ရူပဗေဒဆိုင်ရာ သတ္တုဗေဒ၏ အခြေခံသဘောတရားများ
Pendahuluan
ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာ သတ္တုဗေဒသည် သတ္တုအခြေခံပစ္စည်းများ၏ ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာဂုဏ်သတ္တိများနှင့် ဖွဲ့စည်းပုံနှင့် ဤဖွဲ့စည်းပုံများ အမျိုးမျိုးသော လုပ်ငန်းစဉ်များအတွင်း ကြုံတွေ့ရသော ပြောင်းလဲမှုများကို လေ့လာသည့် သတ္တုဗေဒ၏ ဌာနခွဲတစ်ခုဖြစ်သည်။ သတ္တုနှင့် အလွိုင်းများ၏ ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာဂုဏ်သတ္တိများသည် အင်ဂျင်နီယာနယ်ပယ်အမျိုးမျိုးတွင် ၎င်းတို့၏ စွမ်းဆောင်ရည်နှင့် အသုံးချမှုများနှင့် တိုက်ရိုက်သက်ဆိုင်သောကြောင့် ၎င်းကို နားလည်ခြင်းသည် စက်မှုလုပ်ငန်းတွင် အလွန်အရေးကြီးပါသည်။
ရူပဗေဒဆိုင်ရာ သတ္တုဗေဒတွင် ဓာတုဗေဒ၊ ရူပဗေဒနှင့် ပစ္စည်းများ၏ မက္ကင်းနစ် အပါအဝင် ဘာသာရပ်များစွာ ပါဝင်သည်။ ဤဆောင်းပါးသည် ပုံဆောင်ခဲဖွဲ့စည်းပုံ၊ အဆင့်များနှင့် အဆင့်ပုံကြမ်းများ၊ ပုံဆောင်ခဲပျက်စီးမှုနှင့် သတ္တုအားကောင်းစေသည့် ယန္တရားများ အပါအဝင် ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာ သတ္တုဗေဒဆိုင်ရာ အခြေခံသဘောတရားများကို ပြန်လည်သုံးသပ်ပါမည်။
ပုံဆောင်ခဲဖွဲ့စည်းပုံ
သတ္တုများတွင် ပုံဆောင်ခဲဖွဲ့စည်းပုံဟု လူသိများသော ပုံမှန်အက်တမ်ဖွဲ့စည်းပုံရှိသည်။ ဤပုံဆောင်ခဲဖွဲ့စည်းပုံကို သုံးဖက်မြင်အာကာသတွင် အက်တမ်များ၏ အခါအားလျော်စွာ ထပ်ခါတလဲလဲစီစဉ်မှုအဖြစ် ဖော်ပြနိုင်သည်။ သတ္တုအများစုအတွက် ပုံဆောင်ခဲဖွဲ့စည်းပုံ အဓိကအမျိုးအစားသုံးမျိုးရှိသည်- ရိုးရှင်းသောကုဗ (BCC)၊ မျက်နှာပြင်ဗဟိုပြုကုဗ (FCC) နှင့် ဆဋ္ဌဂံပုံပိတ်ထုပ်ပိုးမှု (HCP)။
၁။ BCC (ခန္ဓာကိုယ်ဗဟိုပြုကုဗ) ဖွဲ့စည်းပုံ- BCC ဖွဲ့စည်းပုံတွင် အက်တမ်များသည် ကုဗ၏ထောင့်များနှင့် ကုဗ၏အလယ်ဗဟိုတွင် တည်ရှိသည်။ BCC ဖွဲ့စည်းပုံရှိသော သတ္တုတစ်ခု၏ ဥပမာတစ်ခုမှာ အခန်းအပူချိန်ရှိ အယ်လ်ဖာသံ (α-Fe) ဖြစ်သည်။
၂။ FCC (မျက်နှာပြင်ဗဟိုပြုကုဗ) ဖွဲ့စည်းပုံ- FCC ဖွဲ့စည်းပုံရှိ အက်တမ်များသည် ကုဗ၏ထောင့်တိုင်းနှင့် ကုဗ၏မျက်နှာပြင်တိုင်း၏အလယ်ဗဟိုတွင် တည်ရှိသည်။ ဤဖွဲ့စည်းပုံသည် BCC ထက် ပိုသိပ်သည်းသည်။ FCC ဖွဲ့စည်းပုံရှိသော သတ္တုဥပမာများမှာ အလူမီနီယမ်၊ ကြေးနီနှင့် ရွှေတို့ဖြစ်သည်။
