ផលប៉ះពាល់នៃសម្ពាធ និងសីតុណ្ហភាពលើលក្ខណៈសម្បត្តិលោហៈ
លោហៈគឺជាវត្ថុធាតុដើមសំខាន់ៗនៅក្នុងជីវិតសម័យទំនើប ចាប់ពីការសាងសង់អគារ និងកម្មវិធីរថយន្ត រហូតដល់ឧបករណ៍ប្រើប្រាស់ក្នុងផ្ទះ និងគ្រឿងបន្លាស់បច្ចេកវិទ្យាខ្ពស់ដូចជាទួរប៊ីន រ៉េអាក់ទ័រ និងឧបករណ៍អេឡិចត្រូនិច។ កម្លាំងនៃលោហៈស្ថិតនៅក្នុងការរួមបញ្ចូលគ្នានៃលក្ខណៈសម្បត្តិមេកានិច និងរូបវន្តរបស់វា៖ កម្លាំង ភាពបត់បែន ចរន្តអគ្គិសនី និងកំដៅ និងភាពងាយស្រួលនៃការកែច្នៃតាមរយៈដំណើរការផលិត។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ លក្ខណៈសម្បត្តិទាំងនេះមិនថេរទេ។ កត្តាបរិស្ថាន និងដំណើរការពីរដែលកំណត់ការផ្លាស់ប្តូរលក្ខណៈសម្បត្តិលោហៈច្រើនបំផុតគឺសម្ពាធ និងសីតុណ្ហភាព។ ទាំងនេះអាចផ្លាស់ប្តូរមីក្រូស្ត្រូក្រាម ប៉ះពាល់ដល់ចំណងអាតូម ផ្លាស់ប្តូរដំណាក់កាលគ្រីស្តាល់ និងទីបំផុតកំណត់ថាតើលោហៈនឹងកាន់តែរឹងមាំ ផុយស្រួយ ឬសូម្បីតែខូច។
១. មីក្រូរចនាសម្ព័ន្ធជាគន្លឹះនៃការផ្លាស់ប្តូរលក្ខណៈសម្បត្តិ
ដើម្បីយល់ពីផលប៉ះពាល់នៃសម្ពាធ និងសីតុណ្ហភាព យើងត្រូវពិនិត្យមើលលោហធាតុតាមមីក្រូទស្សន៍។ លោហធាតុត្រូវបានផ្សំឡើងពីគ្រាប់គ្រីស្តាល់ដែលបំបែកដោយព្រំដែនគ្រាប់។ នៅក្នុងគ្រីស្តាល់ ពិការភាពដូចជាការផ្លាស់ទីលំនៅដើរតួនាទីយ៉ាងសំខាន់ក្នុងការខូចទ្រង់ទ្រាយប្លាស្ទិក។ នៅពេលដែលលោហៈមួយត្រូវបានទទួលរងនូវបន្ទុក ការខូចទ្រង់ទ្រាយកើតឡើងជាចម្បងតាមរយៈចលនានៃការផ្លាស់ទីលំនៅ។ សីតុណ្ហភាព និងសម្ពាធអាចបង្កើនល្បឿន ឬរារាំងចលនានៃការផ្លាស់ទីលំនៅទាំងនេះ ក៏ដូចជាផ្លាស់ប្តូរទំហំគ្រាប់ និងចំនួននៃពិការភាពដែលបានបង្កើតឡើង។ ដូច្នេះ ការផ្លាស់ប្តូរតិចតួចនៅក្នុងលក្ខខណ្ឌប្រតិបត្តិការអាចបង្កើតការផ្លាស់ប្តូរដ៏ធំនៃកម្លាំង ភាពបត់បែន ភាពរឹងមាំ និងភាពធន់នឹងការពាក់។
2. ឥទ្ធិពលនៃសីតុណ្ហភាពលើលក្ខណៈសម្បត្តិលោហៈ
ក. កម្លាំង និងភាពរឹង
ជាទូទៅ ការកើនឡើងនៃសីតុណ្ហភាពធ្វើឱ្យកម្លាំង និងភាពរឹងរបស់លោហៈថយចុះ។ នៅសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ អាតូមញ័រខ្លាំងជាងមុន ដែលធ្វើឱ្យចំណងរវាងអាតូមកាន់តែ "អាចចល័តបាន"។ ការផ្លាស់ទីលំនៅផ្លាស់ទីកាន់តែងាយស្រួល ដែលធ្វើឱ្យលោហៈងាយនឹងខូចទ្រង់ទ្រាយ។ នេះជាមូលហេតុដែលដែកថែបដែលរឹងមាំនៅសីតុណ្ហភាពបន្ទប់អាចចុះខ្សោយនៅសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ ឧទាហរណ៍នៅក្នុងសមាសធាតុម៉ាស៊ីន ឬបំពង់ចំហាយទឹក។
