Khi làm nhỏ hạt thì độ dẻo của kim loại tăng hay giảm ?

Discussion in 'Vật liệu học cơ sở' started by crazysnake, May 22, 2011.

  1. crazysnake

    crazysnake New Member

    Joined:
    Apr 6, 2011
    Messages:
    13
    Likes Received:
    0
    Cho mình hỏi khi gia công làm nhỏ hạt thì hành vi cơ học của kim loại nói chung thay đổi như thế nào và tại sao lại thay đổi như thế ? Các bác có thể dựa vào sự thay đổi trong cấu trúc tế vi ( microstructure) để giải thích cho rõ ràng hộ mình với !
     
  2. Nova

    Nova MES Lab. Founder & C.E.O

    Joined:
    Jul 30, 2007
    Messages:
    5,223
    Likes Received:
    205
    Ðề: Khi làm nhỏ hạt thì độ dẻo của kim loại tăng hay giảm ?

    Khi làm nhỏ hạt thì nhìn chung độ cứng và độ bền tăng.

    Nguyên nhân là các biên giới hạt nhiều hơn => cản trở chuyển động của các lệch mạng => cản trở quá trình biến dạng dẻo :)

    Rgs
     
  3. worm

    worm Well-Known Member

    Joined:
    Aug 1, 2007
    Messages:
    1,913
    Likes Received:
    88
    Ðề: Khi làm nhỏ hạt thì độ dẻo của kim loại tăng hay giảm ?

    bổ sung thêm:

    Nhỏ hạt --> mật độ hạt tăng --> độ xít chặt tăng --> độ cứng và độ bền tăng, độ dẻo giảm, khả năng nứt vỡ giảm.
     
  4. Si_Ma_Zi

    Si_Ma_Zi Member

    Joined:
    Nov 16, 2009
    Messages:
    125
    Likes Received:
    1
    Ðề: Khi làm nhỏ hạt thì độ dẻo của kim loại tăng hay giảm ?

    cho mình bổ sung thêm ý trên, A Worm và a NoVa chỉ xét ở nhiệt độ thường, còn nếu các hợp kim yêu cầu độ bền nóng và độ cứng nóng thì mình lại cần lớn hạt, do nếu hạt nhỏ thì tức là có nhiều biên giới hạt như a Nova nói, ở nhiệt độ thường nó cản trở lệch chuyển động, nên nói chung cơ tính tăng. Nhưng ở nhiệt độ cao, các lệch này lại di chuyển chủ yếu ngay tại biên giới hạt. Do đó hạt nhỏ lại phản tác dụng là không tăng độ bền, độ cứng nóng mà lại giảm.
     
  5. Pathétique

    Pathétique Active Member

    Joined:
    Apr 18, 2009
    Messages:
    694
    Likes Received:
    136
    Ðề: Khi làm nhỏ hạt thì độ dẻo của kim loại tăng hay giảm ?

    Đây là công thức liên hệ giữa micro và macro (Hall Petch equation): http://en.wikipedia.org/wiki/Grain_boundary_strengthening

    Mình không sử dụng nhiều nên không rõ hypothesis của công thức, nên đọc kĩ hướng dẫn sử dụng trước khi dùng.
     
  6. crazysnake

    crazysnake New Member

    Joined:
    Apr 6, 2011
    Messages:
    13
    Likes Received:
    0
    Ðề: Khi làm nhỏ hạt thì độ dẻo của kim loại tăng hay giảm ?