၃။ HCP (Hexagonal Close-Packed) ဖွဲ့စည်းပုံ- HCP ဖွဲ့စည်းပုံတွင် အက်တမ်များသည် ထောင့်များတွင် တည်ရှိပြီး နောက်ထပ် အက်တမ်နှစ်ခုသည် ယူနစ်ဆဲလ်အတွင်း၌ရှိပြီး ခြောက်ထောင့်ပုံသဏ္ဍာန် prism ကို ဖန်တီးသည်။ HCP ဖွဲ့စည်းပုံရှိသော သတ္တုများ၏ ဥပမာများမှာ မဂ္ဂနီဆီယမ်နှင့် တိုက်တေနီယမ်တို့ ဖြစ်သည်။
အဆင့်နှင့် အဆင့်ဇယား
အဆင့်ဆိုသည်မှာ ပစ္စည်းတစ်ခုရှိ ပါဝင်မှုနှင့် ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာဖွဲ့စည်းပုံ တစ်ပြေးညီဖြစ်သော ဒေသတစ်ခုဖြစ်သည်။ အဆင့်ပုံသည် အပူချိန်နှင့် ဖိအားအမျိုးမျိုးတွင် ပစ္စည်းတစ်ခု၏ အဆင့်ဖွဲ့စည်းပုံကို နားလည်ရန်နှင့် ခန့်မှန်းရန် အသုံးပြုသည့် ကိရိယာတစ်ခုဖြစ်သည်။
၁။ တစ်ဆင့်တည်း ပုံကြမ်း- ပစ္စည်းအမျိုးအစားတစ်ခုတည်းအတွက် အပူချိန်နှင့် ဖိအားကြား ဆက်နွယ်မှုကို ပြသထားသည်။ ဥပမာအားဖြင့်၊ ရေ၏ အဆင့်ပုံကြမ်းသည် အရည်၊ အစိုင်အခဲနှင့် ဓာတ်ငွေ့အဆင့်များအကြား ခွဲခြားမှုကို ပြသသည်။
၂။ ဒွိစုံပုံ- ပစ္စည်းနှစ်မျိုး ရောစပ်ထားသော ပစ္စည်းအတွက် အပူချိန်နှင့် ပါဝင်မှုအကြား ဆက်နွယ်မှုကို ပြသသည်။ ဒွိစုံပုံများကို သတ္တုဗေဒတွင် သံမဏိအတွက် မရှိမဖြစ်လိုအပ်သော သံ-ကာဗွန် (Fe-C) ကဲ့သို့သော သတ္တုအလွိုင်းများကို နားလည်ရန် မကြာခဏ အသုံးပြုလေ့ရှိသည်။
၃။ အဆင့်ပြောင်းလဲမှု- ပစ္စည်းတစ်ခုသည် အစိုင်အခဲမှ အရည်သို့ (အရည်ပျော်ခြင်း) သို့မဟုတ် အစိုင်အခဲမှ အစိုင်အခဲသို့ (အယ်လိုထရိုပစ် အသွင်ပြောင်းခြင်း) ကဲ့သို့သော အဆင့်တစ်ခုမှ အခြားအဆင့်တစ်ခုသို့ ပြောင်းလဲသည့် လုပ်ငန်းစဉ်။ သတ္တုများတွင် အဆင့်ပြောင်းလဲမှု၏ ဂန္ထဝင်ဥပမာတစ်ခုမှာ ကာဗွန်သံမဏိရှိ austenite မှ martensite သို့ ကူးပြောင်းခြင်းဖြစ်ပြီး ၎င်းသည် သံမဏိကို မာကျောစေရန် မရှိမဖြစ်လိုအပ်သည်။
ပုံဆောင်ခဲပျက်စီးမှု
ပုံဆောင်ခဲချို့ယွင်းချက်များသည် သတ္တု၏ ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာနှင့် စက်ပိုင်းဆိုင်ရာဂုဏ်သတ္တိများကို ထိခိုက်စေနိုင်သော ပုံဆောင်ခဲဖွဲ့စည်းပုံတွင် ချို့ယွင်းချက်များဖြစ်သည်။ ဤချို့ယွင်းချက်များကို အဓိကအမျိုးအစားသုံးမျိုးခွဲခြားထားသည်- အစက်အပြောက်ချို့ယွင်းချက်များ၊ မျဉ်းချို့ယွင်းချက်များ (နေရာလွဲခြင်း) နှင့် ပြင်ညီချို့ယွင်းချက်များ။
