Echiche nke Mgbasa Ozi na Ịrụ Ọrụ Metallurgy
Mgbasa ozi bụ otu n'ime echiche kachasị mkpa na metallurgy n'ihi na ọ na-achịkwa otu atọm si agagharị n'ime ihe siri ike. Mmegharị atọm a nwere ike iyi "ihe a na-anaghị ahụ anya" na macroscale, mana mmetụta ya dị ezigbo adị: mgbasa ozi na-emetụta ọsọ ọgwụgwọ okpomọkụ, nhazi usoro, iguzogide nchara, ike igwe, na ọbụna ndụ ọrụ nke ihe ndị mejupụtara. Na-aghọtaghị mgbasa ozi, ọ na-esiri ike ịkọwa ihe mere ígwè ji sie ike, ihe kpatara ụfọdụ alloys ji adị ka ihe na-agbawa agbawa mgbe a kpochara ha ogologo oge, ma ọ bụ ihe kpatara oyi akwa nchebe na elu ígwè nwere ike isi etolite ma nọgide na-adịgide.
Ịghọta Mgbasa na Usoro Ndị Dị Mkpa
N'ikwu ya n'ụzọ dị mfe, mgbasa bụ mbufe nke oke ihe n'ihi mgbago njupụta, ya bụ, ọdịiche dị na ntinye nke ihe site n'otu ebe gaa na nke ọzọ. N'ihe siri ike dịka ọla, atọm anaghị agagharị n'enweghị nsogbu dịka ha na-eme na mmiri mmiri ma ọ bụ gas. Agbanyeghị, n'ọnọdụ okpomọkụ ụfọdụ, atọm nwere ike "ịwụli elu" site n'otu ọnọdụ na lattice kristal gaa na nke ọzọ, ọkachasị ma ọ bụrụ na enwere oghere ma ọ bụ ebe interstitial. Usoro a na-eme ka atọm gbasaa site na mpaghara ebe enwere nnukwu ntinye ruo na mpaghara ebe enweghị ntinye ruo mgbe e nwetara nkesa ka mma.
N'ihe gbasara ígwè, e nwere usoro mgbasa ozi abụọ bụ isi:
1. Mgbasa ozi nnọchi anya
Ọ na-eme mgbe atọm solute nọ n'ọnọdụ lattice n'ọnọdụ atọm metal dị n'okpuru (dịka ọmụmaatụ, Ni dị na Fe na ígwè alloy). Atọm na-akwaga site n'iji oghere ndị dị n'okpuru mee ihe. N'ihi na ọ chọrọ ọnụnọ nke oghere ndị dị n'okpuru na ọdịdị "dị arọ" nke mbufe ahụ, mgbasa nke nnọchi anya na-adịkarị nwayọ.
2. Mgbasa ozi n'etiti
Ọ na-eme mgbe obere atọm bi n'ime oghere dị n'etiti (dịka ọmụmaatụ, C ma ọ bụ N na Fe). Atọm ndị a nwere ike ịwụli elu n'etiti ebe dị n'etiti na-enweghị ichere maka oghere dị iche iche, ya mere ha na-adịkarị ngwa ngwa karịa mgbasa nke mgbanwe. Ọ bụ ya mere ka carbon nwere ike ịgbasa ngwa ngwa n'ime ígwè n'oge okpomọkụ dị elu - eziokwu dị oke mkpa na ime ka elu sie ike na ọgwụgwọ okpomọkụ nke ígwè.
Ike Na-akpali Mgbasa: Ngụkọta Uche na Ike N'efu
Mgbasa ozi na-eme n'ihi na sistemụ na-achọ ịnọ n'ọnọdụ nke ike efu dị ala. Mgbaàmà ntinye uche bụ ike mkpali kachasị: atọm na-agbada na mgbagọ ntinye iji belata ọdịiche dị n'etiti ihe mejupụtara. Agbanyeghị, n'ọrụ metallurgical, ike mkpali maka mgbasa ozi nwere ike ịdị mgbagwoju anya karịa, dị ka mgbagọ ike kemịkalụ, mgbagọ nrụgide (mgbagọ enyemaka nrụgide), ma ọ bụ mgbagọ okpomọkụ (thermodiffusion). Agbanyeghị, maka ọtụtụ ngwa injinia, mgbagọ ntinye uche ka bụ ihe nlereanya bụ isi maka nyocha mgbasa ozi.
Iwu Fick: Usoro ọnụọgụ maka Mgbasa Ozi
Nnyocha mgbasa ozi na igwe na-eji Iwu Fick eme ihe, nke na-ejikọta mmụba atọm na mgbago nguzozi.