    Cảm ơn mọi người đã trợ giúp mình về câu hỏi, nhưng câu trả lời của mọi người vẫn khiến mình thắc mắc, mình cũng đã hỏi một số sinh viên Bách khoa nghành Vật liệu và có cùng câu trả lời như các bạn, nhưng khi mình đọc sách "Vât Liệu học cơ sở" của thầy Nghiêm Hùng bản mới thì sách có viết rằng khi làm nhỏ hạt thì làm tăng biên giới hạt và làm tăng độ bền, nhưng đồng thời khi làm nhỏ hạt ta cũng làm tăng số hạt có phương mạng tinh thể thuận lợi cho trượt hơn, vì thế cũng đồng thời làm tăng tính dẻo của vật liệu, nhưng khi mình đọc cuốn sách "Vật liệu học" của thầy Nghiêm Hùng suất bản năm 1979 thì cuốn sách này không hề đề cập đến việc nó sẽ làm tăng tính dẻo của vật liệu, nó càng khiến mình lúng túng hơn, mình cũng đã thử đọc một số cuốn sách như "Mechanical behavior of Material" nhưng ko thấy nhắc gì đến điều đó. Bạn nào có thể cung cấp một bài nghiên cứu để so sánh tính dẻo của vật liệu khi ta thay đổi độ hạt giúp mình được ko? Tài liệu bằng Tiếng Anh càng tốt (mình có khả năng đọc tài liệu bằng tiếng Anh có thể tạm hiểu dc), nếu ko có thể giới thiệu giúp mình một số sách hay nên đọc dc ko nhỉ, mình rất có hứng thú với cơ học vật liệu, ai có sách hay thì giới thiệu nhé ! thank cả nhà!
     
  7. crazysnake

    crazysnake New Member

    Joined:
    Apr 6, 2011
    Messages:
    13
    Likes Received:
    0
    Ðề: Khi làm nhỏ hạt thì độ dẻo của kim loại tăng hay giảm ?

    ko có ai trả lời nữa ta, vậy là cuối cùng là làm tăng hay làm hạ tính dẻo của kim loại đây ko biết ?:102:
     
  8. Nova

    Nova MES Lab. Founder & C.E.O

    Joined:
    Jul 30, 2007
    Messages:
    5,223
    Likes Received:
    205
    Last edited: May 30, 2011
    Ðề: Khi làm nhỏ hạt thì độ dẻo của kim loại tăng hay giảm ?

    Không biết bạn học và tư duy thế nào nữa đây? :26:

    Nói dễ hiểu nhé: Độ dẻo, tính dẻo, khả năng biến dạng dẻo sẽ giảm khi độ cứng tăng

    Hợp kim chịu nhiệt thì liên hệ đến bài này và tham khảo thêm Si_Ma_Zi nhé

    OMG
     
  9. sv

    sv New Member

    Joined:
    Apr 15, 2008
    Messages:
    441
    Likes Received:
    11
  10. crazysnake

    crazysnake New Member

    Joined:
    Apr 6, 2011
    Messages:
    13
    Likes Received:
    0
    Ðề: Khi làm nhỏ hạt thì độ dẻo của kim loại tăng hay giảm ?

    ko biết bác Nova đã đọc kỹ những phân tích của em chưa, nhưng theo em dc biết thì tình dẻo cảu vật liệu giảm khi làm tăng độ cứng của vật liệu, nhưng mối quan hệ này không phải luôn luôn đúng,chúng không phải là 2 khái niệm đối lập nhau, chúng ta có thể thấy rõ nhất khi cỡ hạt đạt đến cấu trúc nano thì vật liệu vừa làm tăng tính dẻo lẫn độ cứng. Em hy vọng bác đọc lại cuốn vật liệu học cơ sở của thầy Nghiêm Hùng phần làm tăng độ bền hạt bác sẽ thấy thầy nói rằng làm nhỏ hạt là cách vừa làm tăng độ cứng nhưng đồng thời làm tăng tính dẻo của vật liệu.Nếu bác vẫn dữ quan niệm của mình cho rằng làm nhỏ hạt thì làm giảm tính dẻo, em mong bác có thể cung cấp cho em cuốn sách nào nói lên điều này hoặc bác cung cấp một bài nghiên cứu so sánh sự thay đổi của độ dẻo của vật liệu khi thay đổi độ hạt. Thank bác !
    P/s : Hãy đưa ra bằng chứng cho lập luận của mình trước khi yêu cầu người khác xem xét lại khả năng tu duy của họ !
     