၁။ အမှတ်ပျက်စီးခြင်း- ကြားခံများ (ပုံဆောင်ခဲကွက်ကြားအတွင်းသို့ ထည့်သွင်းထားသော ပြင်ပအက်တမ်များ) နှင့် vacancies (အက်တမ်မပါသော အမှတ်များရှိနေခြင်း) ပါဝင်သည်။ အမှတ်ပျက်စီးခြင်းသည် သတ္တုများတွင် ပျံ့နှံ့မှုနှင့် အဆင့်ပြောင်းလဲမှုကို မကြာခဏ သက်ရောက်မှုရှိသည်။
၂။ လိုင်းလွဲခြင်း- ၎င်းသည် ပုံဆောင်ခဲဖွဲ့စည်းပုံတွင် ပုံပျက်ခြင်းကို ဖြစ်စေသော ချို့ယွင်းချက်တစ်ခုဖြစ်သည်။ အနားလွဲခြင်း အမျိုးအစားနှစ်မျိုးရှိသည်- အနားလွဲခြင်းနှင့် ဝက်အူလွဲခြင်း။ ဤလွဲခြင်းများသည် ပလတ်စတစ်ပုံပျက်ခြင်းနှင့် အလုပ်မာကျောခြင်းလုပ်ငန်းစဉ်များ၏ ယန္တရားများတွင် အရေးကြီးသောအခန်းကဏ္ဍမှ ပါဝင်သည်။
၃။ ပြားချပ်ပျက်စီးမှု- အမှုန်အမွှားနယ်နိမိတ်များနှင့် အဆင့်နယ်နိမိတ်များ ပါဝင်သည်။ အမှုန်အမွှားနယ်နိမိတ်ဆိုသည်မှာ ဦးတည်ချက်အမျိုးမျိုးရှိသော ပုံဆောင်ခဲအမှုန်အမွှားနှစ်ခု ဆုံတွေ့သည့် ဧရိယာဖြစ်သည်။ ဤနယ်နိမိတ်များသည် ခိုင်ခံ့မှုနှင့် ခံနိုင်ရည်ရှိမှုကဲ့သို့သော စက်ပိုင်းဆိုင်ရာဂုဏ်သတ္တိများကို ထိခိုက်စေနိုင်သည်။
သတ္တုအားကောင်းစေသော ယန္တရား
သတ္တုအားကောင်းစေသော ယန္တရားများသည် နည်းစနစ်အမျိုးမျိုးမှတစ်ဆင့် ပစ္စည်းတစ်ခု၏ ခိုင်ခံ့မှုကို တိုးမြှင့်ရန် ရည်ရွယ်ပါသည်။ အသုံးများသော အားကောင်းစေသော ယန္တရားအချို့တွင် အောက်ပါတို့ ပါဝင်သည်-
၁။ အစိုင်အခဲအရည် မာကျောစေခြင်း- ဤအားကောင်းလာခြင်းသည် ဒြပ်စင်အက်တမ်များသည် သတ္တုတွင် ပျော်ဝင်သောအခါ ဖြစ်ပေါ်ပြီး ပုံဆောင်ခဲကွက်လပ်များတွင် ပုံပျက်စေပြီး နေရာရွေ့ပြောင်းမှုများ ရွေ့လျားမှုကို ဟန့်တားသည်။ ဥပမာအားဖြင့် ကြေးဝါရှိ ကြေးနီနှင့် သွပ်တို့ ရောစပ်ထားသော သတ္တုစပ်ဖြစ်သည်။
၂။ အလုပ်မာကျောစေခြင်း- ဆန့်နိုင်အားမာကျောခြင်းဟုလည်း လူသိများပြီး သတ္တုတစ်ခုသည် ပလတ်စတစ်ပုံပျက်သွားသောအခါတွင် ဖြစ်ပေါ်ပြီး အဆစ်လွဲခြင်းများ ပျံ့နှံ့သွားစေသည်။ ဤမာကျောခြင်းသည် သတ္တု၏ခိုင်ခံ့မှုနှင့် မာကျောမှုကို တိုးမြင့်စေသော်လည်း ပျော့ပြောင်းမှုကို လျော့နည်းစေသည်။
၃။ အမှုန်မာကျောစေခြင်း- အဆစ်လွဲခြင်းလှုပ်ရှားမှုကို ဟန့်တားသည့် သတ္တုမက်ထရစ်တွင် အမှုန်များဖွဲ့စည်းခြင်း ပါဝင်သည်။ ဥပမာအားဖြင့် အလူမီနီယမ်သတ္တုစပ်များတွင် အမှုန်အမွှားများမှတစ်ဆင့် မာကျောစေခြင်းဖြစ်သည်။