ផ្ទុយទៅវិញ នៅសីតុណ្ហភាពទាប លោហៈមានទំនោរកាន់តែរឹងមាំ ពីព្រោះការផ្លាស់ទីលំនៅមានពេលវេលាពិបាកក្នុងការធ្វើចលនា។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ការកើនឡើងនៃកម្លាំងនេះច្រើនតែមកជាមួយនឹងផលវិបាកមួយទៀត៖ ផលិតផលរងគឺជាទំនោរកើនឡើងនៃភាពផុយស្រួយនៅក្នុងលោហៈមួយចំនួន។
ខ. ភាពបត់បែន និងភាពរឹងមាំ
ភាពអាចបត់បែនបានជាធម្មតាកើនឡើងជាមួយនឹងសីតុណ្ហភាពកើនឡើង ដោយសារលោហៈងាយនឹងខូចទ្រង់ទ្រាយដោយមិនបាក់បែក។ នៅក្នុងដំណើរការបង្កើតដូចជាការក្លែងបន្លំ ឬការរមូរក្តៅ លោហៈត្រូវបានកំដៅដើម្បីធ្វើឱ្យវាកាន់តែអាចបត់បែនបាន ដើម្បីឱ្យវាអាចត្រូវបានបង្កើតដោយមិនប្រេះ។
នៅសីតុណ្ហភាពទាប លោហៈមួយចំនួន (ជាពិសេសលោហៈដែលមានរចនាសម្ព័ន្ធ BCC ដូចជាដែកថែបកាបូន) ឆ្លងកាត់ការផ្លាស់ប្តូរពីភាពងាយនឹងរលួយទៅជាផុយ។ នេះមានន័យថា នៅក្រោមសីតុណ្ហភាពជាក់លាក់មួយ លោហៈអាចក្លាយទៅជាផុយជាង។ នេះជារឿងសំខាន់សម្រាប់ការប្រើប្រាស់ក្នុងបរិយាកាសត្រជាក់ (ឧទាហរណ៍ រចនាសម្ព័ន្ធសមុទ្រ ស្ពាននៅតំបន់ដែលមានព្រិលធ្លាក់) ពីព្រោះហានិភ័យនៃការបាក់បែកផុយកើនឡើង។
គ. ចរន្តអគ្គិសនី និងកម្ដៅ
សីតុណ្ហភាពក៏ប៉ះពាល់ដល់សមត្ថភាពរបស់លោហៈក្នុងការធ្វើចរន្តអគ្គិសនី និងកំដៅផងដែរ។ ជាទូទៅ ចរន្តអគ្គិសនីនៃលោហៈថយចុះនៅពេលដែលសីតុណ្ហភាពកើនឡើង។ នេះកើតឡើងដោយសារតែរំញ័រកម្ដៅនៃអាតូមរារាំងលំហូរដោយសេរីនៃអេឡិចត្រុង។ ដោយសារតែគោលការណ៍នេះ ភាពធន់នៃខ្សែស្ពាន់កើនឡើងនៅពេលដែលកម្តៅ ហើយឧបករណ៍អគ្គិសនីត្រូវពិចារណាពីផលប៉ះពាល់នៃកំដៅដើម្បីជៀសវាងការបាត់បង់ថាមពលហួសប្រមាណ។
ឃ. ការផ្លាស់ប្តូរដំណាក់កាល និងការផ្លាស់ប្តូររចនាសម្ព័ន្ធ
លោហធាតុ និងយ៉ាន់ស្ព័រមួយចំនួនឆ្លងកាត់ការបំលែងដំណាក់កាលលើជួរសីតុណ្ហភាពជាក់លាក់មួយ។ ឧទាហរណ៍បុរាណមួយគឺជាតិដែក៖ នៅសីតុណ្ហភាពជាក់លាក់ រចនាសម្ព័ន្ធគ្រីស្តាល់របស់វាផ្លាស់ប្តូរ (ឧទាហរណ៍ ពីហ្វឺរីតទៅអូស្តេនីត)។ ការផ្លាស់ប្តូរដំណាក់កាលនេះប៉ះពាល់យ៉ាងខ្លាំងដល់លក្ខណៈសម្បត្តិមេកានិច។ ដំណើរការព្យាបាលកំដៅដូចជាការដុត ការពន្លត់ និងការបន្ថយសីតុណ្ហភាពពឹងផ្អែកលើការគ្រប់គ្រងសីតុណ្ហភាពដើម្បីសម្រេចបាននូវការរួមបញ្ចូលគ្នាដែលចង់បាននៃភាពរឹង និងភាពរឹងមាំ។
