किसी सामग्री की पैदावार के बाद, वह घटना जहां इसकी ताकत और कठोरता बढ़ जाती है जबकि बढ़ती विकृति के साथ इसकी प्लास्टिसिटी और क्रूरता कम हो जाती है, इसे स्ट्रेन हार्डनिंग या वर्क हार्डनिंग कहा जाता है।
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तंत्र
जैसे-जैसे प्लास्टिक विरूपण बढ़ता है, अव्यवस्था घनत्व लगातार बढ़ता जाता है। इसलिए, आंदोलन के दौरान अव्यवस्थाओं का प्रतिच्छेदन तेज हो जाता है, जिसके परिणामस्वरूप निश्चित दरारें, अव्यवस्था उलझाव और अन्य बाधाएं उत्पन्न होती हैं। इससे अव्यवस्था की गति के प्रति प्रतिरोध बढ़ जाता है, जिससे विरूपण प्रतिरोध बढ़ जाता है और आगे प्लास्टिक विरूपण मुश्किल हो जाता है, जिससे धातु की ताकत बढ़ जाती है।
नियम: जैसे-जैसे विरूपण की डिग्री बढ़ती है, सामग्री की ताकत और कठोरता बढ़ती है, जबकि इसकी प्लास्टिसिटी और कठोरता कम हो जाती है। अव्यवस्था का घनत्व लगातार बढ़ता रहता है। सूत्र आरेख के अनुसार, ताकत अव्यवस्था घनत्व ρ की पहली शक्ति के सीधे आनुपातिक है। अव्यवस्थाओं का बर्गर वेक्टर बी जितना बड़ा होगा, मजबूत करने वाला प्रभाव उतना ही अधिक महत्वपूर्ण होगा।
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तरीकों
शीत विकृति, जैसे शीत दबाव, रोलिंग, शॉट पीनिंग इत्यादि।
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उदाहरण
ठंड से खींचे गए स्टील के तार की ताकत कई गुना बढ़ सकती है।
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तनाव सुदृढ़ीकरण का व्यावहारिक महत्व (फायदे और नुकसान)
(1) लाभ:
① धातुओं को मजबूत करने के लिए तनाव सुदृढ़ीकरण एक प्रभावी तरीका है। उन सामग्रियों के लिए जिन्हें गर्मी उपचार द्वारा मजबूत नहीं किया जा सकता है, तनाव को मजबूत करने से उनकी ताकत कई गुना बढ़ सकती है।
② यह कुछ वर्कपीस या अर्ध-तैयार उत्पादों के निर्माण में एक महत्वपूर्ण कारक है, जो धातु के समान विरूपण को सक्षम करता है और वर्कपीस या अर्ध-तैयार उत्पादों के निर्माण को संभव बनाता है, जैसे कि ठंडे खींचे गए स्टील के तार और भागों की स्टैम्पिंग।
③ तनाव को मजबूत करने से उपयोग के दौरान भागों या घटकों की सुरक्षा में भी सुधार हो सकता है। जब किसी हिस्से के कुछ हिस्सों में तनाव एकाग्रता या अधिभार होता है, तो उस स्थान पर प्लास्टिक विरूपण होता है। वर्क हार्डनिंग के कारण, अतिभारित हिस्से का विरूपण रुक जाता है, जिससे सुरक्षा में सुधार होता है।
(2) नुकसान:
① तनाव को मजबूत करने से सामग्री उत्पादन और उपयोग में भी परेशानी आती है। विरूपण से ताकत बढ़ती है लेकिन प्लास्टिसिटी कम हो जाती है, जिससे आगे विरूपण कठिन हो जाता है और अधिक शक्ति की आवश्यकता होती है।
② सामग्री का विरूपण जारी रखने के लिए, बीच-बीच में पुनर्क्रिस्टलीकरण एनीलिंग की आवश्यकता होती है ताकि सामग्री बिना टूटे विरूपण जारी रख सके, जिससे उत्पादन लागत बढ़ जाती है। छवि छवि II. ठोस समाधान सुदृढ़ीकरण छवि 01 परिभाषा ठोस समाधान सुदृढ़ीकरण वह घटना है जिसमें एक ठोस समाधान की ताकत और कठोरता बढ़ जाती है जबकि विलेय परमाणु सामग्री बढ़ने के साथ इसकी प्लास्टिसिटी और क्रूरता कम हो जाती है . 02 तंत्र (1) विलेय परमाणुओं का विघटन ठोस समाधान के क्रिस्टल जाली को विकृत कर देता है, जिससे स्लिप सतहों पर अव्यवस्थाओं की गति में बाधा आती है। (2) अव्यवस्था रेखाओं पर अलग-अलग विलेय परमाणुओं द्वारा गठित कोटिलार्ड वायुमंडल, अव्यवस्थाओं को पिन करता है, जिससे अव्यवस्था आंदोलन के प्रतिरोध में वृद्धि होती है। (3) स्टैकिंग दोष क्षेत्रों में विलेय परमाणुओं का पृथक्करण विस्तारित अव्यवस्थाओं की गति में बाधा डालता है। वे सभी कारक जो अव्यवस्था की गति में बाधा डालते हैं और अव्यवस्था की गति के प्रतिरोध को बढ़ाते हैं, ताकत बढ़ा सकते हैं। ② विलेय परमाणुओं और विलायक परमाणुओं के बीच आकार का अंतर जितना अधिक होगा, सुदृढ़ीकरण प्रभाव उतना ही अधिक महत्वपूर्ण होगा। ③ अंतरालीय ठोस विलयन बनाने वाले विलेय तत्वों का सुदृढ़ीकरण प्रभाव संस्थागत ठोस विलयन बनाने वाले तत्वों की तुलना में अधिक होता है।