၄။ စပါးနယ်နိမိတ်ကန့်သတ်ချက်- စပါးအရွယ်အစားကို လျှော့ချခြင်းဖြင့် ခွန်အားတိုးလာသည်။ စပါးနယ်နိမိတ်များသည် နေရာရွေ့ရှားမှုအတွက် အတားအဆီးများအဖြစ် ဆောင်ရွက်သည်။ Hall-Petch သီအိုရီက သတ္တုတစ်ခု၏ ခွန်အားသည် စပါးအရွယ်အစား လျော့ကျလာသည်နှင့်အမျှ တိုးလာသည်ဟု ဖော်ပြထားသည်။
အသုံးချမှုများနှင့် သက်ရောက်မှုများ
ရူပဗေဒဆိုင်ရာ သတ္တုဗေဒ၏ အခြေခံသဘောတရားများကို သေချာစွာ နားလည်ခြင်းသည် အောက်ပါကဲ့သို့သော စက်မှုလုပ်ငန်းဆိုင်ရာ အသုံးချမှုအမျိုးမျိုးတွင် မရှိမဖြစ် လိုအပ်ပါသည်-
၁။ မော်တော်ကားလုပ်ငန်း- ယာဉ်ဘောင်များအတွက် အပူနှင့် ဓာတုဗေဒဆိုင်ရာ လုပ်ငန်းစဉ်များမှတစ်ဆင့် ချိန်ညှိထားသော စက်ပိုင်းဆိုင်ရာဂုဏ်သတ္တိများပါရှိသော သံမဏိကို အသုံးပြုခြင်း။
၂။ လေကြောင်းနှင့် အာကာသလုပ်ငန်း- လေယာဉ်အစိတ်အပိုင်းများအတွက် ပေါ့ပါးသော်လည်း ခိုင်ခံ့သော အလူမီနီယမ်နှင့် တိုက်တေနီယမ်သတ္တုစပ်များကို အသုံးပြုခြင်း။
၃။ သတ္တုပြုပြင်ခြင်း- သတ္တုရိုင်းများမှ သတ္တုပြား၊ ဝါယာကြိုးနှင့် ပိုက်များကဲ့သို့သော နောက်ဆုံးထုတ်ကုန်များအထိ သတ္တုများကို ထုတ်ယူသန့်စင်သည့် လုပ်ငန်းစဉ်။
၄။ စွမ်းအင်- အလွန်အမင်း အပူချိန်နှင့် ဖိအားအခြေအနေများကို ခံနိုင်ရည်ရှိရမည့် ဓာတ်ငွေ့နှင့် နျူကလီးယားတာဘိုင်များတွင် ပစ္စည်းများအတွက် အထူးသတ္တုစပ်များကို အသုံးပြုခြင်း။
နိဂုံး
ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာ သတ္တုဗေဒသည် သတ္တုများ၏ ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာ ဂုဏ်သတ္တိများနှင့် ဖွဲ့စည်းပုံကို လေ့လာသည့် သိပ္ပံပညာ၏ ကြွယ်ဝပြီး ရှုပ်ထွေးသော ဌာနခွဲတစ်ခုဖြစ်သည်။ ပုံဆောင်ခဲဖွဲ့စည်းပုံ၊ အဆင့်ပုံကြမ်းများ၊ ပုံဆောင်ခဲချို့ယွင်းချက်များနှင့် အားကောင်းစေသော ယန္တရားများကဲ့သို့သော အခြေခံသဘောတရားများသည် သတ္တုများ မည်သို့ပြုမူသည်နှင့် သီးခြားလိုအပ်ချက်များကို ဖြည့်ဆည်းရန် ၎င်းတို့ကို မည်သို့ကိုင်တွယ်နိုင်သည်ကို နားလည်ရန် အဓိကသော့ချက်ဖြစ်သည်။ ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာ သတ္တုဗေဒဆိုင်ရာ အသိပညာသည် ပစ္စည်းအသစ်များ ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်ရေးကို အထောက်အကူပြုရုံသာမက ရှိပြီးသားထုတ်ကုန်များ၏ ထိရောက်မှုနှင့် တာရှည်ခံမှုကိုလည်း မြှင့်တင်ပေးပြီး ဆက်လက်၍ စက်မှုဆန်းသစ်တီထွင်မှုအတွက် လမ်းခင်းပေးသည်။