  11. Nova

    Nova MES Lab. Founder & C.E.O

    Joined:
    Jul 30, 2007
    Messages:
    5,223
    Likes Received:
    205
    Ðề: Khi làm nhỏ hạt thì độ dẻo của kim loại tăng hay giảm ?

    @bạn snake: Những gì bạn hỏi mấy người chúng tôi đã trả lời bạn bên trên, đó là quan điểm riêng có thể đúng có thể sai, nhưng dù gì cũng là câu trả lời cho câu hỏi bạn post lên.

    Từ phần trả lời đó, quan điểm của chúng tôi là ở điều kiện thường thì làm nhỏ hạt sẽ giảm độ dẻo, ở nhiệt độ cao (@Si_Ma_Zi) thì có hiệu ứng ngược lại.

    Tôi nhắc lại, đó là quan điểm cá nhân. Bạn có thể tự rút ra kết luận của riêng mình trên cơ sở những tài liệu khác mà bạn đã được đọc. Tôi ngạc nhiên về việc bạn vò đầu bứt tai :)102:) ở post trên nên mới reply như vậy (vì chúng tôi viết bằng tiếng Việt)

    Tôi không hề giỏi hơn bạn, thậm chí kém hơn về mảng này, vì đã lâu lắm rồi tôi chuyển qua nghiên cứu thứ khác. Xin lỗi đã làm bạn hiểu lầm là tôi chê CHUYÊN MÔN của bạn, tôi chỉ có ý nói về TIẾNG VIỆT của bạn thôi.

    Bạn có thể Google :),

    Rgs
     
  12. crazysnake

    crazysnake New Member

    Joined:
    Apr 6, 2011
    Messages:
    13
    Likes Received:
    0
    Ðề: Khi làm nhỏ hạt thì độ dẻo của kim loại tăng hay giảm ?

    @ sv: em nghĩ bác dùng slide này là không phù hợp ở đây, thứ nhất cơ chế biến dạng của vật liệu nano khác biệt rất lớn so với vật liệu thông thường,( cơ chế biến dạng của vật liệu nano chủ yếu là sự trượt nên nhau giữa các hạt, trong khi vật liệu thông thường là sự chuyển động của dislocation). thứ 2 là em cũng không thấy người ta nói gì về độ dẻo ở đây cả (modulus of elastic gồm E,G,K,... chúng ko đặc trưng cho tính dẻo của vật liệu mà là giới hạn chảy_ yield piont thì đúng hơn)
     
  13. crazysnake

    crazysnake New Member

    Joined:
    Apr 6, 2011
    Messages:
    13
    Likes Received:
    0
    Ðề: Khi làm nhỏ hạt thì độ dẻo của kim loại tăng hay giảm ?

    @ nova : em vò đầu bứt tai vì em đang bị confuse thôi, vì kiến thức em đọc trong sách không giống với ý kiến của mọi người, em không kiểm chứng được thông tin em hiểu là đúng hay sai, điều đó làm em khó chịu, vì khoa học ko thể có sự mập mờ mà,:78:. Em râá mong bác nào có thể cung cấp cho em một bài nghiên cứu về vấn đề này, em nghĩ bác đang làm Tiến sỹ thì chắc có thể tiếp cận được kho lưu trữ khổng lồ những bài thí nghiệm hoặc nghiên cứu khoa học của trường bác đang làm và các tạp chí khoa học khác trên thế giới, nếu bác rảnh thì tìm hộ em nhé, thank bác !
     
  14. Nova

    Nova MES Lab. Founder & C.E.O

    Joined:
    Jul 30, 2007
    Messages:
    5,223
    Likes Received:
    205
    Ðề: Khi làm nhỏ hạt thì độ dẻo của kim loại tăng hay giảm ?

