مقاله مکانیزم های استحکام دهی

توجه : به همراه فایل word این محصول فایل پاورپوینت (PowerPoint) و اسلاید های آن به صورت هدیه ارائه خواهد شد

  مقاله مکانیزم های استحکام دهی دارای ۵۹ صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است

فایل ورد مقاله مکانیزم های استحکام دهی  کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه  و مراکز دولتی می باشد.

توجه : در صورت  مشاهده  بهم ریختگی احتمالی در متون زیر ،دلیل ان کپی کردن این مطالب از داخل فایل ورد می باشد و در فایل اصلی مقاله مکانیزم های استحکام دهی،به هیچ وجه بهم ریختگی وجود ندارد

بخشی از متن مقاله مکانیزم های استحکام دهی :

مکانیزم های استحکام دهی
تهیه مواد با استحکام بالا از جمله خواسته های صنایع می باشد که به خصوص از دهه های گذشته مورد توجه متالورژها قرار گرفته است. مکانیزم های متعددی روی استحکام مواد اثر می گذارند که اغلب آنها باعث توقف نابجایی های متحرک می شوند. ساختار کریستالی فلز عامل تعیین کننده تعداد و نوع سیستم های لغزشی، بردار بر گرز نابجایی، تنش اصطکاکی و انرژی نقص چیدن است که عامل اصلی و تعیین کننده قابلیت تحرک نابجایی ها و استحکام و رفتار ماده می باشند. افزودن عناصر حل شونده به عنصر اصلی حلال و تشکیل محلول جامد، ریز کردن اندازه دانه، افزودن و یا تشکیل فازهای ثانویه و رسوب سختی، تشکیل ماده مرکب یا کمپوزیت و انجام عملیات حرارتی و استحاله فازی از جمله روش هایی برای افزایش استحکام مواد به شمار می آیند که در این فصل مورد بررسی و بحث قرار می گیرند.

۱-۷) مقاوم کردن در اثر ریز کردن اندازه دانه ها
در یک پلی کریستال هر دانه یک تک کریستال است که دارای آرایش اتمی مشخص در یک جهت مشخص است. این دانه ها در حین انجماد به وجود می آیند. فصل مشترک دانه های مجاور با همدیگر را مرز دانه ها می گویند. این مرزها نواحی به هم ریخته شبکه ای هستند که فقط چند قطر اتمی ضخامت دارند. آرایش کریستالوگرافی در دو طرف یک مرز دانه با همدیگر متفاوت است. مرز دانه ها را به دو دسته با زاویه زیاد و با زاویه کم تقسیم می کنند. وقتی اختلاف آرایش صفحات اتمی در دو طرف مرز دانه بیش از حدود ْ۵ باشد به آن مرز دانه با زاویه زیاد می گویند. اگر این اختلاف کمتر از حدود ْ۵ باشد به ان مرز دانه با زاویه کم می گویند. هرچه اختلاف آرایش کریستالوگرافی در دو طرف مرز دانه کمتر باشد حالت نظم در مرز دانه بیشتر و انرژی آن کمتر خواهد بود. دانه های فرعی در اثر منظم شدن نابجایی ها و تشکیل دانه هایی کوچک درون دانه های اصلی که با مرز دانه هایی با انرژی زیاد احاطه شده اند به وجود می آیند. مرز این دانه های فرعی در شکل ۱-۷ نشان داده شده است.

چون انرژی مرز دانه های با زاویه زیاد، زیاد می باشد به آسانی اچ می شوند ولی مرز دانه هایی با زاویه کم را به آسانی نمی توان مشاهده کرد و باید از روش های اشعه ایکس یا میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM) استفاده نمود.

