DISLOCATION công nghệ vật liệu

KHUYẾT TẬT MẠNG TINH THỂ DEFECTS Các cấu trúc tinh thể đã được nhắc tới là cấu trúc của tinh thể lý tưởng vì khi xét đã bỏ qua dao động nhiệt và các sai hỏng khuyết tật trong trật tự sắ

LỆCH MẠNG TINH THỂ

(DISLOCATION)

Người thực hiên: Nguyễn Trung Kiên

NỘI DUNG THẢO LUẬN:

I KHUYẾT TẬT MẠNG TINH THỂ (DEFECTS)

II KHUYẾT TẬT ĐƯỜNG –LỆCH

(LINER DEFECTS – DISLOCATION):

1 LỆCH BIÊN (EGDE DISLOCATION).

2 LỆCH XOẮN (SCREW DISLOCATION).

3 LỆCH HỖN HỢP (MIX DISLOCATION).

III ỨNG DỤNG LỆCH (APPLICATION).

I KHUYẾT TẬT MẠNG TINH THỂ (DEFECTS)

Các cấu trúc tinh thể đã được nhắc tới là cấu trúc của tinh thể lý tưởng vì khi xét đã bỏ qua dao động nhiệt và các sai hỏng (khuyết tật) trong trật tự sắp xếp của các nguyên tử (ion, phân tử ) Trong thực tế không phải 100% nguyên tử đều nằm đúng vị trí quy định, gây nên những sai hỏng được gọi là sai lệch mạng tinh thể hay khuyết tật mạng Tuy số nguyên tử nằm lệch vị trí quy định chiếm tỷ lệ rất thấp (chỉ 1 - 2%) song gây ra các ảnh hưởng rất xấu đến các hành vi của tinh thể dưới tác dụng của ngoại lực (biến dạng dẻo, biến cứng )

Phụ thuộc vào kích thước theo ba chiều trong không gian:

Sai lệch đường là loại có kích thước nhỏ (cỡ kích thước nguyên tử) theo hai chiều và lớn theo chiều thứ ba, tức có dạng của một đường (đường ở đây có thể

là thẳng, cong, xoáy trôn ốc) Sai lệch đường có thể là một dãy các sai lệch điểm, song cơ bản và chủ yếu vẫn là lệch (dislocation) với hai dạng là lệch biên (egde dislocation) và lệch xoắn (screw location)

II KHUYẾT TẬT ĐƯỜNG –LỆCH (LINER DEFEAT – DISLOCATION)

Do xô lệch mạng nên năng

lượng tích lũy trong đó tăng thêm

chủ yếu nằm ở vùng trục lệch Để

đặc trưng cho xô lệch mạng người ta

dùng vectơ Burgers Vectơ này được

xác định bằng cách vẽ ô vuông trên

mặt tinh thể Trong tinh thể lý tưởng

ô vuông được khép kín (điểm xuất

phát gặp điểm kết thúc), song trong

tinh thể có lệch ô vuông đó không

khép kín, xuất hiện vectơ nối hai

điểm đầu, cuối đó chính là vectơ

Burgers

1 LỆCH BIÊN ( EGDE DISLOCATION ):

Chèn thêm bán mặt ABCD vào nửa

phần trên của mạng tinh thể lý sự

xuất hiện thêm của bán mặt làm cho

các mặt phẳng nguyên tử khác nằm

về hai phía trở nên không hoàn toàn

song song với nhau nữa Biểu thị sắp

xếp nguyên tử trên mặt cắt vuông

góc với trục AD , rõ ràng là sự xô lệch

này kéo dài theo đường AD được gọi

là trục lệch, nó chính là biên của bán

mặt nên có tên là lệch biên Với sự

phân bố như vậy nửa tinh thể có

chứa bán mặt sẽ chịu ứng suất nén,

nửa còn lại chịu ứng suất kéo

II KHUYẾT TẬT ĐƯỜNG –LỆCH (LINER DEFEAT – DISLOCATION)

2 LỆCH XOẮN ( SCREW DISLOCATION ):

Cắt tinh thể lý tưởng theo bán mặt ABCD rồi trượt dịch hai mép ngoài ngược chiều nhau đi một hằng số mạng trên đường BC Điều này sẽ làm cho các nguyên

tử trong vùng hẹp giữa hai đường AD và BC sắp xếp lại có dạng đường xoắn ốc giống như mặt vít nên lệch có tên là lệch xoắn Biểu thị sắp xếp nguyên tử ở trên

và dưới bán mặt Sự xô lệch nguyên tử được thấy rõ Cũng giống như trên đường

AD là tâm của sự xô lệch nên được gọi là trục lệch

II KHUYẾT TẬT ĐƯỜNG –LỆCH (LINER DEFEAT – DISLOCATION)

3 LỆCH HỖN HỢP ( MIX DISLOCATION ):

II KHUYẾT TẬT ĐƯỜNG –LỆCH (LINER DEFEAT – DISLOCATION)

II KHUYẾT TẬT ĐƯỜNG –LỆCH (LINER DEFEAT – DISLOCATION)

III ỨNG DỤNG LỆCH (APPLICATION).

Biến dạng dẻo (Deformation) được gây ra từ quá trình trượt trong mạng tinh thể: trong đó nguyên tử di chuyển qua nhiều lần khoảng cách giữa các nguyên tử so với

vị trí ban đầu

Lệch biên (egde dislocation) có ảnh hưởng rất lớn đến quá trình biến dạng dẻo:

nó là nguồn gốc của quá trình trượt (giảm độ bền) song khi quá nhiều nó lại gây cản trượt (tăng bền) Ngoài ra sự có mặt của lệch xoắn giúp cho mầm phát triển nhanh khi kết tinh

Trong mạng tinh thể thực tế có chứa lệch, sự trượt sẽ xảy ra khác bằng chuyển động của lệch

III ỨNG DỤNG LỆCH (APPLICATION).

III ỨNG DỤNG LỆCH (APPLICATION).

Sau khi biến dạng dẻo, do mạng tinh thể bị xô lệch, cơ tính kim loại thay đổi rất mạnh theo chiều hướng như sau:

-Tăng độ bền song trong đó, xu hướng biến cứng, hóa bền, nhưng lại làm giảm dộ dẻo và độ dai, tức có xu hướng biến giòn

-Tăng độ cứng

Cụ thể hơn là quá trình biến dạng nóng (rèn):

Quá trình xảy ra như sau:

-biến dạng dẻo là xô lệch mạng tinh thể nên hóa bền,

cứng

-Kết tinh lại làm mất xô lệch gây thải bền giảm độ

cứng

Vì thế sau quá trình này kim loại sẽ có xu hướng bền

hơn

Trong quá trình biến dạng nóng kim loại dễ bị biến

cứng ( giòn) Cho nên sau quá trình đó ta sẽ tiến hành

ủ kết tinh lại tiếp theo bằng cách vùi kim loại vào cát

hay bột vôi tránh mất nhiệt để phục hồi độ cứng và độ

dẻo

CÁM ƠN MỌI NGƯỜI ĐÃ CHÚ Ý

LẮNG NGHE