    @bạn snake: Mình có cái resource này: http://sciencedirect.com

    Bạn thử từ khóa bạn thấy hợp lý, tìm được link bài báo bạn cần down, send link lên Topic này mình sẽ down giúp bạn :)

    Rgs
     
  15. Pathétique

    Pathétique Active Member

    Joined:
    Apr 18, 2009
    Messages:
    694
    Likes Received:
    136
    Ðề: Khi làm nhỏ hạt thì độ dẻo của kim loại tăng hay giảm ?

    Mình đang làm về mechanics of solid materials, nhưng thú thật mình chưa có thời gian để đọc nhiều về bản chất vật lý của các đại lượng. Mình sẽ lưu ý câu hỏi của bạn, nếu tình cờ đọc thấy mình sẽ post.

    Mình mới đọc nhanh lại cuốn của Chaboche, thì công thức Hall Petch là liên hệ giữa kích thước hạt và giới hạn đàn hồi, không biết bạn có cần về đại lượng này không, nhưng bạn có thể tìm kiếm thêm về mở rộng của công thức này. Muốn tìm hiểu sâu về mối liên hệ giữa cơ cấu vi mô và ứng xử của vật liệu thì bắt buộc phải hiểu về grain boundary. Mình cũng đang làm về cái này nhưng tính toán cho môi trường 2 phases lỏng và rắn, hoặc rheology dựa trên năng lượng của giao diện giữa 2 hạt. Nên mình khuyên bạn nên tìm các tài liệu về grain boundary thì có thể sẽ pertinent hơn. Theo kinh nghiệm của mình, thì các sách về behaviour của vật liệu không nói nhiều về vấn đề bạn quan tâm, mà chủ yếu là về modeling ứng xử phi tuyến của vật liệu (đây là ngành chính của mình nên mình đã đọc khá nhiều). Cái bạn quan tâm có thể được đề cập nhiều hơn trong các tài liệu về material sciences, physical metallurgy hoặc grain boundary. :)
     
  16. sv

    sv New Member

    Joined:
    Apr 15, 2008
    Messages:
    441
    Likes Received:
    11
    Ðề: Khi làm nhỏ hạt thì độ dẻo của kim loại tăng hay giảm ?

    Ờ! crazysnake nói đúng thật. Tôi thật "vô duyên" ! Hỏi về độ dẻo mà lại đem độ cứng và độ đàn hồi ra góp ý :4:

    Thật ra tôi chẳng biết gì nhiều ( mà cũng không muốn biết vì nghề của tôi là thợ cắt gọt thôi ) về nano,chỉ vì thấy crazysnake đang "vò đầu bức tai" mà lại cho biết có thể đọc được tài liệu tiếng Anh nên tôi thử search giúp ,may ra có thể hửu ích.
    Trong trang cuối cùng của slideshow trên có một đường link dẫn đến một trang rất thú vị của chương trình truyền hình công cộng KQED thiên về giáo dục của Hoa Kỳ,ở đây có những video về khoa học kỹ thuật và những đường link hửu ích. Không chỉ về Nanotechnology mà còn về các ngành khoa học khác.

    Từ kỹ thuật tôi không rành nên thử tra tự điển lần nữa về " độ dẻo ", lần này search ra được nguyên cuốn sách của UC San Diego

    Mechanical properties of nanocrystalline materials

    Trong này có một chương về Ductility mà Google dịch là "độ dẻo",mở đầu như sau

    5.2. Ductility
    In the conventional grain size regime, usually a reduction in grain size leads to an increase in ductility. Thus one should expect a ductility increase as the grain size is reduced to nanoscale...