مرز دانه ها به خاطر انرژی زیادشان محل های مناسبی برای نفوذ، استحاله فازی، رسوب گذاری، تجمع اتم های حل شونده و عیوب می باشند. هرچه دانه ریزتر باشد مساحت کل مرز دانه ها در واحد حجم پلی کریستال بیشتر خواهد بود. بنابراین خواص ماده بیشتر تحت تأثیر رفتار ماده ی حاشیه ی مرز دانه ها است. برعکس، در مواد پلی کریستال دانه درشت، خواص ماده بیشتر تحت تأثیر رفتار ماده درون دانه ها قرار دارد. در دماهای بالا، مناطق پرانرژی که همان مرز دانه ها هستند ضعیف تر می باشند و برعکس در دماهای پایین مرز دانه ها به خاطر حالت کرنشی خاصی که در اطراف مرز دانه ها نسبت به درون دانه ها وجود دارد قویتر هستند.

مرز دانه ها دارای ویژگی هایی هستند که روی تغییر فرم پلاستیک و یا استحکام مواد پلی کریستال تأثیر می گذارند. این ویژگیها عبارتند از:
۱- در دماهای پایین، کمتر از Tm5/0 (Tm دمای ذوب ماده در واحد کلوین است)، مرز دانه ها موانع قوی در برابر حرکت نابجایی ها هستند زیرا به علت اختلاف آرایش کریستالوگرافی دانه های مجاور، نابجایی ها قادر به لغزش از یکی به دیگری نیستند. پس نابجایی های متحرک با رسیدن به مرز دانه ها تجمع کرده و از حرکت باز می مانند و استحکام را افزایش می دهند. از طرفی باعث تمرکز تنش و لغزش روی سیستم های مختلف (حتی سیستم های غیر فشرده) می گردند. این کار نیز باعث کار سختی بیشتر در نواحی مرزدانه ای می شود. شکل ۲-۷ این حالت را نشان می دهد.

شکل ۱-۷: تشکیل مرزدانه فرعی در اثر منظم شدن نابجایی ها.

شکل ۲-۷: رسیدن نابجایی های متحرک به مرز دانه ها و تجمع آنها.
۲- برای اینکه پیوستگی دانه های مجاور حفظ شود و حفره یا تَرَکهای مرز دانه ای در اثر تغییر فرم پلاستیک به وجود نیاید می بایست یک سازگاری بین دانه های مجاور در طی تغییر فرم پلاستیک وجود داشته باشد. در این حال گرچه هر دانه سعی می کند برای سازگاری با تغییر فرم دانه های دیگر (کل ماده) به طور همگن تغییر فرم دهد ولی مهارهای اعمال شده توسط دانه های مجاور باعث اختلاف در تغییر فرم نواحی مرز دانه نسبت به درون دانه می شود. مطالعه نرم در پلی کریستال های دانه درشت نشان می دهد که کرنش در نواحی مجاور مرزدانه به مقدار زیادی با کرنش در مرزدانه متفاوت است..

بنابراین یک شیب کرنشی پیوسته در دانه و مرزدانه وجود دارد. گفتنی است به علت مهارهای *** شده به وسیله دانه ها، لغزش روی چندین سیستم (حتی سیستم های غیر فشرده) در نواحی اطراف مرز دانه صورت گیرد. مثلاً در آلومینیوم پلی کریستال در مجاورت مرزدانه ها لغزش روی صفحات {۱۱۳} , {۱۱۰} , {۱۰۰} هم *** شده است. بنابراین چون نواحی مرزدانه ای تغییر فرم بیشتری نسبت به مرکز دانه دارند پس بیشتر هم دچار *** سختی می شوند و سختی و استحکام در آن مناطق بیشتر است. هرچه اندازه دانه ریزتر باشد تأثیرات مرزدانه ها در مرکز دانه ها هم احساس می شود و بنابراین سختی و استحکام بالاتر مرزدانه ها در کل ماده مشاهده می گردد. در *** کرنش سختی یک فلز دانه ریز از یک فلز دانه درشت بیشتر خواهد بود.

