دانلود مقالات ISI درباره تبلور مجدد + ترجمه فارسی

تبلور مجدد(به انگلیسی: Recrystallization) فرایندی است که در آن دانه های تغییر شکل یافته با گروهی جدید از دانه های بی نقص جایگزین می شوند که شامل دو مرحله جوانه زنی و رشد کردن تا زمانی که دانه اصلی بطور کامل دربرگرفته شود می باشند. تبلور مجدد معمولاً با کاهش استحکام و سختی ماده و افزایش شکل پذیری آن همراه می باشد. بنابراین این فرایند ممکن است معرف یک مرحله ی تعمدی از فرایند مدنظر یا به عنوان یک فراورده فرعی ناخواسته توسط مرحله دیگری از فرایند باشد. مهم ترین کاربرد صنعتی این فرایند نرم کردن و کنترل اندازه دانه فلزاتی است که به طور پیوسته توسط کار سرد سخت شده اند و شکل پذیری خود را از دست داده‌اند. همچنین پس از عملیات تبلور مجدد تنش های پسماند ماده آزاد می شود و میتواند برای این منظور نیز مورد استفاده قرار بگیرد. تبلور مجدد به عملیات حرارتی گفته می‌شود که در آن در اثر حرارت دادن دانه‌های جدید هم‌ محور و عاری از تنش در فلز کار سرد شده به وجود می‌آید. از جمله اثرات کار سرد عبارت از تغییر شکل دانه‌ها در جهت اعمال نیرو و ایجاد تنش‌های داخلی است. در ضمن عملیات‌ تبلور مجدد، تغییراتی که در اثر انجام کار سرد در خواص فیزیکی و مکانیکی به وجود آمده، از بین می‌رود و قطعه به حالت قبل از کار سرد برمی‌گردد. در حقیقت، تبلور مجدد ادامه عملیات حرارتی بازیابی است و در آن دانه‌های عاری از تنش می توانند از دانه‌های فرعی حاصل از عملیات بازیابی به وجود آیند. اساسا فرایند تبلور مجدد شامل جوانه‌زنی و رشد بوده که نیروی محرکه برای این عملیات، ناشی از کاهش انرژی آزاد حجمی در اثر کاهش نابجایی هاست. از آنجایی که عملیات حرارتی تبلور مجدد فولادها در ناحیه دوفازی فریت‌ - آستنیت انجام می‌شود، تغییرات ایجاد شده در ساختار همراه با تغییر فاز نخواهد بود. به طور کلی میکروساختار فولادهای کم کربن و کربن متوسط قبل از کار سرد شامل سمنتیت کروی و یا عمدتاً فریت با مقدار کمی پرلیت است، که هر دو از انعطاف‌پذیری خوبی برخوردارند. فریت موجود در این ساختار عاری از تنش بوده و دارای دانه‌های هم محور است. کار سرد، دانه‌های فریت را در جهت انجام کار مکانیکی تغییر شکل داده و معایب بلوری را در آن افزایش می‌دهد. در این حالت انجام عملیات حرارتی تبلور مجدد باعث می‌شود که دانه‌های جدید هم محور و عاری از تنش در زمینه فریت تغییر شکل یافته و رشد کند. در نتیجه میکروساختار اولیه دوباره به وجود می‌آید. اگر حرارت دهی در دمای مناسب و به مدت زمان کافی در این فرایند صورت گیرد، هیچ گونه اثری از انجام کار سرد در ساختار دیده نخواهد مراحل مختلف در تبلور مجدد فلز در شکل زیر نشان داده شده است. الف) میکروساختار فلز در حالت کارسرد شده ب) با تشکیل جوانه هایی از دانه های هم محور و عاری از تنش، تبلور مجدد آغاز میشود. ج -ه ) با رشد دانه های جدید، تبلور مجدد ادامه می یابد. و) تبلور مجدد به طور کامل انجام شده است. خطوط منقطع در شکل (و) برای نشان دادن موقعیت مرز دانه در قطعه کارسرد شده است. تعدادی قوانین عمدتاً تجربی برای فرایند تبلور مجدد موجود می باشد. 1. بر اثر حرارت فعال می شوند: سرعت مکانیزم میکروسکوپی کنترل کننده جوانه زنی و رشد دانه های تبلور مجدد یافته به دمای فرایند آنیل بستگی دارد. معادله آرنیوس حاکی از یک رابطه توانی بین این دو می باشد. 2. دمای بحرانی: پیرو قانون قبلی مشخص می شود که انجام فرایند تبلور مجدد نیازمند یک حداقل دما برای مکانیزم های اتمی می باشد. 3. تغییر شکل بحرانی: مقدار کار از قبل اعمال شده بر روی ماده باید برابر مقدار انرژی لازم برای جوانه زنی و محرک رشد جوانه ها باشد. 4. اثیر تغییر شکل بر دمای بحرانی: افزایش میزان تغییر شکل انجام شده قبلی بر ماده یا کاهش دمای تغییر شکل آن، انرژی ذخیره شده و تعداد جوانه ها ی بالقوه را افزایش می دهد. در نتیجه دمای فرایند تبلور مجدد با افزایش مقدار کار از قبل اعمال شده به ماده کاهش می یابد. 5. تاثیر اندازه دانه های اولیه بر دمای بحرانی: مرز دانه ها مکان مناسبی برای تشکیل جوانه است. از آنجاییکه افزایش اندازه دانه باعث کاهش میزان مرز دانه می شود، پس همچنین باعث کاهش نرخ جوانه زنی ( به دلیل کاهش مکان مناسب برای ایجاد جوانه ) و در نتیجه افزایش دمای مورد نیاز برای تبلور مجدد می شود. 6. تاثیر تغییر شکل بر اندازه ی دانه نهایی: افزایش میزان تغییر شکل انجام شده قبلی یا کاهش دمای آن باعث افزایش نرخ جوانه زنی نسبت به رشد جوانه ها می شود و تعداد جوانه های ما بیشتر می شود، در نتیجه با افزایش میزان تغییر شکل، اندازه دانه نهایی کوچک تر می شود.