د فزیکي فلزاتو اساسي مفاهیم
پنډاهولوان
فزیکي فلزات د فلزاتو یوه څانګه ده چې د فلزاتو پر بنسټ موادو فزیکي ملکیتونه او جوړښت او هغه بدلونونه چې د مختلفو پروسو په جریان کې د دې جوړښتونو څخه تیریږي مطالعه کوي. د دې پوهیدل په صنعت کې خورا مهم دي ځکه چې د فلزاتو او الیاژونو فزیکي ملکیتونه په مستقیم ډول د دوی فعالیت او په مختلفو انجینرۍ برخو کې غوښتنلیکونو سره تړاو لري.
فزیکي فلزات ډیری څانګې لري، په شمول د کیمیا، فزیک، او د موادو میخانیک. دا مقاله به د فزیکي فلزاتو اساسي مفاهیمو ته بیاکتنه وکړي، پشمول د کرسټال جوړښت، مرحلو او مرحلو ډیاګرامونه، کرسټال زیان، او د فلزاتو پیاوړتیا میکانیزمونه.
د کرسټال جوړښت
فلزات یو منظم اټومي جوړښت لري چې د کرسټال جوړښت په نوم پیژندل کیږي. دا کرسټال جوړښت په درې بعدي فضا کې د اتومونو د دوراني تکرار ترتیب په توګه تشریح کیدی شي. د ډیری فلزاتو لپاره، د کرسټال جوړښتونو درې اصلي ډولونه شتون لري: ساده مکعب (BCC)، مخ-مرکز مکعب (FCC)، او شپږ-ګونی نږدې بسته (HCP).
۱. BCC (د بدن په مرکز کې مکعبي جوړښت: د BCC جوړښت کې، اتومونه د مکعب په کونجونو او همدارنګه د مکعب په مرکز کې موقعیت لري. د BCC جوړښت لرونکي فلز یوه بیلګه د خونې په تودوخه کې الفا اوسپنه (α-Fe) ده.
۲. د FCC (مخ-مرکز مکعبي) جوړښت: د FCC جوړښت کې اتومونه د مکعب په هر کونج او د مکعب د هر مخ په مرکز کې موقعیت لري. دا جوړښت د BCC په پرتله ډیر کثافت لري. د FCC جوړښت سره د فلزاتو مثالونه المونیم، مس او سره زر دي.
۳. د HCP (د شپږ ګوني تړلو سره تړلی) جوړښت: د HCP جوړښت کې، اتومونه په کونجونو کې موقعیت لري او دوه اضافي اتومونه د واحد حجرو دننه دي، چې د شپږ ګوني منشور شکل جوړوي. د HCP جوړښت سره د فلزاتو مثالونه مګنیزیم او ټایټانیوم دي.
مرحله او مرحله ډیاګرام
مرحله د موادو هغه سیمه ده چیرې چې جوړښت او فزیکي جوړښت یو شان وي. د مرحله ډیاګرام یوه وسیله ده چې د مختلفو تودوخې او فشارونو کې د موادو د مرحله جوړښت د پوهیدو او وړاندوینې لپاره کارول کیږي.
۱. د واحد پړاو ډیاګرام: د یو ډول موادو لپاره د تودوخې او فشار ترمنځ اړیکه ښیي. د مثال په توګه، د اوبو د پړاو ډیاګرام د مایع، جامد او ګازي مرحلو ترمنځ جلاوالی ښیي.
۲. بائنري ډیاګرام: د دوه ډوله موادو د مخلوط لپاره د تودوخې او ترکیب ترمنځ اړیکه ښیې. بائنري ډیاګرامونه ډیری وختونه په فلزاتو کې د فلزي مرکباتو لکه اوسپنې-کاربن (Fe-C) د پوهیدو لپاره کارول کیږي، کوم چې د فولادو لپاره اړین دي.
۳. د پړاو بدلون: هغه پروسه چې له مخې یې مواد له یوې مرحلې څخه بلې مرحلې ته بدلیږي، لکه له جامد څخه مایع (ویلیدل) یا له جامد څخه جامد ته (الوټروپیک بدلون). په فلزاتو کې د پړاو بدلون یوه کلاسیکه بیلګه په کاربن فولاد کې له آسټینایټ څخه مارټینایټ ته لیږد دی، کوم چې د فولادو د سختیدو لپاره اړین دی.
د کرسټال زیان
کرسټالي نیمګړتیاوې د کرسټالي جوړښت نیمګړتیاوې دي چې کولی شي د فلز فزیکي او میخانیکي ملکیتونو باندې اغیزه وکړي. دا نیمګړتیاوې معمولا په دریو اصلي کټګوریو ویشل شوي دي: نقطې نیمګړتیاوې، د کرښې نیمګړتیاوې (بې ځایه کیدل)، او د الوتکې نیمګړتیاوې.