ង. ការលូន និងការខូចខាតដោយកម្ដៅរយៈពេលវែង
នៅសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ និងបន្ទុកថេរ លោហៈអាចជួបប្រទះនឹងការរំកិលចុះ ដែលជាការខូចទ្រង់ទ្រាយយឺតៗដែលកើតឡើងតាមពេលវេលា។ ការរំកិលចុះគឺមានសារៈសំខាន់ជាពិសេសនៅក្នុងទួរប៊ីនឧស្ម័ន ឡចំហាយ និងសមាសធាតុរោងចក្រថាមពល។ ទោះបីជាភាពតានតឹងនៅតែថេរក៏ដោយ លោហៈ "ហូរ" យឺតៗ ដែលបណ្តាលឱ្យមានការផ្លាស់ប្តូរវិមាត្រ និងការបរាជ័យដែលអាចកើតមាន។ ដូច្នេះ ការរចនាសមាសធាតុសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ត្រូវតែពិចារណាពីលក្ខណៈសម្បត្តិនៃការរំកិលចុះ មិនមែនគ្រាន់តែកម្លាំង tensile នៅសីតុណ្ហភាពបន្ទប់នោះទេ។
៣. ឥទ្ធិពលនៃសម្ពាធលើលក្ខណៈសម្បត្តិលោហៈ
សម្ពាធនៅក្នុងបរិបទនៃសម្ភារៈអាចសំដៅទៅលើសម្ពាធអ៊ីដ្រូស្តាទិច (អនុវត្តឯកសណ្ឋានពីគ្រប់ទិសដៅ) ឬសម្ពាធដោយសារតែបន្ទុកមេកានិចដូចជាការបង្ហាប់ និងការប៉ះ។ ឥទ្ធិពលនៃសម្ពាធលើលក្ខណៈសម្បត្តិលោហៈត្រូវបានគេមើលឃើញជាញឹកញាប់នៅក្នុងការបង្កើតផ្លាស្ទិច ការផ្លាស់ប្តូរដង់ស៊ីតេ និងស្ថេរភាពដំណាក់កាល។
ក. ដង់ស៊ីតេកើនឡើង និងការបិទរន្ធញើសកើនឡើង
សម្ពាធខ្ពស់អាចបណ្តាលឱ្យមានការបង្រួម ជាពិសេសនៅក្នុងវត្ថុធាតុដើមដែលមានមូលដ្ឋានលើម្សៅ (លោហធាតុម្សៅ)។ នៅក្នុងដំណើរការស៊ីនធើរ និងដំណើរការចុចអ៊ីសូស្តាទិចក្តៅ (HIP) សម្ពាធត្រូវបានប្រើដើម្បីបិទរន្ធញើសខាងក្នុង បង្កើនដង់ស៊ីតេ និងកែលម្អលក្ខណៈសម្បត្តិមេកានិចដូចជាកម្លាំងអស់កម្លាំង និងភាពរឹងមាំ។ លោហៈដែលមានដង់ស៊ីតេខ្ពស់មានពេលវេលាពិបាកក្នុងការអភិវឌ្ឍផ្លូវប្រេះ ដែលធ្វើឱ្យពួកវាជាទូទៅអាចទុកចិត្តបានកាន់តែច្រើន។
ខ. ផលប៉ះពាល់លើការខូចទ្រង់ទ្រាយប្លាស្ទិក
សម្ពាធ ជាពិសេសការបង្ហាប់ មានទំនោរបង្កើនសមត្ថភាពលោហៈក្នុងការខូចទ្រង់ទ្រាយដោយមិនប្រេះ។ នេះដោយសារតែស្នាមប្រេះបើកបានងាយជាងនៅក្រោមភាពតានតឹងជាងនៅក្រោមការបង្ហាប់។ នៅក្នុងដំណើរការច្របាច់ចេញ ឬដំដែក ការរួមបញ្ចូលគ្នានៃសម្ពាធខ្ពស់ជួយឱ្យសម្ភារៈហូរ និងបំពេញផ្សិតបានត្រឹមត្រូវ។ សម្ពាធក៏អាចជំរុញការរឹងរបស់ការងារក្រោមលក្ខខណ្ឌមួយចំនួន ដោយសារតែការប្រមូលផ្តុំនៃការផ្លាស់ទីលំនៅដែលបណ្តាលមកពីការខូចទ្រង់ទ្រាយ។