۳- در دماهای بالا، مرز دانه ها به عنوان مکان های ضعیف عمل می کنند و در نتیجه لغزش مرزدانه ای اتفاق می افتد که منجر به تغییر فرم پلاستیک یا تشکیل حفره در امتداد مرزدانه می شود که شکست قطعه را در پی دارد. دمایی که در *** از آن لغزش مرزدانه ای صورت می گیرد و مرزدانه ها ضعیف تر از دانه ها هستند دمای هم چسب یا هم پیوستگی گویند. شکل ۳-۷ استحکام دو ماده ریز و دانه درشت را بر حسب دما نشان می دهد. این نمودار مشابه نمودار *** استحکام دانه و مرزدانه با دما است. پایین تر از دمای هم پیوستگی، مرزدانه ها مناطق قوی تری نسبت به درون *** هستند و استحکام با کاهش اندازه دانه ها (افزایش مساحت مرزدانه ای) افزایش می یابد.

شکل ۳-۷: استحکام دو ماده دانه ریز و دانه درشت بر حسب دما.
برای افزایش استحکام خزشی، مقاوم کردن مرزدانه ها، در مقایسه با دانه ها، یک اقدام اساسی است. کاربیدها یک نقش اساسی در قفل کردن مرزدانه ها و جلوگیری از لغزش یا مهاجرت آنها ایفا می کنند. گرچه ذرات کاربیدی مکان های مناسبی برای تشکیل حفره در طی مرحله سوم خزش می باشند. بنابراین معمولاً یک حد مطلوبی از درصد کربن در حدود ۰۵/۰ تا ۱۵/۰ درصد وزنی در آلیاژهای دمای بالای کار شده و کمی بیشتر در آلیاژهای ریختگی وجود دارد تا بهترین مقاومت خزشی را همراه با کمترین مکان جوانه زنی حفره فراهم نمایند.
بسته به ترکیب شیمیایی و عملیات حرارتی آلیاژ، کاربیدهای مختلفی ممکن است در مرزدانه ها و یا درون دانه ها رسوب نمایند. کاربیدهای ریز و مجزا در مرزدانه ها موجب استحکام بیشتر آنها می شوند و برعکس کاربیدهای سلولی یا فیلم های پیوسته کاربیدی موجب کاهش استحکام خزشی و قابلیت تغییر فرم پلاستیکی می گردند. بعضی اوقات واکنش های کاربیدی منجر به جذب عناصر تشکیل دهنده رسوب می شود که این باعث به وجود آمدن ناحیه بدون رسوب در نواحی مجاور مرزدانه ها می گردد. با توجه به اینکه چنین مناطق عاری از رسوب ضعیف هستند و مسیر مناسبی برای تغییر فرم و تشکیل ترک می باشند باید از اتفاق افتادن چنین واکنش هایی جلوگیری نمود.

ناپایداری های فازی که در اثر در معرض حرارت قرارگرفتن در دماهای بالا به وجود می آیند نیز موجب افت خواص آلیاژ می گردد. یک نوع از این ناپایداری ها، درشت شدن ذرات رسوبی می باشد که در اثر حل شدن ذرات ریزتر و رشد ذرات درشت تر اتفاق می افتد. درشت شدن رسوبها یا کاربیدهای مرزدانه ای می تواند موجب ضعیف شدن مرزدانه ها و ترک مرزدانه ای گردد.
۴- مرزدانه ها در دماهای بالا منابع تولید و محل تجمع جاهای خالی اتمی هستند که موجب نفوذ مرزدانه ای می شوند. این باعث تغییر فرم بیشتر و کاهش استحکام مواد دانه ریز در دماهای بالا می گردد.

