کار سختی (Work Hardening)

توجه : برداشت از مطالب این تاپیک تنها با ذکر منبع آن مجاز می باشد.(www.noandishaan.com)

۵ـ۱ـ مقدمه

پس از آنکه تیلور در سال ۱۹۳۴ میلادی، تئوری کلی خود در مورد کار سختی ارائه داد، تلاش‌ها برای تشریح مکانیزم های لغزش و اندرکنش نابجایی‌ها در فرآیند کار سختی با شدت بیشتری آغاز گردید. پس از آن، آزمایشات فراوانی برای رسم دقیق منحنی تنش ـ کرنش در فلزات مختلف، صورت گرفت و همچنین تاثیر پارامترهای مختلف از جمله دما، نرخ کرنش، اندازه دانه، جهات بلوری (در تک بلورها)، ترکیبات آلیاژی و غیره بر روی شکل منحنی بررسی گردید. با توسعه و گسترش روش‌های مستقیم مشاهده نابجایی‌ها، که عمدتاً شامل میکروسکوپ‌های الکترونی عبوری (TEM) و حکاکی حفره‌ای (etch pit) می باشد، امکان بررسی دقیق تر چگونگی توزیع و آرایش نابجایی‌ها در حین تغییر شکل، میسر گردید. علاوه بر آن با مشاهده خطوط لغزش، اطلاعات با ارزشی در مورد مکانیزم‌های لغزش در طول تغییر شکل بدست آمد.

اگر چه در سال‌های اخیر تئوری‌های متعددی در مورد کار سختی تک کریستال ها ارائه شده است ولی این پدیده هنوز نیز به طور کامل شناخته شده نمی باشد. هدف بسیاری از تئوری‌های کار سختی، تشریح منحنی تنش‌ـ کرنش و بیان ارتباط آن با دما، نرخ کرنش و سایر پارامترها می باشد. این تئوری‌ها معمولاً شامل مدل کردن نابجایی‌ها می‌باشد که با کنترل تنش سیلان صورت می گیرد. بطوریکه تنش سیلان به چگونگی توزیع نابجایی ها بستگی داشته و چگونگی توزیع نابجایی ها نیز با توجه به مقدار کرنش، متفاوت خواهد بود. بنابراین، اغلب تئوری هایی که برای تشریح پدیده کارسختی بکار می روند، در حقیقت تشریح مکانیزم هایی است که تنش سیلان را کنترل می کنند و آن نیز عمدتا شامل بیان چگونگی تغییر توزیع نابجایی ها در کرنش های مختلف می باشد. تیلور در سال ۱۹۳۴ میلادی، بیان نمود که نابجایی‌ها در یک شبکه منظم و بصورت مثبت و منفی آرایش می‌یابند. در آن زمان، مقدار تنش سیلان برای یک شبکه منظم، محاسبه گردید ولی مکانیزم تشکیل آن و یا علت کاهش پارامتر شبکه در اثر افزایش کرنش، مشخص نشد. در این بخش، در مورد تغییر شکل تک کریستال‌ها و تئوری‌های متعددی که در سال‌های اخیر و توسط دانشمندانی چون نابارو (Nabarro)، بازینسکی (Basinski) و هولت (Holt) در سال ۱۹۶۴ میلادی و بوچک (Boček) در سال ۱۹۶۳ میلادی و میچل (Mitchell) در سال ۱۹۶۴ میلادی، ارائه شده است، بررسی خواهد شد.

ادامه مطلب