ػ از

Reference:

Materials Science and Engineering, An Introduction

William D. Callister, Jr. S E V E N T H E D I T I O N, JOHN WILEY & SONS, LTD

:ارسؽیاتی

• Quiz (حضر در کالط) 5%

• Home work 30%

• %25 اهتحاى ین تزم

• %40 اهتحاى پایاى تزم

:تبثیط از زض ظسی ضظطایت تىغی از زض ظسی ثكط ؼال ثیف اظ چیعی اؾت

و ب ث آ آبی زاضی

ح م

ؾبذتب

پقبن

:تبثیط از زض ظسی ضظط

Taipei 101: 509

Burj khalifa: 829

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1970 1980 1990 2000 2010

Height (m)

Japan World

Land mark Tower: 296

:تبثیط از زض ظسی ضظطAkashi-Kaikyo bridge: longest central span of any suspension bridge in the world, at 1,991 metres

:ؾیط تبضیری تؾؼ ف آضی از از ثىبضیطی زض آب تابیی ث اثؿت ظیبزی حس تب ثكطی تسبی ؾمط ظض پیكطفت ثط تبضیری زضابی اظ ثؿیبضی صاضی ب حتی و اؾت حسی ث اثؿتی ای .اؾت ثز رتف .... آ ػهط ثطع، ػهط ؾی، ػهطپبضی .اؾت طفت نضت اؾبؼ ی

عگ، چب، خاک، پعت

تؾز الی

عفال، فلشات، عولیات حزارتی

در هیای

هاد هذرى تا قاتلیتای

هتفات

تؾز هذرى

ا، ؽیؾ ا، پالعتیک .اعت ؽذ گزفت تکار هذرى کارتزدای در اعتفاد تزای یض خاؿ تا هاد شار دا تز تالغ حاضز قزى در

ای هیاى اس گشی تتزیي اتخاب ...فیثزا هزتط یاسای ارضاء تزای هاد اس هجوع

:ػ سؾی از

وكف اضتجبط ثی ؾبذتبض از (: Material Science)علن هاد ذال آب

اؾتفبز اظ ای (: Material Engineering)هذعی هاد

ضاثظ ثطای عطاحی سؾی ازی و ذال غة ضز ظط ضا زاقت ثبقس

Dynamics

Statics Strength

of materials

Machine Design

Mechanical Engineering

student

آیس

(: Structure) قؼ کلیذی عاختار هادؾبذتبض از زض میبؼ اتی كت ثط اوتطبی زاذ ات فؼ افؼب آب ثب ؿت ی ثبقس زض میبؼ وی ثعضتط ثب طی

میبؼ ثعضتطی و زض . ییس( microscopic) اظ اتب و ث یىسیط طتجظ قس اس اخی و ث آ میبؼ یىطؾىپی .ب زاضز( macroscopic)آ لبزض ث زیس اخعاء ثب چك غیط ؿح ثبقی میبؼ بوطؾىپی

Material selection ،هذط هکایک یا هذط هاد؟اتخاب هاد

Material Engineer

Due to issues like cost, production line flexibility and overly complex manufacturing processes, CFRP has largely been limited to use in supercars like the Lamborghini Sesto Elemento. But over the past ten years, BMW has put millions of dollars and countless hours of research into making CFRP a viable option for mainstream production. TO that end, BMW claims it is the first manufacturer to have the facilities and manufacturing techniques in place to enable widespread use of CFRP in mainstream vehicles.

اطغی

حیظ ظیؿت

:تح زض حظ از چبكبی پیف ضی سؾی ىبیه زض عطاحی

:تح زض حظ از چبكبی پیف ض

kg 350-250 :کاؼ سى

CFRP اعتفاد اس

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

1800

2000

SAE 1010 steel (cold-worked)

AISI 4340 steel (quwnched and

tempered)

high-strength carbon fiber-epoxy matrix

(unidirectional)

E-glass fiber-epoxy matrix

(unidirectional)

Tensile strength (MPa) Density (0.1 Kg/m^3) ratio of tensile strength to density

CFRP

CFRP

References: Wikipedia.com

CFRP

:تح زض حظ از چبكبی پیف ضی سؾی ىبیه زض عطاحی

:خاؿ هاد

1 • ذال ىبیىی

2 • ذال اىتطیىی

3 • ذال حطاضتی

4 • ذال غبعیؿی

5 • ذال اپتیىی

6 • deteriorativeذال

ع پبؾد یب ضفتبض بز بی و زض حی وبضوطز زض ؼطو حطوبی : ذبنیت یه بز .ذبضخی لطاض ییطز ؿتم اظ قى اساظ آ بز ی ثبقس

