دندریت -دندریت فلز-دندریت در متالورژی – ساختار شاخه ای از کریستال ها-Recalescence

دندریت در متالورژی یک ساختار شاخه ای از کریستال ها است که با سرد کردن فلز مایع رشد می کند. این شکل با رشد سریع در جهت های کریستالوگرافی که دارای انرژی مطلوب هستند به وجود می آید. این رشد دندریتی تأثیر زیادی روی خواص ماده دارد.

دندریت -دندریت فلز-دندریت در متالورژی - ساختار شاخه ای از کریستال ها-Recalescence

دندریت ها در سیستم های تک جزئی و چند جزئی شکل می گیرند. برای تشکیل دندریت دمای مایع (فلز مذاب) باید به زیر دمای انجماد فوق سرد شود. ابتدا، دانه های جامد کروی شکل در این مایع فوق سرد شروع به رشد می کنند. با رشد دانه ها، شکل کروی ناپایدار شده و مانع انجام می شود. بنابراین، شکل جامد شروع به رشد در جهت های کریستالی خاصی می کند. این جهت رشد ممکن است به دلیل ناهمسانگردی سطح انرژی در سطح مشترک مایع و جامد. یا به دلیل اتصال راحت تر اتم ها به سطح مشترک. در صفحه های کریستالوگرافی مختلف یا هر دو دلیل، به وجود می آید..

در فلزات، جنبش های حاصل از اتصال ناچیز هستند. همچنین در فلزات، جامد در صدد کاهش مساحت سطوحی که انرژی سطح بالاتری دارند، بر می آید. بنابراین، دندریت ها همانطور که رشد می کنند نوک تیز تر می شوند. اگر ناهمسانگردی به اندازه کافی بزرگ باشد، دندریت ها شکل مورفولوژی می شود. طول ریزساختار با مساوی قرار دادن انرژی سطح. و انتقال حرارت حاصل از گرادیان دمایی در سطح مشترک به دست می آید.

با پیشرفت انجماد، تعداد اتم هایی که انرژی جنبشی خود را از دست می دهند افزایش می یابد. که در نتیجه، فرآیند گرمازا می شود. برای مواد خالص (نه آلیاژی)، گرمای نهان در سطح مشترک مایع – جامد آزاد شده. و در نتیجه تا زمانی که کل مذاب منجمد شود دما ثابت می ماند. نرخ رشد این شاخه های کریستالی به سرعت انتقال گرمای نهان در سطح مشترک بستگی دارد. این رشد دندریتی در مذاب فوق سرد، از کریستال های سوزنی شکل سهمی وار. که در سرعت ثابت رشد می کنند تشکیل می شود.

جوانه زنی و رشد تعیین کننده اندازه دانه در انجماد هموار. و سرعت های رشد مختلف در دندریت های کنار هم. تعیین کنندۀ فاصله اولیه در رشد ستونی هستند. به طور کلی اگر مذاب به آرامی سرد شود. جوانه زنی کریستال های جدید کمتر از فوق سرد کردن است که با سرعت زیاد اتفاق می افتد. رشد دندریتی نتیجه حاصل از دندریت های با سایز بزرگ است. اما اگر سرد شدن با سرعت زیاد و به صورت فوق سرد اتفاق بیفتد تعداد جوانه ها افزایش یافته. و اندازه دندریت های حاصل کاهش می یابد.

با پیشروی دندریت ها در فلز مذاب، این دندریتها به دلیل خارج کردن گرما داغ تر می شوند. اگر دندریتها بیش از حد داغ شوند، دوباره ذوب خواهند شد. ذوب دوباره دندریتها اصطلاحاً Recalescence نامیده می شود.

دندریتها فقط در فلزات به وجود نمی آیند. بلکه در غیر فلزاتی مانند یخ ها نیز وجود دارند. دندریتها معمولاً در حالت نامتعادل شکل می گیرند. یک نمونه معمول از فلزات دندریتی، کربنیل نیکل است.