    Link:

    http://www.meyersgroup.ucsd.edu/papers/journals/Meyers 263.pdf

    Sách khá dầy, crazysnake thử đọc xem có tìm được câu trả lời không nhé !
    Chúc may mắn

    sv
     
  17. Pathétique

    Pathétique Active Member

    Joined:
    Apr 18, 2009
    Messages:
    694
    Likes Received:
    136
    Ðề: Khi làm nhỏ hạt thì độ dẻo của kim loại tăng hay giảm ?

    Ngang đây xin mọi người giúp mình định nghĩa độ dẻo :)
    Theo như mình hiểu thì ductility đặc trưng cho tính kéo giãn được của vật liệu, tức là tiết diện nhỏ nhất của 1 thanh trước khi fracture, mình không rõ có phải là độ dẻo không. Nếu ductility là độ dẻo thì ở nhiệt độ gần đông đặc (solidus) thì ductility giảm đáng kể, đây chính là cơ sở lý thuyết của tiêu chuẩn Prokhorov và Pellini cũng như các tiêu chuẩn cơ nhiệt về sự xuất hiện về nứt nóng trong weld.
     
  18. Si_Ma_Zi

    Si_Ma_Zi Member

    Joined:
    Nov 16, 2009
    Messages:
    125
    Likes Received:
    1
    Ðề: Khi làm nhỏ hạt thì độ dẻo của kim loại tăng hay giảm ?

    Do bạn có nhắc tới biến dạng. Mình nghĩ như thế này, bạn xem thử. Khi biến dạng 2 hạt trượt tương đối lên nhau làm phá vỡ kiên kết các hạt mà đa số là không tự hồi phục được đồng thời nhiệt độ tăng là các tạp chất hoà tan vào nhâu và khi nguội nó tiết ra ở biên giới đống thời do quá trình biến cứng làm độ cứng và độ bền tăng.Do đó tới đây mình kết luận ngay rằng là hạt nhỏ sẽ có độ cứng và độ bền tăng, tất nhiên là độ dẻo giảm. Nhưng sau khi biến dạng người ta thường ủ hoặc chính trong lòng vật bị biến dạng có tồn tại nhiệt thì nó sẽ xảy ra hiện tượng kết tinh lại. Quá trình kết tinh lại chia làm 3 giai đoạn, mà cốt yếu là sau 3 giai đoạn đó các hạt tinh thể lại trở lại dạng có kích thước 3 chiều gần bằng nhau khử được các khuyết tật làm các hạt thô to, không đều trở thành hạt nhỏ và đều. Do đó quá trình kết tinh lại làm tăng quá trình kết tán, làm đồng đều thành phần hoá, làm khôi phục tính chất cơ học,lí, hoá và làm tăng trở lực biến dạng và tính dẻo. Bạn tìm thử các tài liệu về biến dạng đọc thử. và cũng như a Nova đã nói mình đưa ra ý kiến riêng của mình, nếu cảm thấy sai thì bạn tìm theo hướng khác, mình cũng là sinh viên nên không biết nhiều và cũng không thích về vật liệu cơ sở lắm .:18: .
     
  19. crazysnake

    crazysnake New Member

    Joined:
    Apr 6, 2011
    Messages:
    13
    Likes Received:
    0
    Ðề: Khi làm nhỏ hạt thì độ dẻo của kim loại tăng hay giảm ?