④ विलेय परमाणुओं और विलायक परमाणुओं के बीच वैलेंस इलेक्ट्रॉनों की संख्या में जितना अधिक अंतर होगा, मजबूत करने वाला प्रभाव उतना ही अधिक होगा।
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तरीका
मिश्रधातु बनाना, अर्थात् मिश्रधातु तत्वों को जोड़ना।
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उदाहरण
तांबे -निकल मिश्र धातुओं की ताकत शुद्ध तांबे और निकल धातुओं की तुलना में अधिक है।
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तृतीय. अनाज शोधन सुदृढ़ीकरण
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परिभाषा
यह घटना कि अनाज के आकार में कमी के साथ किसी सामग्री की ताकत, कठोरता, लचीलापन और कठोरता बढ़ जाती है, अनाज शोधन सुदृढ़ीकरण कहलाती है।
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तंत्र
सिद्धांत विस्थापन पर्ची पर अनाज की सीमाओं के बाधक प्रभाव में निहित है। पॉलीक्रिस्टलाइन सामग्रियों के लिए, विस्थापन आंदोलन को अनाज की सीमाओं के प्रतिरोध को दूर करना होगा। ऐसा इसलिए है क्योंकि अनाज की सीमा के दोनों ओर अव्यवस्थाओं का झुकाव अलग-अलग होता है। इसलिए, एक निश्चित अनाज में, एक फिसलन अव्यवस्था सीधे अनाज की सीमा को पार करके आसन्न अनाज में नहीं जा सकती है। अनाज की सीमा पर बड़ी संख्या में अव्यवस्थाएं जमा होने के बाद ही, जिससे तनाव सघनता पैदा होती है, निकटवर्ती अनाजों में मौजूदा अव्यवस्थाओं की गति को फिसलन पैदा करने के लिए प्रेरित किया जा सकता है। इसलिए, अनाज का आकार जितना महीन होगा, सामग्री की ताकत उतनी ही अधिक होगी।
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नियम
महीन अनाजों के परिणामस्वरूप बड़े अनाज सीमा क्षेत्र बनते हैं। हॉल-पेज सूत्र के अनुसार, औसत अनाज व्यास d जितना छोटा होगा, सामग्री की उपज शक्ति उतनी ही अधिक होगी।
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अनाजों को परिष्कृत करने की विधियाँ
① क्रिस्टलीकरण के दौरान, न्यूक्लिएशन दर को बढ़ाने के लिए सुपरकूलिंग, संशोधन उपचार, कंपन और सरगर्मी को बढ़ाकर अनाज को परिष्कृत किया जा सकता है।
② ठंडी -विकृत धातुओं के लिए, विरूपण की डिग्री और एनीलिंग तापमान को नियंत्रित करके अनाज को परिष्कृत किया जा सकता है।
③ अनाज को सामान्यीकरण और एनीलिंग ताप उपचार के माध्यम से परिष्कृत किया जा सकता है।
④ नए चरण बनाने के लिए मिश्र धातु तत्वों को स्टील में जोड़ा जा सकता है, जिससे अनाज की वृद्धि बाधित होती है।
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चतुर्थ. द्वितीय चरण का सुदृढ़ीकरण
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परिभाषा
धातु मैट्रिक्स में एक या अधिक अन्य चरणों की उपस्थिति से धातु की ताकत बढ़ जाती है। दूसरे चरण को प्राप्त करने की प्रक्रिया के आधार पर, दूसरे चरण के सुदृढ़ीकरण को विभाजित किया गया है: ① वर्षा सुदृढ़ीकरण: चरण परिवर्तन गर्मी उपचार के माध्यम से दूसरे चरण को प्राप्त करना; ② फैलाव सुदृढ़ीकरण: पाउडर सिंटरिंग या आंतरिक ऑक्सीकरण के माध्यम से दूसरा चरण प्राप्त करना।
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तंत्र
जब कोई अव्यवस्था अपनी गति के दौरान दूसरे चरण का सामना करती है, तो उसे दूसरे चरण को बायपास करने या काटने की आवश्यकता होती है। इस प्रकार, दूसरा चरण अव्यवस्था की गति में बाधा डालता है, जिससे सामग्री की ताकत बढ़ जाती है।
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उदाहरण
स्टील में सीमेंटाइट की मौजूदगी से इसकी ताकत बढ़ जाती है।