– Iwu Mbụ nke Fick kwuru na mgbasa mgbasa ahụ kwekọrọ na mgbanwe ntinye: atọm na-esi n'ọkwa dị elu ruo na nke dị ala na-asọpụta. N'echiche, ka mgbanwe ntinye ahụ dị elu, otú ahụ ka ọnụego mgbasa ahụ na-abawanye.
– Iwu nke abụọ nke Fick na-akọwa etu njupụta si agbanwe ka oge na-aga. Iwu a dị oke mkpa maka ịkọ amụma profaịlụ njupụta mgbe usoro dịka kaburization, nitriding, ma ọ bụ mgbasa ihe mejupụtara n'oge ọgwụgwọ okpomọkụ ogologo oge gasịrị.
Site na Iwu Fick nke Abụọ, ndị injinia nwere ike ịkọ ogologo oge a chọrọ iji kpoo ọkụ ruo omimi nke mgbasa n'elu ihe mejupụtara ya.
Mmetụta Mgbasa na Mmetụta Okpomọkụ
Ọnụọgụ mgbasa ozi (D) na-ekpebikarị ọsọ mgbasa ozi. Uru nke D na-abawanye nke ukwuu ka okpomọkụ na-arị elu, dabere na ya na-esokarị usoro Arrhenius:
- D na-abawanye nke ukwuu ka okpomọkụ na-arị elu,
- ike mkpali (Q) maka mbugharị atọm kpebiri.
N'okwu nkịtị, nke a pụtara na mmụba okpomọkụ nke ọtụtụ iri ruo ọtụtụ narị ogo nwere ike ime ka mgbasa ngwa ngwa dị ngwa ngwa ọtụtụ ugboro. Ya mere, usoro metallurgical dị ka alloy homogenization, metal powder sintering, ma ọ bụ ọgwụgwọ okpomọkụ na-eji okpomọkụ dị elu iji mee ka mmegharị atọm dịkwuo ngwa ngwa ma nweta obere nhazi achọrọ n'ime oge mmepụta kwesịrị ekwesị.
Mgbasa na Microstructure: Mmekọrịta na Mgbanwe Oge
Mgbasa ozi metụtara mgbanwe usoro na alloys. Ọtụtụ mgbanwe na ọla bụ nke a na-achịkwa mgbasa ozi, nke pụtara na ọnụego mmepụta nke usoro ọhụrụ na-adabere n'otú atọm nwere ike isi na-agagharị ngwa ngwa.
Dịka ọmụmaatụ:
– N'ime ígwè, imepụta pearlite site na austenite chọrọ mgbasa carbon.
– Ọdịdị nke ihe ndị na-eme ka ihe dị n'ime ihe ndị e ji aluminom mee (dịka ọmụmaatụ Al-Cu) n'oge ịka nká daberekwa na mgbasa nke atọm ndị a gbazere agbaze iji mepụta ihe ndị na-eme ka ihe dị n'ime ha sie ike.
Agbanyeghị, ọ bụghị mgbanwe niile chọrọ mgbasa. Mgbanwe dịka martensite na ígwè na-eme ngwa ngwa ma fọrọ nke nta ka ọ ghara ịgbasa, ebe mgbanwe nke nhazi kristal na-eme site na mgbanwe atọm mkpokọta. Ntụnyere a dị n'etiti mgbanwe mgbasa na nke na-abụghị mgbasa bụ isi ihe dị mkpa iji ghọta otu esi achịkwa njirimara igwe site na ọgwụgwọ okpomọkụ.
Mgbasa na Oke Ọka na Mgbapụ: Ụzọ Ngwa Ngwa
Mgbasa nke ọla anaghị adị otu mgbe niile n'ime ihe ahụ dum. E nwere ụzọ ndị na-eme ka mgbasa ngwa ngwa, ya bụ:
– Ókè ọka
Mpaghara a nwere usoro nhazi ya karịa nke dị n'ime mkpụrụ ọka, nke na-enye ohere ka atọm na-agagharị ngwa ngwa. Mgbasa ókè ọka dị mkpa n'ihe ndị dị ka ịrị elu na okpomọkụ dị elu na nkewa nke ụfọdụ ihe na ókè ọka, nke nwere ike ibute mmebi.
– Mgbasa (mgbasa paịpụ)
Nkwụsị nwere ike ịrụ ọrụ dị ka "ọkpọkọ" maka mgbasa ngwa ngwa. N'ọnọdụ ụfọdụ, mgbasa site na mwepụ na-eme ka mgbanwe microstructural dị n'oge mgbanwe ọkụ na mgbake.
