ورود عضویت درخواست پیش فاکتور
پدیده خزش در مواد چیست؟
تجارت فلز

پدیده خزش در مواد چیست؟

 

بر اساس علم مواد، خزش یا جریان سرد مواد به معنای تمایل یک ماده جامد به تحریف یا تغییر شکل دائمی هنگام قرار گرفتن در معرض تنش مکانیکی طولانی می‌باشد. خزش مکانیکی در مواقعی اتفاق می‌افتد که برای مدت طولانی تحت تنش بالا (زیر تنش تسلیم متریال) قرار داشته باشند. به طور کلی، مقاومت در برابر خزش، توانایی مواد در برابر هر نوع اعوجاج در هنگام تحمل بار فشاری برای مدت زمان طولانی است. خزش معمولاً در موادی ایجاد می‌شود که در دما و فشار کاری بالا تحت فشار مکانیکی قرار می‌گیرند. مدیریت پدیده خزش در شرایط مختلفی مانند مبدل‌های حرارتی، موتورهای جت، نیروگاه های هسته ای، پالایشگاه‌ها و کوره‌های با ظرفیت بالا که تحت تنش و درجه حرارت بالا کار می‌کنند، انجام می‌شود.

اندازه گیری رفتار خزش یک فلز با اندازه گیری تغییر شکل کرنش به عنوان تابعی از زمان تحت تنش ثابت تعیین می‌شود. وقوع خزش محدود به مواد با استحکام کششی کم نیست، بلکه در فلزات مقاوم در برابر حرارت بالا نیز ممکن است، اتفاق بیفتد. طی این فرآیند، پیوند اتمی بین مولکول‌های مواد در دمای بالا شروع به شکست می‌کند و باعث حرکت اتم‌ها و صفحات اتمی در داخل مواد می‌شود. حرکت پیوندهای اتمی در دماهای بالا منجر به تغییر ساختار اتم‌ها می‌شود. علاوه بر این، باعث حرکت ناجابجایی‌ها و نفوذ در پیوندها می‌شود که منجر به تغییر شکل دائمی مواد حتی با استحکام کششی بالا می‌شود. خزش یک پدیده خطرناک است که می‌تواند باعث تخریب پیش بینی نشده مواد در دماهای بالا شود.

به طور کلی، تغییر شکل خزشی با لغزش مرز دانه‌ها اتفاق می‌افتد، به این معنی که دانه‌های مجاور یا بلورهای داخل یک ماده به عنوان یک واحد نسبت به یکدیگر حرکت می‌کنند. این بدان معنی است که هرچه سطح مرزهای دانه بیشتر باشد، تغییر شکل خزش آسان‌تر است. بنابراین، مواد با ریزساختار و اندازه دانه بزرگتر می‌توانند قدرت پدیده خزش را کاهش دهند و این امر به فرآوری ماده بستگی دارد. به همین دلیل است که تک کریستال‌ها بیشترین مقاومت به خزش را ارائه می‌دهند.

به طور کلی، سه مرحله اصلی در پدیده خزش وجود دارد که اولین مرحله خزش اولیه است. این مرحله زمانی اتفاق می‌افتد که خزش در یک دوره کوتاه به سرعت بالا می‌رود و سپس به آرامی کاهش می‌یابد. پس از آن خزش ثانویه ایجاد می‌شود، که با سرعت نسبتاً پایدار خزش می‌کند و در نهایت خزش  وارد مرحله سوم می‌شود. این مرحله زمانی است که سرعت شتاب می‌گیرد تا زمانی که مواد شکسته شود.

جالب است بدانید که پدیده خزش در سرامیک‌ها نیز وجود دارد و از اهمیت بیشتری نسبت به فلزات برخوردار است، زیرا سرامیک‌ها با توجه به خواصشان در دماهای بالاتری نسبت به فلزات کاربرد دارند و در نتیجه بیشتر از فلزات مستعد پدیده تعییرشکل خزشی هستند. نقش مکانیزم‌های نفوذی خزش در سرامیک‌ها نیز بسیار پیچیده‌تر از فلزات می‌باشد،زیرا  پدیده نفوذ در سرامیک‌ها پیچیده‌تر از فلزات می‌باشد.

طی مطالعات سال‌های اخیر، روش‌ها و تکنیک‌های پیشرفته‌ای ابداع شده است و همچنین، آزمایش‌های بسیاری در سراسر جهان انجام شده است تا با استفاده از مواد و عناصر افزودنی ویژه، متریالی را ایجاد کنند که در برابر پدیده خزش مقاوم باشند. به طور کلی، ترکیبات بین فلزی مانند Ti Si3 و MoSi2 رفتار بهبود یافته در برابر  پدیده تغییر شکل خزش با افزایش خواص مکانیکی و بهبود تغییر شکل را از خود نشان داده اند. 

برای اطلاع از قیمت آهن، ورق ck45، لوله مانیسمان، فولاد آلیاژی و دیگر مقاطع فولادی به قسمت محصولات سایت تجارت فلز مراجعه فرمایید. علاوه براین، می‌توانید با مشاورین متخصص ما تماس حاصل فرمایید تا شما مشتریان عزیز را در این زمینه راهنمایی کنند.

تجارت فلز، تامین فلزات صنایع

شماره تماس: 49143 - 021

دیدگاه کاربران

دسته بندی دانش نامه