គ. ការបំលែងដំណាក់កាលដែលបង្កឡើងដោយសម្ពាធ
សម្ពាធខ្ពស់អាចធ្វើឱ្យដំណាក់កាលមួយចំនួនមានស្ថេរភាព ឬថែមទាំងបង្កើតដំណាក់កាលថ្មីៗទៀតផង។ ខណៈពេលដែលឥទ្ធិពលនេះត្រូវបានពិភាក្សាជាទូទៅនៅក្នុងសារធាតុរ៉ែ និងវត្ថុធាតុមិនមែនលោហៈ លោហៈមួយចំនួនក៏អាចឆ្លងកាត់ការផ្លាស់ប្តូររចនាសម្ព័ន្ធគ្រីស្តាល់របស់វាក្រោមសម្ពាធខ្ពស់ខ្លាំងផងដែរ។ នៅក្នុងការអនុវត្តឧស្សាហកម្ម ឥទ្ធិពលនេះកើតឡើងនៅក្នុងដំណើរការពិសេស ឬលក្ខខណ្ឌធ្ងន់ធ្ងរ ឧទាហរណ៍ នៅក្នុងសមាសធាតុដែលដំណើរការនៅកម្រិតទឹកសមុទ្រ ប្រព័ន្ធសម្ពាធខ្ពស់ ឬនៅក្នុងការស្រាវជ្រាវសម្ភារៈនៅក្នុងមន្ទីរពិសោធន៍។
ឃ. ឥទ្ធិពលលើចំណុចរលាយ និងការសាយភាយ
ជាទូទៅ សម្ពាធបង្កើនចំណុចរលាយនៃលោហៈ ទោះបីជាឥទ្ធិពលមិនតែងតែសំខាន់នៅសម្ពាធទូទៅនៅក្នុងឧស្សាហកម្មក៏ដោយ។ លើសពីនេះ សម្ពាធអាចប៉ះពាល់ដល់អត្រានៃការសាយភាយអាតូម ជាពិសេសនៅពេលផ្សំជាមួយសីតុណ្ហភាព។ ការសាយភាយគឺមានសារៈសំខាន់ណាស់នៅក្នុងដំណើរការដូចជាការផ្សារដែក ការដុត និងថ្នាំកូតលើផ្ទៃ (ឧទាហរណ៍ ការព្យាបាលដោយការសាយភាយ)។
៤. អន្តរកម្មនៃសម្ពាធ និងសីតុណ្ហភាព៖ ផលប៉ះពាល់រួមបញ្ចូលគ្នា
នៅក្នុងកម្មវិធីជាច្រើនក្នុងពិភពពិត សម្ពាធ និងសីតុណ្ហភាពធ្វើការជាមួយគ្នា។ ឧទាហរណ៍ ក្នុងការដែកក្តៅ លោហៈត្រូវបានកំដៅដើម្បីធ្វើឱ្យវាងាយនឹងបត់បែន បន្ទាប់មកចុចឱ្យជាប់ដើម្បីបង្កើតជាផ្សិត។ នៅក្នុងសមាសធាតុទួរប៊ីន លោហៈត្រូវបានទទួលរងនូវសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ និងភាពតានតឹង (ទាក់ទងនឹងសម្ពាធ/បន្ទុក) អស់រយៈពេលជាច្រើនឆ្នាំ។ ការរួមបញ្ចូលគ្នានេះអាចបង្កើនល្បឿននៃការលូន អុកស៊ីតកម្ម និងការខូចខាតមីក្រូរចនាសម្ព័ន្ធ។
ការរួមបញ្ចូលគ្នារវាងសម្ពាធ និងសីតុណ្ហភាពក៏កំណត់អត្រានៃការងើបឡើងវិញ ការបង្កើតគ្រីស្តាល់ឡើងវិញ និងការលូតលាស់គ្រាប់ធញ្ញជាតិផងដែរ។ នៅពេលដែលលោហៈឆ្លងកាត់ការខូចទ្រង់ទ្រាយប្លាស្ទិក ការផ្លាស់ទីលំនៅនឹងកកកុញ។ ប្រសិនបើត្រូវបានកំដៅជាបន្តបន្ទាប់ លោហៈអាចបង្កើតគ្រីស្តាល់ឡើងវិញ៖ គ្រាប់ធញ្ញជាតិថ្មីបង្កើត ហើយលក្ខណៈសម្បត្តិរបស់វាកាន់តែអាចបត់បែនបាន ប៉ុន្តែកម្លាំងរបស់វាថយចុះ។ នេះជាកន្លែងដែលការគ្រប់គ្រងប៉ារ៉ាម៉ែត្រដំណើរការក្លាយជារឿងសំខាន់ដើម្បីសម្រេចបាននូវលក្ខណៈសម្បត្តិចុងក្រោយដែលចង់បាន។