Ụzọ mgbasa ozi ngwa ngwa a na-akọwa ihe mere ihe ndị nwere obere ihe ma ọ bụ nnukwu ihe ndị nwere ike ịgbasa nwere ike igosi àgwà mgbasa ozi dị iche iche karịa ihe kristal "zuru oke".
Itinye Mgbasa Ozi n'Ọrụ Metallurgical
Mgbasa ozi abụghị naanị ozizi; a na-eji ya eme ihe kpọmkwem n'ọtụtụ usoro ọrụ mmepụta ihe:
1. Kabọhaịdrị na nitriding
Usoro nke ime ka elu ígwè sie ike site n'itinye carbon ma ọ bụ nitrogen n'ime oyi akwa elu. Mgbasa ozi na-achịkwa omimi na profaịlụ siri ike nke ikpe ahụ.
2. Nhazi nke alloy ahụ
Mgbe a kpụchara ya, a na-enwekarị nkewa nke ihe mejupụtara ya. Ọgwụgwọ okpomọkụ na-eme ka ihe dị iche iche dị n'otu na-eji mgbasa ozi eme ka nkesa nke ihe ndị na-agwakọta ya dị mfe.
3. Ịmepụta ntụ ntụ ígwè
N'ime ihe na-eme ka ihe dị n'ime mmiri ghara ịdị ọcha, ihe ndị dị n'ime mmiri na-ejikọta ọnụ, oghere ndị ahụ na-ebelatakwa n'ihi mgbasa atọm n'etiti elu ihe ndị dị n'ime mmiri, ókèala mkpụrụ, na olu ha.
4. Mkpuchi mgbasa ozi
Dịka ọmụmaatụ, aluminizi ma ọ bụ chromizizi nwere ike ime ka iguzogide oxidation/corrosion dịkwuo elu n'oge okpomọkụ dị elu. Mkpuchi ahụ na-etolite mgbe ihe mkpuchi ahụ gbasaa n'ime ihe ndị dị n'ime ala ma mepụta ihe ndị dị n'etiti ígwè na ígwè.
5. Oke okpomọkụ na-agbawa agbawa na mmebi
N'iji ya ogologo oge n'oge okpomọkụ dị elu (turbines, boilers), mgbasa na-arụ ọrụ na mgbanwe ókèala ọka, ịkpụcha ihe ndị na-ebute mmiri, na ibuli oghere ndị na-eme ka ihe ghara ịdị ike.
Ihe Ndị Na-emetụta Mgbasa Ozi
Ụfọdụ ihe dị mkpa na-achịkwa mgbasa nke igwe na igwe gụnyere:
– Okpomọkụ (nke kachasị): ka ọ na-arị elu, ka ọ na-agba ọsọ.
– Nha atọm na ụdị usoro: obere atọm interstitial na-adị ngwa ngwa.
– Ọdịdị kristal: njupụta lattice na-emetụta mfe nke atọm na-awụlikwa elu.
– Ọnụọgụ oghere dị n'ime oghere: na-abawanye ka okpomọkụ na-arị elu ma na-emetụta mgbasa nke mgbanwe.
– Ọnụnọ nke ntụpọ kristal: ókèala ọka, mwepụ, na oghere nwere ike ime ka mgbasa ngwa ngwa.
– Nhazi nke alloy: mmekọrịta dị n'etiti ihe nwere ike ịbawanye ma ọ bụ belata mmegharị atọm.
Penutup
Echiche nke mgbasa n'ihe gbasara ígwè dị mkpa iji ghọta otu esi emepụta ihe ndị dị na ígwè na ihe ndị a na-emepụta. Site na ọgwụgwọ okpomọkụ nke ígwè, ruo n'ịkwalite mmiri ozuzo nke ihe ndị dị mfe, ruo n'ịdịgide okpomọkụ dị elu nke ihe, ihe niile dabere na ikike nke atọm ịkwaga n'ime ihe siri ike. Site na usoro nke Iwu Fick na nghọta nke usoro mgbasa mgbanwe na nke dị n'etiti, ndị injinia nwere ike ịkọ amụma ọnụego usoro, melite paramita mmepụta, ma gbochie ọdịda akụkụ n'ọhịa. N'ikpeazụ, mgbasa bụ "injin" nke obere ihe - obere ihe owuwu bụkwa ihe na-ekpebi arụmọrụ ihe ndị e ji ígwè rụọ.
Ọ bụrụ na ịchọrọ, enwere m ike itinye eserese echiche (dịka ọmụmaatụ, profaịlụ njupụta nke carburization), ihe atụ dị mfe nke mgbakọ na mwepụ dabere na Iwu Fick, ma ọ bụ tụlee mgbasa kpọmkwem na sistemụ Fe-C n'ụzọ miri emi karị.