۱. د نقطې زیان: په کې انټرسټیشیلونه (بهرني اتومونه چې په کرسټال جالیو کې داخل شوي) او خالي ځایونه (د اتومونو پرته د نقطو شتون) شامل دي. د نقطې زیان اکثرا په فلزاتو کې د خپریدو او پړاو بدلون اغیزه کوي.
۲. د کرښې بې ځایه کیدل: دا یوه نیمګړتیا ده چې د کرسټال جوړښت کې د تحریف لامل کیږي. د بې ځایه کیدو دوه اصلي ډولونه شتون لري: د څنډې بې ځایه کیدل او د سکرو بې ځایه کیدل. دا بې ځایه کیدل د پلاستیکي تخریب او د کار سختیدو پروسو میکانیزمونو کې مهم رول لوبوي.
۳. د پلنر زیان: د غلې دانې حدود او د پړاو حدود پکې شامل دي. د غلې دانې حدود هغه ساحه ده چیرې چې دوه کرسټال دانې د مختلفو جهتونو سره یو ځای کیږي. دا حدود کولی شي میخانیکي ملکیتونه اغیزمن کړي، لکه ځواک او سختي.
د فلزي پیاوړتیا میکانیزم
د فلزي پیاوړتیا میکانیزمونه موخه لري چې د مختلفو تخنیکونو له لارې د موادو ځواک زیات کړي. د پیاوړتیا ځینې عام میکانیزمونه پدې کې شامل دي:
۱. د جامدو محلولونو سختول: دا قوي کول هغه وخت رامینځته کیږي کله چې عنصري اتومونه په فلز کې منحل شي، چې په کرسټال جالیو کې تحریف رامینځته کوي او د بې ځایه کیدو حرکت مخه نیسي. یوه بیلګه یې په پیتل کې د مسو او جست مصر دی.
۲. د کار سختول: د سټرین سختول هم ویل کیږي، دا هغه وخت رامینځته کیږي کله چې یو فلز په پلاستیکي ډول خراب شي، چې د بې ځایه کیدو لامل کیږي. دا سختول د فلز ځواک او سختۍ زیاتوي مګر انعطاف کموي.
۳. د ذراتو سختول: په فلزي میټریکس کې د ذراتو جوړښت شامل دی چې د بې ځایه کیدو حرکت مخنیوی کوي. یوه بیلګه یې د المونیم الیاژونو کې د پرسیپیټیټونو له لارې سختیدل دي.
۴. د غلې دانې د حدودو محدودیت: د غلې دانې د اندازې په کمولو سره قوت زیاتیږي. د غلې دانې حدود د بې ځایه کیدو د حرکت په وړاندې د خنډونو په توګه کار کوي. د هال-پیچ تیوري وايي چې د فلزاتو قوت د غلې دانې د اندازې په کمیدو سره زیاتیږي.
غوښتنلیکونه او اغیزې
د فزیکي فلزاتو د اساسي مفاهیمو بشپړه پوهه د صنعتي غوښتنلیکونو په پراخه لړۍ کې اړینه ده، لکه:
۱. د موټرو صنعت: د موټرو چوکاټونو لپاره د تودوخې او کیمیاوي پروسس له لارې تنظیم شوي میخانیکي ملکیتونو سره د فولادو کارول.
۲. د فضايي صنعت: د الوتکو د اجزاو لپاره د سپکو خو قوي المونیم او ټایټانیوم الیاژونو کارول.
۳. د فلزاتو پروسس: د فلزاتو د استخراج او تصفیې پروسه چې د دوی د کانونو څخه وروستي محصولاتو لکه شیټ فلز، تار او پایپونو ته رسیږي.
۴. انرژي: د ګازو او اټومي توربینونو کې د موادو لپاره د ځانګړو الیاژونو کارول چې باید د تودوخې او فشار له سختو شرایطو سره مقاومت وکړي.
پایله
فزیکي فلزات د ساینس یوه بډایه او پیچلې څانګه ده چې د فلزاتو فزیکي ملکیتونه او جوړښت مطالعه کوي. بنسټیز مفاهیم لکه د کرسټال جوړښت، د پړاو ډیاګرامونه، د کرسټال نیمګړتیاوې، او د پیاوړتیا میکانیزمونه د دې پوهیدو لپاره کلیدي دي چې فلزات څنګه چلند کوي او څنګه د ځانګړو اړتیاو پوره کولو لپاره کارول کیدی شي. د فزیکي فلزاتو پوهه نه یوازې د نویو موادو پراختیا کې مرسته کوي بلکه د موجوده محصولاتو موثریت او پایښت هم ښه کوي، چې د دوامداره صنعتي نوښت لپاره لاره هواروي.
