وبلاگ

:

مکانیزمهای مقاوم شدن به عنوان یکی از مهمترین مباحث در متالورژی مکانیکی همواره مورد توجه
محققین بوده و تاکنون پژوهشهای بسیاری در این زمینه صورت گرفته است. بسیاری از فلزات با انجام
کار سرد و آنیل خواص مورد نیاز را تامین می کنند، همچنین می توان با ایجاد محلول جامد جانشینی
یا بین نشینی باعث افزایش استحکام و سختی و یا تغییر آنها در جهت مطلوب گردید به عنوان مثال
برنج به عنوان یکی از مهمترین محلولهای جامد در صنایع استفاده فراوانی دارد، عملیات حرارتی
 پیرسازی نیز به عنوان یکی از مهمترین عوامل ایجاد استحکام خصوصا در آلیاژهای غیر آهنی هر روز
بیشتر از قبل بکار گرفته می .شود
در این تحقیق آلیاژهای مس بررسی و روش های مختلف افزایش استحکام در این آلیاژها مطرح گردید.
مس عموما ب هواسطه کار سرد و ریزدانه کردن افزایش استحکام را تجربه خواهد کرد که میتوان با اضافه
نمودن عملیات آنیل نیز به خواص مورد نظر رسید. در گروه آلیاژهایی که از نوع محلول جامد میباشند
همانند برنجها، اضافه کردن میزان ماده آلیاژی به عنوان مثال روی، میتواند خواص آلیاژ را به میزان
قابل توجهی تغییر دهد همچنین بر روی این آلیاژها میتوان کار سرد انجام داد و خواص مورد نظر را
بدست آورد. ه آلیاژ ایی با قابلیت پیرسازی همانند آلیاژهای مس – کروم یا مس- بریلی مو دارای توانایی
افزایش استحکام خود به واسطه ایجاد رسوبهایی ریز و پراکنده در فاز زمینه میباشند . به همین
واسطه کاربرد وسیعی نیز در صنعت دارند .

هدف

هدف از انجام این تحقیق بررسی آلیاژهای مس و روش های متداول ایجاد استحکام در آنها بود. مس از
جمله فلزات بسیار پر کاربرد در صنعت میباشد که از سالیان دور مورد استفاده قرار گرفته است. به علت
خواص الکتریکی عالی و هدایت گرمایی بسیار خوب آلیاژهای مس استفاده از آنها بصورت گسترده وجود
دارد. همچنین به دلیل مقاومت به خوردگی خوب و آسانی شکل دهی و همچنین مقاومت به خستگی
مناسب مورد استفاده قرار میگیرند. آلیاژهای جدیدتر مس دارای خواص مختلف و متنوعی میباشند از
جمله آلیاژهای حافظه دار مانند Cu-Zn-Al-Ni، آلیاژهای ضربه گیر مانند Cu-Al-Ni و یا آلیاژ
Cu-Cr-Zr با استحکام بالا میباشد. همچنین آلیاژهایی که توسط پراکنده سختی استحکام بیشتری
نسبت به مس دارند در سالهای اخیر بیشتر تولید و استفاده قرار گرفته اند که عمدتا به دلیل سختی،
مقاومت به خزش خوب و استحکام تسلیم بالا ب می اشد.خواص خوب خود از جمله استحکام مناسب،
رسانایی عالی و مقاومت به خوردگی کاربردهای مختلفی دارد. برای کاربردهای گوناگون خواص متفاوتی
از نظر استحکامی لازم میباشد که این مهم به واسطه روش های متفاوتی انجام میشود. هدف از انجام
این تحقیق بررسی این روشها برای مس و آلیاژهای آن بود .

پیشینه تحقیق
ایجاد تغییر در مرز دانه و اندازه دانه ها سالهاست که از جمله روش های تغییر استحکام در مواد می باشـد .
هنگامی که دانه ها ریز باشند مساحت کل مرز دانه ها در واحد حجم پلی کریستال افزایش می یابد و بـه
تبع آن خواص ماده بیشتر ب ر اساس خواص مرز دانه خواهد بود، برعکس هرچه دانه ها درشتتـر باشـند
خواص ماده نزدیک به رفتار درون دانه ها خواهد . دش مرز دانه ها در دمای کمتر از نصف نقطه ذوب فلـز،
موانع قوی در برابر حرکت نابجاییها به حساب می آیند و به علت اختلاف آرایش کریـستالی دانـه هـای
مجاور مانع لغزش نابجایی از یک دانه به دانه دیگر می گردند. لیکن در دماهـایی بـیش از حـدود نـصف
نقطه ذوب، به عنوان مکانهایی مناسب جهت شروع ترک عمل می نمایند، زیرا تغییر شکل بیشتر بر مرز
ها دانه متمرکز میگردد و به علت وجود ناخالصی در آنها تمایل به جدایش و شکست مرز دان های افزایش
 مییابد .
کرنش سختی یا کارسختی یکی دیگر از روش های استحکام دهی در فلـزات مـی باشـد و بیـشتر بـرای
استحکام دهی فلزات و آلیاژهایی بکار می رود که با عملیات حرارتـی سـخت نمـی شـوند ت. غییـر شـکل
پلاستیک تعداد نابجایی ها را زیاد می کند در نتیجه برخورد آنها بیشتر می شود و این خود باعـث ایجـاد
جاگهای متعدد روی نابجایی ها و متوقف یا کند شدن آنها میشود. یک فلز آنیـل شـده تقریبـا شـامل

۱۰ تا ۸ نابجایی بر سانتی متر مربع می باشد در حال یکه چگالی نابجایی یک فلز کار سخت شـده در
حدود ۱۰ نابجایی بر سانتی متر مربع است .
مخلوط همگن دو یا چند نوع اتم در حالت جامد را محلول جامد می نامند اضـافه کـردن اتمهـای حـل
شونده در شبکه اتمهای حلال، یا تشکیل محلول جامد، باعث افزایش استحکام آلیاژ می گردد. هنگـامی
که اتمهای فلزی دیگر در زمینه فلز اولیه حل می شوند ممکن است در هر یک از دو مکان جانـشین بـا
بین نشین قرار بگیرند . هنگامی که اتم حل شونده در جای اتمهـای حـلال قـرار گیـرد محلـول جامـد
جانشینی خواهد بود و هنگامی که اتم حلال در فضاهای خالی بین اتمهای حلال قـرار بگیـرد محلـول
جامد بین نشینی نام دارد . در عمل وقتی اتمهای حل شونده به اندازه اتمهای حلال باشد م حلول جامد
جانشینی و چنانچه بسیار کوچکتر باشد محلول جامد بین نشینی ایجاد خواهد شد .