۵- در دماهای بالا مهاجرت مرزدانه ای نیز اتفاق می افتد که باعث کاهش استحکام ماده پلی کریستال می گردد. مهاجرت مرزدانه ای یکی از فرآیندهای بازیابی و آزادسازی کرنش و تنش است. در این حالت مرزدانه ها در جهت عمود به امتداد خود تحت اثر تنش برشی و به منظور کاهش تمرکز تنش جابه جا می شوند که باعث موجی شدن مرزدانه ها می گردند.
Hall و Petch [30 و ۲۹] رابطه ای تجربی را بین تنش تسلیم و اندازه دانه برای مواد پلی کریستال پیشنهاد دادند که به نام رابطه Petch-Hall معروف است و به صورت زیر می باشد:
معادله ۱-۷

در این رابطه، استحکام تسلیم ماده، تنش اصطکاکی است که با حرکت نابجایی، در غیاب هرگونه عیبی، می کند و همان تنش پیرلز می باشد، K یک ثابت است و میزان تجمع نابجایی ها را در پشت موانع مشخص و D قطر دانه می باشد. K و برای مواد مختلف متفاوت است و از خصوصیات هر ماده می باشد. جدول ۱-۷ دیر را برای چند ماده نشان می دهد. [۶]
جدول ۱-۷: مقادیر K و برای چند ماده [۶].

K(MN/m3/2)
ساختار کریستالی ماده
۰/۷۴
۱/۳۰
۰/۹۰
۰/۷۹
۰/۳۱
۰/۲۶
۰/۱۷
۰/۴۰
۰/۲۲
۰/۴۱
۰/۲۸ ۷۰/۶

۸۴۳/۳۲
۱۷۸/۴۷
۶۴۰/۳۳
۴۵/۱۱
۴۹/۰۳
۲۳/۵۳
۷۸/۴۵
۳۲/۳۶
۲۱/۵۷
۶/۸۶ bcc

bcc
bcc
bcc
fcc
fcc
fcc
hcp
hcp
hcp
hcp فولاد ساده کربنی

Fe-18%Ni(-1960C)
Cr
W
Cu-30%Zn
Al-3.5%Mg
Ag
Ti
Zn
Be
Mg

برای دستیابی به این رابطه، Hall و Petch استدلال کردند که یک تجمع نابجایی می تواند در اثر تمرکز تنش *** که در نوک تجمع ایجاد می شود از مرزدانه عبور کند. این تنش همان طور که قبلاً نیز گفته شد برابر با است و *** نابجایی های موجود در تجمع، نیز از رابطه:
معادله ۲-۷
به دست می آید. در این رابطه فرض بر این است که منبع تولید نابجایی در وسط دانه قرار دارد (L=D/2) و تأثیر تنش *** روی منبع تولید نابجایی نیز نادیده گرفته شده است. اگر تنش برشی بحرانی لازم برای فائق آمدن بر مانع *** باشد، وقتی نابجایی ها قادر به عبور از مرزدانه خواهند بود که تنش در نوک تجمع به آن مقدار برسد. یعنی:
معاله ۳-۷

معادله ۴-۷
اگر آن گاه به این عبارت باید مقدار یا تنش برشی اصطکاکی مورد نیاز برای حرکت نابجایی ها در غیاب هر مانعی نیز اضافه شود. در این صورت خواهیم داشت:

معادله ۵-۷
این رابطه همان است که در آن تنش عمودی به تنش برشی تبدیل شده است. جالب توجه است که رابطه:

معادله ۲-۷
درخصوص تعداد زیاد نابجایی های تجمع کرده معتبر است بنابراین Hall-Petch وقتی که اندازه دانه از چند میکرومتر بزرگتر است صادق می باشد. نمودار ۴-۷ این رابطه را برای چند آلیاژ نشان می دهد [۶].

۲-۷) کرنش سختی یا کارسختی
کرنش سختی یا انجام کار سرد یکی دیگر از فرآیندهایی است که برای سخت کردن فلزات یا آلیاژهایی که نمی توان آنها را با عملیات حرارتی سخت کرد به کار می رود. سرعت کارسختی را می توان از شیب منحنی سیلان (تنش-کرنش) محاسبه نمود. فلزات bcc و fcc سرعت کارسختی بیشتر نسبت به فلزات hcp دارند. همچنین افزایش دما، سرعت کارسختی را کاهش می دهد. برای نشان دادن کرنش سختی، شکل ۵-۷ مورد مطالعه قرار می گیرد. منحنی تنش-کرنش مهندسی یک فلز خالص پلی کریستال در آن شکل نشان داده شده است. اگر نمونه تحت تنش قرار گیرد پس از رسیدن به نقطه a دچار تغییر فرم پلاستیک می گردد.

