مي شوند، در اثر نگهداري در انبار در فاصله بين مراحل نورد دچار پيري کرنشي شده و شکل پذيري آنها به شدت کاهش مي يابد.
در پيري کرنشي، بعد از اعمال کار مکانيکي و گذشت زمان )چند روز در دماي اتاق يا چند ساعت در دماي پيري مثلا200 درجه سانتيگراد) به علت نفوذ عناصري چون کربن و نيتروژن در فلز ، نابجاييها قفل شده و در برابر تغيير شکل مقاومت مي کنند و به اين ترتيب سختي و استحکام را افزايش داده و از نرمي و چقرمگي کم مي کنند، علاوه بر آن حساسيت به سرعت کرنش نيز بيشتر مي شود. مي دانيم که در اثر افزودن درصد کمي از ديگر عناصر ترکيبي به فلز خالص، آلياژ آن فلز ايجاد مي شود. آلياژ هر فلز داراي ساختاري است که به آن فاز مي گويند. فاز قسمت قابل تشخيص و همگن در ريزساختار ماده است که داراي يک ترکيب شيميايي و شبکه بلوري خاص و دماي پايداري مخصوص بخود باشد. هر چه درصد عناصر آلياژي بيشتر باشد، ساختار آلياژ از ساختار فلز خالص دورتر مي شود. در يک دما و فشار ثابت، عنصر آلياژي تا حد معيني مي تواند در آلياژ حل شود. با حل شدن عنصر آلياژي در يک حلال يا زمينه ، محلول جامد ايجاد مي شود. با سريع سرد کردن محلول از دماي بالا تشکيل رسوبات تعادلي غير ممکن شده و محلول جامد فوق اشباع ايجاد مي شود. در آلياژهاي فلزات مختلف مثل آلياژهاي آهن-کربن، آلياژهاي آلومينيم و مس و ... ، در اثر تجزيه محلول جامد فوق اشباع اين آلياژها فازهايي رسوب مي کنند: ابتدا اتمهاي اضافي در مناطق معيني از شبکه بلوري محلول جامد فوق اشباع جمع مي شوند; سپس يک شبکه بلوري جديد به نام فاز رسوبي شکل مي گيرد. با گذشت زمان يا افزايش دما، اتصال شبکه بلوري جديد از شبکه زمينه قطع شده و ذرات فاز جديد تشکيل مي شوند. در علم مواد اين فرايند "رسوب سختي" نام دارد. رسوب سختي يکي از روشهاي افزايش سختي و استحکام آلياژهاي آهني و غير آهني است. دقت شود که فرايند رسوب سختي براي فلزات خالص قابل انجام نيست و آلياژهايي مستعد آن هستند که در حالت جامد حد حلاليت داشته باشند. براي ايجاد رسوب سختي بايد فاز ثانويه در دماي بالا قابل حل بوده و با کاهش دما حلاليت آن کم شود. در اين شرايط استحکام و سختي آلياژ زياد مي شود. عامل افزايش سختي و استحکام، تشکيل رسوبات منظم ريز با توزيع يکنواخت و تراکم مناسب در زمينه محلول جامد است. رسوبات منظم با توزيع بسيار ريز و ظريف، حرکت نابجاييها در هنگام تغيير شکل را مشکل مي کنند و در نتيجه سختي و استحکام را افزايش مي دهند. اگر بعد از تشکيل محلول جامد فوق اشباع فلز حرارت داده نشود و فقط در اثر گذشت زمان طولاني پير شود، فرايند پيري، پير سختي طبيعي نام دارد; اما اگر بعد از تشکيل محلول جامد فوق اشباع فلز حرارت داده شده و فلز در زمان کمتري پير شود، پير سختي مصنوعي اتفاق افتاده است. گاهي بعد از سريع سرد کردن و قبل از حرارت دادن دوباره فلز، کار سرد روي فلز انجام مي شود. نکته ديگر آنکه با به هم پيوستن ذرات کوچک فاز جديد و بزرگ شدن ذرات، و تبديل شدن رسوبات منظم به نامنظم، خواص مکانيکي کاهش مي يابد، به اين پديده Aging Over يا پيري اضافي گويند.