: ثب ذال ىبیىی ثؿتی ث تغییط قى زض ثطاثط ثبض یب یطی

ذبضخی زاضس ظیط س االؾتیه یب اؾتحىبذال اىتطیىی ظیط سایت اىتطیىی یب ثبثت زی اىتطیه پبؾد

.ث یه یسا اىتطیىی ؿتس پبؾد بز لتی زض ؼطو یه یسا : ذال غبعیؿی

.غبعیؿی لطاض یطز ضطیت خصة یب اؼىبؼ: ذال اپتیىی

اوكپصیطی قییبیی بز: ذال

(Stress and Strength)تؼ اعتحکام

تارگذاری

ذع

اؾتحىب تف

خاؿ هاد هغتقل اس جظ

طزاحی، تلیذ کارتزد هاد

( شی /خاؿ)هعوال حقل ت تواهی خاعت ا تطر وشهاى اهکاپذیز وی تاؽذ

هقالح

تغییز خاؿ در طل در کارکزدلحاظ کزدى تغییزات در حیي اتخاب یا

تز تزداری

تک کزیغتال

چذ کزیغتال ریش هتقل ت ن ک هزس دا ا تا اذاس ای

هجز ت پزاکذگی پزتا ؽذ

کزیغتالای ریش فضاای خالی تیي آا ک هجز ت

پزاکذگی کاهل پزتا هی گزدد

هتفات اپتیکی خاؿ تا آلهیین اکغیذ اس ؽذ تلیذ دیغک ع :هحقل خاؿ در عاختار تاثیز

ای یب اظ عی ثتطی اتربة :هذعاى تزای هاد علن کارتزد هتذالتزیي از اظ دػ طثع یبظبی اضضبء ثطای

تذی هاد جاهذ :طثق

:تقغین تذی تز اعاط آرایؼ ؽیویایی عاختار اتوی

هاد هزکة (composites)

تزکیة دیا چذ هاداس گز ای پای

ظیط فعی خعء چس یب یه اظ فعات زض (... عال ؽ، آیی، آ،)

اظ و ثؿیبض مبزیط اضز غبت یتطغ ظیطوطث، فعی غیط ػبنط

زض اتب .اس قس تكىی اوؿیػ ثؿیبض آضایف آب آیبغبی فعات

زض آب چبی زاضس ظی ثبالتط پیطب ؾطایىب ثب مبیؿ

.اؾت

هاد جاهذ

فلشات

پلیوزا عزاهیکا

فعی ػبنط ثی ؿتس تطویجبتی ؾطایىب یتطیسب اوؿیسب، قب ؼال فعی غیط

ؾیب ضؾی، ؾفببی چی وبضثیسب .قس ی ثسی زؾت ط ای زض یع قیك

اوثط .ؿتس الؾتیىی پالؾتیىی از پیطب وطث پبی ثط ثز عجیؼی كب زاضای آب

.اس قس ؾبذت فعی ػبنطغیط ؾبیط یب یسضغ وطثی ؾت ثب بس ظدیط ثعضي ىبی زاضای

.ؿتس

At room temperature

هقایغ چگالی

At room temperature

هقایغ هذل االعتیک

At room temperature

هقایغ اعتحکام کؾؾی

At room temperature

هقایغ هقاهت ت ؽکغت

At room temperature

هقایغ ذایت الکتزیکی

غثتاعتحکام ت سى

هاد هذعی در یک گا

(Advanced materials) پیؾزفت هاد ثطتط فبضیبی زض اس یبفت تؾؼ خسیسا و ازی یب یبفت ثجز آب ذال و ؾتی از .ییطس لطاض اؾتفبز ضز زلیك تدیعات یب فضبپیبب ظیط

(Semiconductors) ادیا یو

(Biomaterials) سیغتی هاد

(Materials of the future) آیذ هاد

(Smart materials) ؽوذ هاد

(Nanoengineering materials) ا فاری هاد

(Modern materials need) جذیذ هاد ت یاس

(وس ی تغییط قست ث بذبهی اتبی تطوع تغییط ثب اىتطیىی ذال ضؾبب، ػبیك ثی) اىتطیىی امالة IC تیس اىب