با تحت تنش قرار دادن نمونه تا نقطه b، ماده مقداری دچار کرنش پلاستیکی شده است. اگر نمونه باربرداری شود، منحنی به نقطه O2 می رسد که نشان می دهد در ماده مقداری تغییر فرم پلاستیک باقی مانده است. اگر این نمونه مجدداً تحت بارگذاری قرار گیرد منحنی تا نقطه b ادامه پیدا می کند و سپس ماده مجدداً دچار تغییر فرم پلاستیک می گردد یا به عبارتی تسلیم می شود. افزایش استحکام تسلیم یا سیلان از نقطه به در اثر تغییر فرم پلاستیک را کارسختی یا کرنش سختی می گویند. اگر این کار تکرار شود و نمونه تا نقاط c و بالاتر از آن نیز تحت تنش قرار گیرد و سپس باربرداری شود ملاحظه می گردد که با اعمال کرنش های بیشتر، *** تسلیم یا سیلان ماده نیز افزایش می یابد. این افزایش استحکام، ناشی از تغییر در ساختار نابجایی های فلز در اثر *** فرم پلاستیک است. [۷-۱ و ۱۰ و ۱۶ و ۲۸].

شکل ۵-۷: کرنش مهندسی یک فلز خالص پلی کریستال در اثر بارگذاری و باربرداری متوالی [۱۲].
در اثر انجام کار سرد، دانسیته نابجایی ها با افزایش تغییر فرم افزایش می یابد. در نتیجه، برخورد آنها بیشتر می شود که این خود باعث ایجاد جاگ های متعدد روی نابجایی ها و متوقف شدن یا کند شدن حرکت آنها می گردد. از طرفی واکنش نابجایی ها با همدیگر و تشکیل نابجایی های غیرمتحرک نیز صورت می گیرد. همچنین، فاصله متوسط بین نابجایی ها کاهش می یابد و میادین کرنشی نابجایی ها بیشتر تحت تأثیر میادین کرنشی دیگر نابجایی ها قرار می گیرد که این نیز موجب کندی حرکت نابجایی ها از طریق افزایش مقاومت آنها به حرکت توسط دیگر نابجایی ها می گردد. پس برای تغییر فرم به تنش بیشتری نیاز است. تأثیر کرنش سختی با آنیل کردن نمونه از بین می رود.

کارسختی علاوه بر افزایش استحکام، موجب تغییرات دیگری نیز در خواص فیزیکی، شیمیایی و مکانیکی می گردد. قابلیت میزان تغییر فرم با افزایش کارسرد کاهش می یابد. کارسرد چون معمولاً با کاهش ابعاد یک یا دو بعد از نمونه به خاطر افزایش ابعاد دیگر انجام می شود لذا باعث کشیدگی دانه های فلز می گردد. حتی تغییر فرم شدید می تواند آرایش صفحات اتمی دانه ها را نیز در یک جهت مرجح قرار دهد وساختاری را به وجود آورد که به نام بافت معروف است.

برخی خواص فیزیکی نظیر دانسیته، هدایت الکتریکی و ضریب انبساط حرارتی نیز تحت تأثیر کارسختی قرار می گیرند. دانسیته در حد چند دهم درصد کاهش می یابد. هدایت الکتریکی به مقدار قابل ملاحظه ای کاهش می یابد زیرا مراکز پراکندگی الکتریکی، نظیر جاهای خالی اتمی، افزایش می یابند. ضریب انبساط حرارتی نیز کمی افزایش می یابد. همچنین به علت افزایش انرژی داخلی در اثر کارسرد، فعالیت شیمیایی ماده افزایش می یابد. این باعث می شود که مقاومت خوردگی کاهش یابد و یا احتمال خوردگی تنش SCC افزایش یابد.