៥. ផលប៉ះពាល់សម្រាប់ដំណើរការផលិត និងរចនា
ការយល់ដឹងពីផលប៉ះពាល់នៃសម្ពាធ និងសីតុណ្ហភាពអនុញ្ញាតឱ្យយើងធ្វើឱ្យដំណើរការប្រសើរឡើង និងការពារការបរាជ័យ។ នៅក្នុងដំណើរការបង្កើតទម្រង់ ជម្រើសនៃសីតុណ្ហភាពប្រតិបត្តិការកំណត់ថាមពលដែលត្រូវការ គុណភាពផ្ទៃ និងលទ្ធភាពនៃការប្រេះ។ នៅក្នុងការផ្សារដែក ការបញ្ចូលកំដៅមានឥទ្ធិពលលើតំបន់ដែលរងផលប៉ះពាល់ដោយកំដៅ (HAZ) ទំហំគ្រាប់ និងការបង្កើតភាពតានតឹងដែលនៅសេសសល់។ ទន្ទឹមនឹងនេះ សម្ពាធការងារ និងបន្ទុកក្រោមលក្ខខណ្ឌប្រតិបត្តិការត្រូវតែយកមកពិចារណា ដើម្បីការពារការលូន ឬបាក់បែកនៃសម្ភារៈ។
នៅក្នុងការរចនាវិស្វកម្ម ការជ្រើសរើសយ៉ាន់ស្ព័រក៏ជារឿយៗផ្អែកលើស្ថេរភាពនៃលក្ខណៈសម្បត្តិលើសីតុណ្ហភាព និងសម្ពាធផងដែរ។ ឧទាហរណ៍ យ៉ាន់ស្ព័រដែលមានមូលដ្ឋានលើនីកែល ត្រូវបានជ្រើសរើសសម្រាប់សីតុណ្ហភាពខ្ពស់ ពីព្រោះវាផ្តល់នូវភាពធន់នឹងការលូនល្អ។ ដែកថែបមួយចំនួនត្រូវបានជ្រើសរើសសម្រាប់បរិស្ថានត្រជាក់ ពីព្រោះវាផ្តល់នូវភាពរឹងមាំគ្រប់គ្រាន់នៅសីតុណ្ហភាពទាប។
សេចក្តីសន្និដ្ឋាន
សម្ពាធ និងសីតុណ្ហភាព គឺជាអថេរសំខាន់ពីរ ដែលអាចផ្លាស់ប្តូរលក្ខណៈសម្បត្តិរបស់លោហៈយ៉ាងសំខាន់។ សីតុណ្ហភាពប៉ះពាល់ដល់ចលនារំសាយ ការបំលែងដំណាក់កាល ចរន្តអគ្គិសនី និងបាតុភូតរយៈពេលវែងដូចជាការលូន។ សម្ពាធមានឥទ្ធិពលលើដង់ស៊ីតេ ភាពខូចទ្រង់ទ្រាយ ភាពរលុង និងក្រោមលក្ខខណ្ឌធ្ងន់ធ្ងរ អាចផ្លាស់ប្តូរដំណាក់កាលគ្រីស្តាល់។ នៅក្នុងកម្មវិធីឧស្សាហកម្មជាច្រើន កត្តាទាំងពីរនេះធ្វើសកម្មភាពក្នុងពេលដំណាលគ្នា ដូច្នេះឥទ្ធិពលរួមបញ្ចូលគ្នារបស់ពួកវាកំណត់ដំណើរការចុងក្រោយរបស់សម្ភារៈ។ តាមរយៈការយល់ដឹងអំពីទំនាក់ទំនងរវាងសម្ពាធ សីតុណ្ហភាព និងមីក្រូស្ត្រុកទ័រ វិស្វករ និងអ្នកអនុវត្តផលិតកម្មអាចជ្រើសរើសសម្ភារៈសមស្រប គ្រប់គ្រងដំណើរការ និងរចនាសមាសធាតុដែលមានសុវត្ថិភាព និងប្រើប្រាស់បានយូរ។
ប្រសិនបើអ្នកចង់ ខ្ញុំអាចកែសម្រួលអត្ថបទនេះឱ្យមានលក្ខណៈ «បច្ចេកទេស» ជាងមុន (ជាមួយក្រាហ្វគំនិត សមីការមូលដ្ឋាន និងឧទាហរណ៍យ៉ាន់ស្ព័រជាក់លាក់) ឬ «ពេញនិយម» ជាងមុនសម្រាប់អ្នកអានទូទៅ។