    [LEFT]Chân thành cảm ơn mọi người nhé !
    Em thấy lập luận của mọi người là có lý, nhưng em nghĩ với cách giải thích của thầy Nghiêm Hùng (như em đã nói ở phía trên) chúng ta cũng chưa thể kết luận ngay rằng thầy đưa ra là không hợp lý, với phương châm khoa học thì luôn luôn phải nghi ngờ trước khi dc kiểm chứng,:4:, em hy vọng các bác khi nghiên cứu khoa học hoặc học tập mà đọc được câu trả lời của vấn đề này thì post lên để mọi người cùng biết nhé.
    Em hiện là sinh viên năm 4 trường Bách Khoa Hà Nội, mà thế kiến thức còn rất nông cạn, mà khả năng ăn nói của em cũng không dc tốt lắm, nếu em có làm gì sai thì các bác thông cảm nhé ,:4:, em thấy lĩnh vực cơ học và hành vi của vật liệu là rất quan trọng (em cũng có rất nhiều thắc mắc về lĩnh vực cơ học vật liệu) mà em chưa thấy có topic riêng về vấn đề này (hoặc cũng có thể tại em tìm ko ra,hj), vậy ban quản trị trang web có thể lập riêng một topic riêng về cơ học đc ko, để những người có thắc mắc về lĩnh vực này vào đây trao đổi, em thấy có thể kết hợp cả nghành cán vào,giống như tại trường Bách Khoa vậy.
    Càng học về kim loại em lại càng thấy đây là một lĩnh vực rất khó nhưng cũng cực kỳ thú vị khi ta hiểu dc vẻ đẹp của kim loại, nếu bác nào có tài liệu hay về nghành này, đặc biệt mà lĩnh vực cơ học thì các bác có thể sent giúp em đc ko, các bác có thể sent trực tiếp vào email của em crazysnake1989@yahoo.com , hoặc gửi link lên trên này nhé, em cũng sưu tập dc khá nhiều tài liệu về lĩnh vực này(chủ yếu bằng tiếng anh) như cuốn Mechanical Metallurgy của Dieter mà bác
    Pathétique có nhắc (là cuốn mà rất nhiều bài báo nghiên cứu khoa học lấy làm reference) hay một số sách hay về vật liệu nano (em đang tham gia nghiên cứu về chế tạo vật liệu nano qua ECAP nên thầy giáo có đưa cho một số quyển em đọc thấy rất hữu ích), nếu bác nào có hứng thú thì liên lạc trực tiếp với em, em sent cho nhé(em có file nhưng ko có link cho mọi người)
    Em thấy có trang web rất hay đó là library.nu ,đó là một kho sách miễn phí khổng lồ với rất nhiều cuốn sách hứu ích, các bác có thể lên đó tìm.
    @ Pathétique :
    em vừa đọc lại cuốn "Material Science and Engineering: An introduction" của Prof Callister , trong đó có viết như sau :Ductility is a measure of the degree to which a material will plastically deform by the time fracture occurs. có 2 công thức tính dựa vào khả năng bị kéo dài El%=(Lf - L0)/L0*100 (với Lf là độ dài ngay trước khi bị phá hủy còn L0 là độ dài ban đầu hoặc dựa vào công thức độ giảm tiết diện Ra% = (A0 - Af)/A0*100 , như thế thì em thấy nó cũng giống như cách hiểu của bác đó.
    @ sv : thank bác, em cũng đang cần tìm một cuốn về cơ học vật liệu nano.
    @ nova : thank bác nhé, nhưng em ko biết cách tìm trên trang này,hi, em tìm mãi mà ko thấy có cái cần thiết.
    [/LEFT]
     
  20. luuducthuan

    luuducthuan New Member

    Joined:
    Oct 15, 2012
    Messages:
    27
    Likes Received:
    0
    Ðề: Khi làm nhỏ hạt thì độ dẻo của kim loại tăng hay giảm ?

    làm nhỏ hạt là cách vừa làm tăng độ cứng nhưng đồng thời làm tăng tính dẻo của vật liệu.các biên giới hạt nhiều hơn => cản trở chuyển động của các lệch mạng => cản trở quá trình biến dạng dẻo ,tuy nhiên hạt nhỏ hơn cũng đồng nghĩa với việc hạy càng ổn định về mạng tinh thể (hiện tượng kết tinh lại quá trình giống hệt hiên tượng kết tinh) ít sai lệch nói chung vì thế mà làm cải thiện tính dẻo của vật liệu so với các phương pháp gia công cơ khí thông thường.


     

Share This Page

Users Viewing Thread (Users: 0, Guests: 0)

Loading...