بوابة وادي فاطمة الالكترونية
 

العودة   بوابة وادي فاطمة الالكترونية > «۩۞۩ بوابة وادي فاطمة التعليمية ۩۞۩» > العلوم التطبيقية - العلوم البحتة

العلوم التطبيقية - العلوم البحتة الهندسة - الصناعة - التقنيات - التكنولوجيا - الرياضيات - الكيمياء - الفيزياء - الفلك - الزراعة - البيطرية - علم الأرض - علم البحار - علم الحيوان - علم النبات


إضافة رد
قديم 2013-12-06, 11:01 AM   #1 (المشاركة)
سليل الورد
«۩۞۩ عضو فعال ۩۞۩»


الصورة الرمزية سليل الورد
سليل الورد غير متواجد حالياً

بيانات اضافيه [ + ]
 رقم العضوية : 4361
 تاريخ التسجيل :  Dec 2013
 أخر زيارة : 2018-07-07 (12:41 PM)
 المشاركات : 253 [ + ]
 التقييم :  50
لوني المفضل : Cadetblue
windows_98_nt_2000ie
افتراضي العيب التعديني default in metallurgy



Bookmark and Share

العيب التعديني default in metallurgy هو عطل في المعدن يؤدي إلى ظهور فوارق كبيرة بين سلوكية البنية المعدنية المثالية وخواصها والبنية الحقيقية.
لمحة تاريخية
في البداية لم يكن هناك تفسير يوضح الاختلاف الكبير بين القيم النظرية لخواص المواد المبنية على أساس البنية المثالية للبلورات المعدنية ونتائج الواقع العملي. وتبلور المعادن يعني أن الذرات تتوضع بشكل هندسي منتظم أطلق عليه اسم الهيكل الشبكي، وتتكون البلورة المعدنية من عدد كبير من الهياكل الشبكية. وبعد استخدام الأشعة السينية تمكن الباحثون من رصد البنية الداخلية للمعادن وإثبات وجود عيوب معدنية بدءاً من العيوب النقطية المتمثلة بالتوضع الخاطئ لبعض الذرات المكونة للهيكل الشبكي للبلورة، إلى العيوب الخطية المتمثلة بالانخلاعات dislocations، والعيوب السطحية مثل الحدود بين البلورات. وقد بينت دراسات استخلاص البلورة المثالية مخبرياً والخالية من العيوب أن قيم خواصها الميكانيكية قريبة من القيم النظرية.
عيوب تصنيع المعادن

نقره لعرض الصورة في صفحة مستقلة
الشكل (1) رسم تخطيطي للبنية الغصنية

هناك عيوب عدة ناتجة من تصنيع المواد المعدنية وتشغيلها، وأهمها:
ـ عدم تجانس البنية: هو عيب تعديني يؤدي إلى حدوث ما يسمى اللّبية والانعزال. إن معظم المعادن والسبائك المعدنية تتبلور على شكل غصني dendritic structure كما هو موضح في الشكل 1.
تكون عملية التبلور ونمو البلورات متدرجة بسبب شكلها الغصني مما يؤدي إلى حدوث:
آ ـ المركزية أو اللّبية coring، وهي اختلاف في تركيب البنية المجهرية، وتدرجه من مركز الحبيبة إلى أطرافها الخارجية. ويعود السبب في ذلك إلى اختلاف درجات حرارة انصهار مكونات السبيكة؛ إذ تميل الفلزات ذات درجات حرارة انصهار عالية إلى البقاء في مركز البلورة، بينما تبقى الفلزات التي درجة حرارة انصهارها منخفضة على المحيط الخارجي للبلورة. وارتفاع تركيز الفلز ذي درجة حرارة الانصهار المنخفضة على حدود الحبيبات يعد نقطة ضعف في السبيكة، ويزيد من حساسية التآكل على هذه الحدود. تنتج اللبية عندما يكون معدل تبريد السبائك سريعاً نسبياً وتتكون بقلّة عند تعرضها للتبريد البطيء، وكذلك تكون هذه الظاهرة واضحة إذا كان الفارق بين خطي الانصهار والتجمد كبيراً، ويقل أثرها بتقاربها، وتختفي عند نقطة التقائهما.
ب ـ الانعزال:segregation وهو ظاهرة تشبه اللبية ولكن بفارق أن الانعزال (الشكل 2) يحدث بمقياس كبير (ماكروسكوبي).

نقره لعرض الصورة في صفحة مستقلة
الشكل (2) صورة مجهرية توضح ظاهرة الانعزال مكبرة 50 مرة

نقره لعرض الصورة في صفحة مستقلة
الشكل (3) رسم يوضح الانعزال السلبي

يعود ذلك إلى أن الجزء الخارجي للسبيكة يتجمد بأسرع من تجمد مركزها الذي يبرّد ببطء، لذلك يكون المركز أغنى بالذرات والشوائب من الجزء الخارجي الذي تجمد أولاً. في بعض الأحيان يكون الانعزال سلبياً negative segregation (الشكل 3) كما في حالة سبائك (النحاس ـ قصدير)، حيث ينفصل القصدير على هيئة حبيبات تترسب على سطح السبيكة لانخفاض درجة حرارة انصهاره.
يمكن حل مشكلة عدم التجانس الناجمة عن اللبية والانعزال بطريقتين:
1ـ بتبريد المسبوكة تبريداً بطيئاً، ولكن هذه الطريقة غير اقتصادية وتحتاج إلى زمن طويل، إضافة إلى أنها تسبب نمو بلورات المعدن، الأمر الذي يؤثر سلباً في خواصه الميكانيكية ويؤدي إلى انخفاض مقاومته وصلادته.
2ـ عن طريق المعالجة الحرارية وإجراء عملية الإحماء الانتشاري وهي نوع من المعالجات الحرارية يسخن فيها المعدن إلى درجات حرارة تقل عن درجة انصهاره بقليل، ولبقائه فيها فترة من الزمن تكفي لانتشار ذرات السبيكة وتوزعها بانتظام في مختلف الاتجاهات.
ـ تكوّن الفجوات: وهي من العيوب التي تحدث نتيجة التقلص وتغيرات الحجم في أثناء تجمد المسبوكة. يظهر التقلص في أثناء الطور السائل بانخفاض سطح المعدن، أما في أثناء التحول من الطور السائل إلى الطور الصلب فإن الأبعاد الخارجية للطبقة الجامدة المتكوّنة تتناقص، ويستمر المعدن السائل داخل هذه القشرة المتشكلة بالتجمد والتقلص. ينجم عن ذلك تجويف أو أكثر داخل المسبوكة، ويستمر حجم الطور الجامد بالتقلص بدوام التبريد بعد انتهاء التبلور وتتغير الأبعاد. كما تتكون غازات وأبخرة نتيجة لتأثير الحرارة في أثناء عمليات السباكة، مما يسبب أعطالاً في المسبوكة على شكل فقاعات مسامية مبعثرة سطوحها مؤكسدة وذات تأثير سيئ على الخواص الميكانيكية للمعدن، وتسبب عدم تماسك مقطعه جيداً. وعند تصنيع الفولاذ، مثلاً، يتم سكبه في قالب كبير، مما يؤدي إلى أكسدة جزء منه وتكون أكسيد الحديد الذي يبقى داخل السبيكة. ولأسلوب الصب وطريقة تجميد المسبوكة أثر كبير في بنية الفولاذ، وفي طبيعة الغازات المتولدة بعد السكب، وفي كميتها، وأسلوب السماح لها بالتسرب وطردها. ويدوم انطلاق الغازات من الفولاذ في فترة التجمد. وبعد انتهاء تجمد القشرة الخارجية للمعدن تظل الغازات حبيسة داخل المسبوكة، وخاصة عند التقاء السطح المنصهر مع السطح المتجمد، مشكلة بذلك الفجوات الهوائية.
الشوائب الضارة (الأكاسيد والكبريتات): وهي العناصر أو المركبات الضارة التي تؤثر سلباً في جودة المعدن. فوجود أكسيد الحديد المتكوّن في أثناء صناعة الفولاذ ـ مثلاً ـ أمر غير مرغوب فيه. ولمنع تكوّن هذا الأكسيد يجب التخلص من الأكسجين المنحل في الفولاذ قبل سكبه في القالب. يتم التخلص من الأكسجين المتبقي في الفولاذ المنصهر بإضافة بعض العناصر التي لها ألفة كيمياوية عالية له مثل الألمنيوم Al والمنغنيز Mn والسيليسيوم Si؛ إذ تتكون أكاسيد عديمة الذوبان في الفولاذ يخرج معظمها مع الخبث، ويبقى قسم صغير منها شوائب في المسبوكة. تكون الشوائب المعدنية (مثل أكسيد الألمنيوم) قاسية لاتستطيل في أثناء عمليات التكوين وبذلك تبقى نقاط تركيز للإجهاد مما يؤدي إلى انخفاض متانة المعدن ومقاومته للصدمات ويوضح الشكل (4) نموذجاً للأكاسيد.
المجموعة الثانية من الشوائب هي الكبريتات، ولها تأثير سيئ في خواص الفولاذ، ويحاول المختصون دائماً التخلص منها، إلا أنه يصعب التخلص منها نهائياً لأسباب اقتصادية. يوجد الكبريت عادة في الفولاذ بنسبة 0.02% تقريباً، ويتفاعل مع الحديد مكوناً كبريت الحديد FeS. يعد هذا المركب سيئاً لأن درجة حرارة انصهاره منخفضة (880 ْم) لذلك عند القيام بتكوين الفولاذ على الساخن، والذي يتم عادة عند درجة الحرارة 1200 ْم، تتكون من هذه الشوائب قنوات شعرية داخل المعدن تكون بمثابة تشققات داخلية ونقاط تركيز الإجهاد، تسهم في تحطم المعدن عند تعرضه للحمولة الخارجية، وخاصة الديناميكية منها. ويمكن تفادي تكون كبريت الحديد بإضافة كمية من المنغنيز إلى فرن الصهر، فتتفاعل معه وتكون كبريت المنغنيز MnS الذي ينصهر عند درجة الحرارة 1610 ْم، وله أيضاً تأثير سيئ في الخواص الميكانيكية للفولاذ ولكن معظمه يخرج مع الخبث. ويوضح الشكل (5) نموذجاً للكبريتات.

نقره لعرض الصورة في صفحة مستقلة
الشكل (4) مكبر 500 مرة الشكل (5) مكبر 300 مرة

إن تأثير الشوائب كبير في خواص المعدن الميكانيكية. وقد تتصل الشوائب في بعض الأحيان بعضها مع بعض مكونة شبكة أو طبقة رقيقة، وتعدّ هذه الأنواع من الشوائب الأكثر ضرراً، لأنها تكون عادة متوضعة على حدود البلورات وتهدد بانفصال روابط بنية المعدن. ولهذا يُعمل على التخلص من أكبر قدر ممكن من شوائب الأكاسيد والكبريتات.
التشققات السطحية والداخلية والإجهاد المتبقي: تنتج الشقوق الميكروية من عمليات التصنيع وتقع داخل القطع المعدنية مكوِّنة مناطق تركيز الإجهاد، وقد أولت الدراسات في العقود القليلة الماضية أهمية كبيرة لهذه الناحية مستخدمة طرائق جديدة في اختبار المواد تختلف عن الطرائق التقليدية، وتعرف بما يسمى ميكانيك التصدع fracture mechanics.
أما الإجهاد المتبقي residual stress فهو ناتج من تعرض القطعة المعدنية لإجهادات ميكانيكية مثل عمليات التشكيل والتشغيل، أو لإجهادات حرارية تحدث في أثناء عمليات السكب، وعند إجراء درزات اللحام وعمليات السقاية، وتنتج من اختلاف سرعة التبريد بين سطح المسبوكة ومركزها، الأمر الذي يؤدي إلى اختلاف في سرعة التقلص والتمدد الناشئ عن التحولات الطورية. كل ذلك يسبب حدوث إجهاد شد في بعض المناطق من السبيكة وإجهاد ضغط في مناطق أخرى، مما يضعف متانة المعدن ومقاومته للصدمات. يمكن تخفيف مقدار الإجهاد المتبقي عن طريق إجراء المعالجات الحرارية (عمليات التلدين).



 

رد مع اقتباس
قديم 2013-12-06, 11:55 AM   #2 (المشاركة)
راجي المعبدي
«۩۞۩ عضو مشارك ۩۞۩»


الصورة الرمزية راجي المعبدي
راجي المعبدي غير متواجد حالياً

بيانات اضافيه [ + ]
 رقم العضوية : 3579
 تاريخ التسجيل :  Jun 2013
 أخر زيارة : 2014-04-25 (10:16 AM)
 المشاركات : 111 [ + ]
 التقييم :  50
لوني المفضل : Cadetblue
windows_98_nt_2000firefox
افتراضي




جزاك الله كل خير على هذا الموضوع القييم وبارك الله فيك وعافاك
سلم لنا طرحكِ المفيد وسلم لنا ذوقــــك وجزاك الله خيراعظيما
وجعل ماقدمته في ميزان حسناتك



 

رد مع اقتباس
قديم 2013-12-06, 11:56 AM   #3 (المشاركة)
اياد الاهدل
«۩۞۩ عضو مشارك ۩۞۩»


الصورة الرمزية اياد الاهدل
اياد الاهدل غير متواجد حالياً

بيانات اضافيه [ + ]
 رقم العضوية : 3510
 تاريخ التسجيل :  Jun 2013
 أخر زيارة : 2014-04-17 (06:15 PM)
 المشاركات : 139 [ + ]
 التقييم :  50
لوني المفضل : Cadetblue
windows_98_nt_2000safari
افتراضي




جزاك الله كل خير على ما قدمته لنا من فوائد
وبارك الله فيك وفي مجهوداتك الكبيرة
دمتم في حفظ الرحمان



 

رد مع اقتباس
قديم 2013-12-06, 03:01 PM   #4 (المشاركة)
جباره السلمي
«۩۞۩ عضو فعال ۩۞۩»


الصورة الرمزية جباره السلمي
جباره السلمي غير متواجد حالياً

بيانات اضافيه [ + ]
 رقم العضوية : 3548
 تاريخ التسجيل :  Jun 2013
 أخر زيارة : 2014-04-25 (07:12 PM)
 المشاركات : 269 [ + ]
 التقييم :  50
لوني المفضل : Cadetblue
windows_98_nt_2000firefox
افتراضي




جزاك الله خيرا وبارك المولى بجهودكم ويعطيكم العافية



 

رد مع اقتباس
قديم 2014-10-04, 02:44 PM   #5 (المشاركة)
الخيال
«۩۞۩ عضو مميز ۩۞۩»


الصورة الرمزية الخيال
الخيال غير متواجد حالياً

بيانات اضافيه [ + ]
 رقم العضوية : 4620
 تاريخ التسجيل :  Mar 2014
 أخر زيارة : 2018-08-29 (11:14 PM)
 المشاركات : 569 [ + ]
 التقييم :  50
لوني المفضل : Cadetblue
windows_98_nt_2000ie
افتراضي




نقره لعرض الصورة في صفحة مستقلة



 

رد مع اقتباس
قديم 2018-08-01, 11:23 PM   #6 (المشاركة)
نوير الهذلي
«۩۞۩ عضو فعال ۩۞۩»


الصورة الرمزية نوير الهذلي
نوير الهذلي غير متواجد حالياً

بيانات اضافيه [ + ]
 رقم العضوية : 6622
 تاريخ التسجيل :  Aug 2016
 أخر زيارة : 2019-10-13 (07:29 PM)
 المشاركات : 207 [ + ]
 التقييم :  50
لوني المفضل : Cadetblue
windows_98_nt_2000ie
افتراضي




شكرا لك ودمتم بحفظ الرحمن



 
 توقيع : نوير الهذلي

الكذبة كرة ثلجية تكبر كلما دحرجتها
ومأساة الكذاب ليست في أن أحداً لا يصدقه، وإنما في أنه لا يصدق أحداً


رد مع اقتباس
 
إضافة رد
أدوات الموضوع

تعليمات المشاركة
لا تستطيع إضافة مواضيع جديدة
لا تستطيع الرد على المواضيع
لا تستطيع إرفاق ملفات
لا تستطيع تعديل مشاركاتك

BB code is متاحة
كود [IMG] متاحة
كود HTML معطلة
Trackbacks are معطلة
Pingbacks are معطلة
Refbacks are معطلة


المواضيع المتشابهه
الموضوع كاتب الموضوع المنتدى مشاركات آخر مشاركة
تعدين الأذرّة المعدنية Powder metallurgy رواد العلم العلوم التطبيقية - العلوم البحتة 5 2015-05-01 09:36 PM
التعدين metallurgy فريمكس العلوم التطبيقية - العلوم البحتة 5 2014-08-05 07:24 PM
عجب يا دنيا العجب عبدالله شاهين لآلِئُ الأدب العربي 8 2010-08-13 03:35 AM





1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258 259 260 261 262 263 264 265 266 267 268 269 270 271 272 273 274 275 276 277 278 279 280 281 282 283 284 285 286 287