تأثیر مقدار کارسرد روی خواص مکانیکی یک فولاد کم کربن، مانند: درصد افزایش طول، کاهش سطح مقطع، استحکام تسلیم و استحکام نهایی آن، در شکل ۶-۷ نشان داده شده است.
پیرکرنشی عملیاتی است که در طی آن استحکام ماده افزایش و داکتیلیتی کاهش می یابد. تفاوت این مکانیزم با مکانیزم کرنش سختی در نگهداشتن نمونه در یک دمایی پس از اعمال مقداری تغییر فرم پلاستیک در نمونه است. در کرنش سختی نمونه بلافاصله پس از اعمال کرنش، تحت تنش مجدد قرار می گیرد

ولی در پیرکرنشی یک فاصله زمانی بین باربرداری و بارگذاری مجدد وجود دارد. شکل ۷-۷ رفتار پیرکرنشی و تفاوت آن را با کرنش سختی نشان می دهد. وقتی نمونه تا نقطه x کشیده می شود (ناحیه A) اگر باربرداری شود و بلافاصله تحت تنش قرار گیرد، در همان نقطه x مجدداً دچار تغییر فرم پلاستیک می گردد بدون اینکه پدیده نقطه تسلیم به دست آید. دلیل این اتفاق این است که در *** اتم های حل شونده N و C نتوانسته اند به محل نابجایی ها حرکت و آنها را قفل کنند. زیرا رها شدن نابجایی از اتم های حل شونده باعث بروز پدیده نقطه تسلیم می گردد [۱].

شکل ۶-۷: تأثیر مقدار کارسرد روی خواص مکانیکی یک فولاد کم کربن.

شکل ۷-۷: رفتار پیرکرنشی و تفاوت آن با کرنش سختی [۱].
حالا اگر نمونه تا نقطه y تحت کرنش قرار گیرد (ناحیه B) و سپس باربرداری گردد، پس از بارگذاری مجدد بعد از قرار دادن در دمایی به مدت طولانی (پیرسازی)، مثلاً چندین روز در دمای محیط با چند ساعت در دمایی حدود Cْ۱۵۰، نمونه در تنشی بالاتر از نقطه y تسلیم خواهد شد و پدیده نقطه تسلیم مشخصی (با دندانه اره ای شدن منحنی) را نشان خواهد داد[۳۱]. علت این رفتار، نفوذ اتم های کربن و نیتروژن به نابجایی ها در طی پیرسازی و تشکیل مجدد اتمسفر در اطراف نابجایی ها می باشد. دلیل انجام چنین مکانیزمی این است که مشخص شده است که انرژی محرکه برای برگرداندن پدیده نقطه تسلیم در اثر پیرسازی با انرژی محرکه برای نفوذ کربن در فولاد کم کربن bcc برابر است.
تأثیر نیتروژن در پیرکرنشی حتی از کربن نیز بیشتر است زیرا حد حلالیت و ضریب نفوذ بیشتری دارد و از طرفی رسوب کمتری نیز به وجود می آورد. یا به عبارتی بخش اعظمی از نیتروژن آلیاژ به صورت حل شده باقی می ماند.

در فرآیندهای شکل دهی فلزات معمولاً پیرکرنشی مسئله ساز است. برای کنترل پیرکرنشی و حذف اثرات مضر آن راه هایی وجود دارد که برخی از آنها عبارتند از:
۱- استفاده از فولادهایی که درصد کمتری کربن و بخصوص نیتروژن دارند.
۲- افزودن عناصری نظیر: آلومینیوم، وانادیم، تیتانیم، نایوبیوم و بر به منظور جذب کردن کربن و نیتروژن محلول در فولاد و تشکیل کاربید یا نیتریدهای پایدار.
۳- اعمال قدری تغییر فرم پلاستیک بوسیله نورد و سپس استفاده فوری از آن قبل از آنکه دچار پیری شود. این تغییر فرم باعث عبور از نقطه تسلیم و مثلاً رسیدن به نقطه x می شود که پس از استفاده فوری از ورق و تغییر فرم پلاستیک آن، دیگر نقطه تسلیم مشاهده نخواهد شد.

