Confirmatio solutionis solidae

1. Definitio

Phaenomenon quo elementa mixturae in metallo basi dissolvuntur ut certum gradum distortionis clathri efficiant et sic robur mixturae augeatur.

2. Principium

Atomi soluti in solutione solida dissoluti distortionem clathri efficiunt, quae resistentiam motus dislocationis auget, lapsum difficilem reddit, et robur ac duritiam solutionis solidae mixturae metallicae auget. Hoc phaenomenon roborationis metalli per dissolutionem elementi soluti ad solutionem solidam formandam, roboratio solutionis solidae appellatur. Cum concentratio atomorum soluti idonea est, robur et duritia materiae augeri possunt, sed tenacitas et plasticitas eius imminutae sunt.

3. Factores influentes

Quo maior fractio atomorum soluti, eo maior effectus roborans, praesertim cum fractio atomica valde humilis est, effectus roborans maioris momenti est.

Quo maior differentia inter atomos soluti et magnitudinem atomicam metalli basis, eo maior effectus roborans.

Atomi interstitiales soluti maiorem vim roborandi in solutione solida habent quam atomi substituti, et quia distortio clathri atomorum interstitialium in crystallis cubicis corpori centratis asymmetrica est, effectus eorum roborandi maior est quam crystallorum cubicorum faciei centratae; sed solubilitas in atomis interstitialibus in solido valde limitata est, ergo effectus roborandi actualis etiam limitatus est.

Quo maior differentia numeri electronum valentiae inter atomos soluti et metallum basicum, eo clarior effectus roborans solutionis solidae, id est, vis cessionis solutionis solidae augetur cum incremento concentrationis electronum valentiae.

4. Gradus roborationis solutionis solidae praecipue a sequentibus factoribus pendet

Differentia magnitudinis inter atomos matricis et atomos soluti. Quo maior differentia magnitudinis, eo maior impedimentum structurae crystallinae originalis, et eo difficilius est lapsus dislocationis.

Quantitas elementorum mixturae. Quo plura elementa mixturae addantur, eo maior effectus roborans. Si nimis multi atomi nimis magni vel nimis parvi sunt, solubilitas superabitur. Hoc alium mechanismum roborans, roborationem phasis dispersae, implicat.

Atomi soluti interstitiales maiorem vim firmantem solutionem solidam habent quam atomi substituti.

Quo maior differentia est in numero electronum valentiae inter atomos soluti et metallum basin, eo significatior est effectus roborans solutionis solidae.

5. Effectus

Robur cedendi, robur tensile et duritia validiores sunt quam metallorum purorum;

Plerumque, ductilitas minor est quam metalli puri;

Conductivitas multo inferior est quam metalli puri;

Resistentia reptationis, sive amissio roboris ad altas temperaturas, per roborationem solutionis solidae augeri potest.

Durior labor

1. Definitio

Cum gradus deformationis frigidae crescit, robur et duritia materiarum metallicarum augetur, sed plasticitas et tenacitas minuuntur.

2. Introductio

Phaenomenon quo robur et duritia materiarum metallicarum augetur cum plastica deformantur infra temperaturam recrystallizationis, dum plasticitas et tenacitas minuuntur. Etiam induratio per frigidam (vel "frigidam") appellatur. Ratio est quod, cum metallum plastica deformatur, grana crystallina labuntur et dislocationes implicantur, quod efficit ut grana crystallina elongantur, frangantur, et fibrantur, et tensiones residuae in metallo generentur. Gradus indurationis per frigidam (vel "frigidam") plerumque exprimitur per rationem microduritatis strati superficialis post processum ad illam ante processum et profunditatem strati indurati.

3. Interpretatio ex prospectu theoriae dislocationis

(1) Intersectio inter luxationes fit, et incisiones inde resultantes motum luxationum impediunt;

(2) Reactio inter dislocationes fit, et dislocatio fixa formata motum dislocationis impedit;

(3) Proliferatio luxationum fit, et incrementum densitatis luxationum resistentiam motui luxationum ulterius auget.

4. Nocere

Durificatio per laborem difficultates in ulteriore processu partium metallicarum affert. Exempli gratia, in processu laminae ferreae frigidae laminae, durior difficiliusque laminatur, itaque necesse est recoctionem intermediam disponere durante processu processus ut durificatio per calefactionem tollatur. Aliud exemplum est superficiem materiae fragilem et duram reddere in processu sectionis, ita accelerando attritionem instrumenti et augendo vim sectionis.

5. Beneficia

Robur, duritiem, et resistentiam attritionis metallorum augere potest, praesertim metallorum purorum et quarundam mixturarum quae curatione caloris emendari non possunt. Exempli gratia, filum chalybis altae firmitatis frigido tractum et spiralis frigida, etc., deformatione frigida utuntur ad robur suum et limitem elasticitatis augendum. Aliud exemplum est usus indurationis per laborem ad duritiem et resistentiam attritionis cisternarum, semitarum tractorum, maxillarum contundentiarum, et deflectorum ferriviariorum augendam.