(Implant) ثس زاذ زض اؾتفبز اىب

Geckos, harmless tropical lizards, are extremely fascinating and extraordinary animals. They have very sticky feet that cling to virtually any surface. This characteristic makes it possible for them to rapidly run up vertical walls and along the undersides of horizontal surfaces. In fact, a gecko can support its body mass with a single toe! The secret to this remarkable ability is the presence of an extremely large number of microscopically small hairs on each of their toe pads. When these hairs come in contact with a surface, weak forces of attraction (i.e., van der Waals forces) are established between hair molecules and molecules on the surface. The fact that these hairs are so small and so numerous explains why the gecko grips surfaces so tightly. Another interesting feature of these toe pads is that they are self-cleaning—that is, dirt particles don’t stick to them. Scientists are just beginning to understand the mechanism of adhesion for these tiny hairs, which may lead to the development of synthetic self-cleaning adhesives. Can you image duct tape that never looses its stickiness? .

Gecko

جاهذات در اتوی پیذ اویت

(ؾرت ابؼ ضغی ط طافیت) وس ی فطا ضا بز ذال تكطیح اىب پیس ع

اتوی عاختار ؿتس طزـ زض آ ساض زض اىتطب و (تط پطت) ؿت

ذثی تط 1.6x1019 ثبضزاض پطت اىتط 1.67x10-27 یىؿب تمطیجب تط پطت خط

9.11x10-31اىتط خط

(Z اتی ػسز) قس ی كرم پطتب تؼساز ثؾی ػبنط ػهط یه اتبی ثطای پطتب تؼساز .اؾت تطب پطتب خط دع اتی خط

.ثبقس تفبت اؾت ى تطب تؼساز ی اؾت یىؿب

اتوی هذلای

.یؿت ى والؾیه بی تئضی ثب اىتطب ضفتبض زضن و قس كرم 19 لط ااذط زض-ؿتس طزـ زض اضثیتببیی زض ات ؿت اعطاف زض اىتطب :ثض اتی س) واتی ىبیه

دبظ ؾغح یه ث ثبیس اىتط اب وس تغییط اؾت ى و اؾت كرهی مساض اىتطب اطغی (قز تم اطغی زیط

(قرهی غبؼ) الکتزی آرایؼ

یه زض خز ػبنط .اس قس ثسی تمؿی تبثی خس زض اىتطی آضایف اؾبؼ ثط ػبنط .ؿتس كبث قییبیی فیعیىی ذال تید زض ظطفیت اىتط ؾبذتبض زاضای ط یب ؾت (ثسس زؾت اظ ضا ذز ظعفیت اىتط چس یتاس و ثجت ثبض ثب ػبنط) فعات ػبنط ثیكتطی

قس تجسی فی ثبض ثب ی ث ثپصیطس اىتط یتاس ضاؾت ؾت زض ؿتمط ػبنط

جاهذات در اتوی پیذ پیذ ای ازصی یزا

اتب زافؼ خبشث یطبی اتی پیس اؾبؼ خغ حبن (FN) ات ز ثی ذبم یطی .اؾت .اؾت زافؼ (FR) (FA) خبشث یطی بی ف

تؼبز حبت

و اطغی ؾغح وتطی :ات ز ثی پیس اطغی زاضز خسا اظ وبال ضا ات ز تاس ی

(فلشی - اؽتزاکی – یی) اتوی تیي افلی پیذای

Ionic Bonding یی پیذ

(ظطفیت اىتطبی تجبز) فعی غیط فعی ػهط ز ثی )اؾت یىؿب ی یه اعطاف خبت تب( وت یطی :پیس خبشث یطی حطاضتی ػبیك اىتطیىی ػبیك قىس، ؾرت، kJ/mol 1500-600 پیس اطغی

(فلشی - اؽتزاکی – یی) اتوی تیي افلی پیذای

Covalent Bonding اؽتزاکی پیذ

قس ی صاقت اقتطان ث دبض اتبی ثی اىتطب اىتط یه حسال ات ط

(ثیؿت ابؼ) ثبقس ضؼیف یب ؿتحى یتاس (قس صاقت اقتطان ث اىتط و ختی زض تب) اؾت زاض خت پیس

H2, Cl2 فعی غیط ىبی اظ ثؿیبضی

CH4, H2O, HNO3 كبث غیط اتبی ثب ىب

ؾییؿی ابؼ، خبسات اظ ثؼضی

Metallic Bonding فلشی پیذ

تكىی پیس ذبنی ات یچ ثب اىتطب - آیبغب فعات زض (اىتط زضیبی) حطوتس زض فع ