تفاوت میان نسخه‌های «اثر هال-پچ»

جز
ابرابزار
(بازنویسی+منبع)
جز (ابرابزار)
[[پرونده:HallPetchLimit.png|بندانگشتی|250px|چپ|رابطهٔ هال-پچ با کوچکترشدن بیش از حد اندازهٔ دانه‌ها و شروع لغزش مرزدانه‌ای دیگر صادق نیست]]
'''اثر هال-پچ''' {{انگلیسی|Hall-Petch effect}} یا '''رفتار هال-پچ''' که '''استحکام‌بخشی [[مرزدانه]]‌ای''' نیز نامیده می‌شود، به پدیدهٔ افزایش [[تنش تسلیم]] مواد با کاهش اندازه [[دانه (مواد)|دانه]]‌ی آن‌ها گفته می‌شود. رابطهٔ بین این پارامترها اولین بار توسط هال<ref>E. O. Hall, ''The Deformation and Ageing of Mild Steel: III Discussion of Results'', Proceedings of the Physical Society. Section B, Vol. 64 (1951), pp. 747-753 {{doi|10.1088/0370-1301/64/9/303}}</ref> پیشنهاد شده و سپس توسط پچ<ref>N. J. Petch, ''The Cleavage Strength of Polycrystals '', Journal of the Iron and Steel Institute, 174 (1953), pp. 25-28</ref> بسیار گسترش یافت. این رابطه بطور معمول به صورت زیر بیان می‌شود:<ref>Keith Bowman, ''Mechanical Behavior Of Materials'', John Wiley & Sons, 2004, p. 169 ISBN 0-47 1471-24198-9</ref>:
 
<math>\sigma_y=\sigma_0+kD^{-1/2}</math>
 
که در آن <math>\sigma_y</math>، تنش تسلیم <math>\sigma_0</math> تنش تسلیم ماده [[چندبلور]]ی با اندازه دانه‌یدانهٔ بی‌نهایت ([[تک‌بلور]] فرضی با [[جهت بلوری|جهت]] تصادفی)، k پارامتر قفل‌شدن یا پارامتر پچ (ثابت ماده) و D قطر متوسط دانه‌ها است.
 
این پدیده به انباشت نابجایی در مرزدانه‌ها و یا چگالی بالاتر نابجایی‌ها در مواد دانه‌ریز نسبت داده‌شده‌است.<ref>J. C. M. Li, Y. T. Chou, ''The role of dislocations in the flow stress grain size relationships'', Metallurgical and Materials Transactions B ,Vol. 1 (1970), 1145 {{doi|10.1007/BF02900225}}</ref>
 
برای مواد دارای دانه‌های بسیار کوچک (در مقیاس نانومتر) با توجه به فعال شدن سایر مکانیزم‌های تغییرشکل ازجمله [[لغزش مرزدانه‌ای]] و [[خزش (مواد)|خزش نفوذی]] تنش تسلیم کمتر از مقدار پیش‌بینی‌شده توسط رابطه‌یرابطهٔ هال-پچ است.<ref>A.H. Chokshi, A.Rosen, J.Karch, H.Gleiter, ''On the validity of the hall-petch relationship in nanocrystalline materials'', Scripta Metallurgica, Vol. 23 (1989), pp. 1679-1683 {{doi|10.1016/0036-9748(89)90342-6}}</ref>
 
== منابع ==