6. Munus in arte mechanica

Post tractionem frigidam, laminationem et pellendam iaculationem (vide roborationem superficiei) aliaque opera, robur superficiale materiarum metallicarum, partium et elementorum insigniter augeri potest;

Postquam partes tensae sunt, tensio localis quarundam partium saepe limitem flexionis materiae excedit, deformationem plasticam efficiens. Ob duritiem per laborem, continua deformationis plasticae progressio restringitur, quod salutem partium et elementorum augere potest;

Cum pars vel elementum metallicum imprimitur, deformatio plastica eius roboratione coniungitur, ita ut deformatio ad partem induratam non elaboratam circum eam transferatur. Post tales actiones alternantes repetitas, partes frigidae imprimendae cum deformatione sectionis transversalis uniformi obtineri possunt;

Hoc potest augere facultatem secandi chalybis carbonis humilis et facilem separationem fragmentorum reddere. Sed induratio etiam difficultates ad ulteriorem processum partium metallicarum affert. Exempli gratia, filum chalybis frigide tractum multam energiam consumit ad ulteriorem extractionem propter indurationem, et etiam frangi potest. Ergo, recoqui debet ut induratio eliminetur ante extractionem. Aliud exemplum est, ut superficies materiae fragilis et dura fiat durante sectione, vis secandi augetur durante rursus sectione, et detritio instrumenti acceleratur.

Confirmatio granorum tenuium

1. Definitio

Methodus ad proprietates mechanicas materiarum metallicarum emendandas per purificationem granorum crystallinorum appellatur roboratio per purificationem crystallinam. In industria, robur materiae per purificationem granorum crystallinorum augetur.

2. Principium

Metalla plerumque polycrystalla sunt ex multis granis crystallinis composita. Magnitudo granorum crystallinorum exprimi potest numero granorum crystallinorum per unitatem voluminis. Quo maior numerus, eo subtiliora grana crystallina. Experimenta ostendunt metalla subtiliora in temperatura ambiente maiorem firmitatem, duritiem, plasticitatem et tenacitatem habere quam metalla crassa. Hoc fit quia grana subtilia deformationem plasticam sub vi externa subeunt et in plura grana dispergi possunt, deformatio plastica uniformior est, et concentratio tensionis minor; praeterea, quo subtiliora grana, eo maior area limitis granorum et eo magis tortuosi limites granorum. Eo magis detrimentosa propagatio fissurarum. Ergo, methodus augendi firmitatem materiae per refinationem granorum crystallinorum in industria "refinatio granorum roboratio" appellatur.

3. Effectus

Quo minor granorum magnitudo, eo minor numerus dislocationum (n) in grege dislocationum. Secundum τ=nτ₀, quo minor concentratio tensionis, eo maior robur materiae;

Lex roborationis granorum subtilium est haec: quo plures limites granorum, eo subtiliora grana. Secundum relationem Hall-Peiqi, quo minor valor medius (d) granorum, eo maior est firmitas elastica materiae.

4. Methodus granorum purificationis

Gradum subrefrigerationis auge;

Curatio deteriorationis;

Vibratio et agitatio;

In metallis frigide deformatis, grana crystallina refici possunt per moderationem gradus deformationis et temperaturae recoctionis.

Secundae periodi roboratio

1. Definitio

Comparatae cum mixturis unius phasis, mixturis multiphasis secundam phasim praeter phasim matricis habent. Cum secunda phasis uniformiter in phasi matrice cum particulis subtiliter dispersis distribuitur, effectum roborationis significantem habebit. Hic effectus roborationis "roboratio secundae phasis" appellatur.

2. Classificatio

Ad motum dislocationum, secunda phasis in mixtura contenta duas sequentes condiciones habet:

(1) Roboratio particularum indeformabilium (mechanismus praetervectionis).

(2) Roboratio particularum deformabilium (mechanismus perforāns).

Et roboratio dispersionis et roboratio praecipitationis casus speciales roborationis secundae phasis sunt.

3. Effectus

Causa praecipua roborationis secundae phasis est interactio inter eas et dislocationem, quae motum dislocationis impedit et resistentiam deformationis mixturae auget.

summatim

Gravissimi factores qui robur afficiunt sunt ipsa compositio, structura et status superficialis materiae; secundum est status vis, ut celeritas vis, modus onerandi, simplex extensio vel vis repetita, vires diversas ostendent; praeterea, geometria et magnitudo exemplaris et medii probationis etiam magnam vim habent, interdum etiam decisivam. Exempli gratia, robur tensile chalybis ultra-fortis in atmosphaera hydrogenii exponentialiter decrescere potest.

Duae tantum viae sunt ad materias metallicas roborandas. Una est vim nexus interatomicam mixturae augere, eius robur theoreticum augere, et crystallum integrum sine vitiis, ut puta "whiskers", praeparare. Constat robur "whiskers" ferri prope valorem theoreticum esse. Considerari potest hoc fieri quia nullae dislocationes in "whiskers" sunt, vel tantum parvae dislocationes quae durante deformatione proliferare non possunt. Infeliciter, cum diameter "whisker" maior est, robur vehementer decrescit. Alia via roborandi est magnum numerum vitiorum crystallinorum in crystallum introducere, ut dislocationes, vitia puncta, atoma heterogenea, limites granorum, particulas valde dispersas vel inhomogeneitates (ut segregationes), et cetera. Haec vitia motum dislocationum impediunt et etiam robur metalli significanter augent. Facta demonstraverunt hanc esse viam efficacissimam ad robur metallorum augendum. Pro materiis machinalibus, plerumque per effectus roborandi comprehensivos meliorem efficaciam comprehensivam consequitur.