اثر پورتوین-لوشاتلیه که به صورت زیگزاگی شدن منحنی تنش-کرنش در محدوده تغییر فرم پلاستیک ظاهر می شود خود نوعی از پیرکرنشی است که به نام پیرکرنشی دینامیکی معروف است (شکل ۸-۷). این اثر مربوط به تسلیم شدن و پیرسازی متوالی در طی آزمایش می شود که در مورد فولاد کم کربن در محدوده ای از دما (Cْ۳۰۰-۹۰) مشاهده می شود. در دمای پایینتر، سرعت نفوذ اتم های حل شونده به اندازه ای نیست که بتواند به طرف نابجایی ها حرکت کند و آنها را قفل نماید. در دماهای بالاتر نیز ارتعاشات اتمی آن قدر زیاد است که اتمسفر اتم های حل شونده در اطراف نابجایی ها تشکیل نمی شود و اتم ها ترجیح می دهند که درون کریستال پخش شونده و انتروپی کریستال را افزایش دهند. پس از افزایش دما تمرکز و غلظت اتم های حل شونده در اطراف نابجایی ها را کاهش می دهد. این محدوده دمایی بخشی از منطقه تردی آبی است زیرا در آن محدوده دمایی ماده در اثر پیرکرنشی دینامیکی دارای داکتیلیتی پایین و کاهش مقاومت ضربه ای خواهد بود [۱].

بروز پدیده پیرکرنشی دینامیکی به سرعت کرنش نیز بستگی دارد. به طور کلی، این پدیده وقتی اتفاق می افتد که *** حرکت نابجایی ها که به وسیله سرعت کرنش تعیین می شود در حد سرعت حرکت اتم های حل شونده که به *** دما کنترل می شود باشد. اگر در دمای بالا سرعت کرنش کم باشد، نابجایی ها بدون برخورد با اتمسفر تشکیل شده *** خود قادر به حرکت می باشند و بنابراین این پدیده کمتر اتفاق می افتد. ولی اگر سرعت کرنش زیاد باشد آن نابجایی ها پس از برخورد با اتمسفر از آن رها می شوند و نقطه تسلیم پایین می آید و چون در آن دما سرعت نفوذ *** کربن و نیتروژن زیاد است مجدداً نابجایی ها قفل می شوند و در نتیجه، پدیده زیگزاگی شدن مشاهده می گردد.
اگر سرعت کرنش زیاد باشد محدوده دمایی تشکیل پدیده پیرکرنشی دینامیکی افزایش می یابد. گفتنی است گرچه *** پیرکرنشی در اغلب فلزات مشاهده می شود ولی در فولادها مشخص تر است.

شکل ۸-۷: پدیده پیرکرنشی دینامیکی در یک فولاد کم کربن [۱].
۱) مقاوم کردن با تشکیل محلول جامد
اضافه کردن اتم های حل شونده در شبکه اتم های حلال، یا تشکیل محلول جامد، باعث افزایش استحکام آلیاژ می گردد. دو نوع محلول جامد جانشینی و بین نشینی وجود دارد. در محلول جامد جانشینی، اندازه اتم های حلال و *** تقریباً یکسان هستند به طوری که اتم های حل شونده همان مکان های اتم های حلال را اشغال می نمایند. اگر اندازه اتم های حل شونده خیلی کوچکتر از اتم های حلال باشد آنها در موقعیت های بین نشینی در شبکه اتم های حلال قرار می گیرند و محلول جامد بین نشین را به وجود می آورند. اتم های کربن، نیتروژن، اکسیژن، هیدروژن و بور عناصری هستند که محلول جامد بین نشین تشکیل می دهند.