کاربردها

بطور کلی دندریتهای کوچکتر باعث افزایش انعطافپذیری فلز می شود. یک کاربرد رشد دندریتی و خواص مواد حاصل از آن در فرآیند جوشکاری دیده می شود. دندریتها اغلب در محصولات ریخته گری شده نیز وجود دارند. که البته با etching یک قطعه پولیش شده قابل رویت هستند.

کاربرد دیر رشد دندریتی در جهت های انجماد، تیغه های موتور توربین های گازی است. که در دماهای بالا کار می کنند و تنش های بزرگی را در راستای محور اصلی خود تحمل می کنند. در دماهای بالا، مرزدانه ها ضعیت تر از دانه ها هستند. برای کاهش تأثیر مرزدانه های ضعیت بر خواص فلز، مرزدانه ها در راستای موازی با دندریتها تراز می شوند. اولین آلیاژ که برای این مورد استفاده شد آلیاژ پایه نیکل (MAR M-200) با 12.5% تنگستن بود. که باعث متراکم شدن در طول فرآیند انجماد می شد. در نتیجه تیغه های دارای استحکام و مقاومت به خزش بالا هستند. که در فرآیند ریخته گر در قطعه گسترش یافته اند. و خواص قطعه را در مقایسه با ریخته گری های سنتی بهبود بخشیده است.

کریستالوگرافی

بلورنگاری، بلورشناسی یا کریستالوگرافی (Crystallography) دانشی است که به قوانین حاکم بر حالت بلورین مواد جامد. آرایش اتمی/مولکولی بلورها، خواص فیزیکی و شیمیایی و ساخت، رشد و شناسایی بلورها می پردازد.

این علم در ابتدا به وسیله زمین شناسان در شناسایی کانی ها توسعه یافت. سپس شیمیدانان این علم را برای شناسایی مواد بکار گرفتند. پس از آن فیزیکدانان با بکار گیری پراش اشعه ایکس به پیشبرد آن کمک کردند.

در بیشتر کشورها به ویژه آلمان، بلورشناسی بخشی از کانشی شناسی است. ولی در کشورهایی مانند انگلستان و ایالات متحده غالباً به صورت بخشی از فیزیک یا شیمی تدریس می شود.

اکثر کشورها یک کمیتۀ ملی بلورشناسی دارند که نمایندۀ اتحادیۀ بین المللی بلورشناسی است. این اتحادیه گاهنامۀ آکتا کریستالوگرافیکا (یادداشت های بلورشناسی) و جدول های بین المللی بلورشناسی را منتشر می کند.

شناخت صحیح فلزات، آلیاژها و مواد معدنی بدون توجه به ساختار اتمی و کریستالی آنها میسر نیست.اتم ها و مولکول ها با نظم قابل تحسینی در کنار هم قرار گرفته. و نتیجه چنین نظمی ایجاد ساختارهای بلورینی است که از تنوع نسبتاً بالایی برخوردار می باشند. براساس پژوهش های پر دامنه انجام شده، این بلورها در شکل مناسبی دسته بندی شده اند. و از آنجایی که حضور هر اتم در موقعیت خاص مربوط و در راستای تعیین شده. اهمیت زیادی را در تعیین کلیه خواص مواد ایجاد می کنند. این محل ها، جهت ها و همچنین صفحاتی که اتم ها روی آنها واقع شده اند، تعیین اندیس شده اند. با تغییر جهات بلور شاهد تغییرات محسوسی در ویژگی های فلزات و آلیاژهای مربوط هستیم.

فولاد رسول دلاکان

با سالها تجربۀ ارزشمند و گرانبها در عرصه تأمین و توزیع انواع ورق آلیاژی و انواع فولاد آلیاژی. با گواهینامه ها و آنالیزهای معتبری که ضمیمه محصولاتش به مشتریان خویش ارائه داده است. توانسته رضایتمندی مشتریان خویش را همواره فراهم آورد.

صنعتگر شریف و گرامی از اینکه ما را جهت خرید کالا (فولاد آلیاژی) مورد نیاز خویش. انتخاب می نمایید از شما سپاسگزاریم.

ارتباط با ما
09122136675 – 02128423820-09922704358
واتس آپ: 09122136675
اینستاگرام: fooladdalakan
ایمیل : [email protected]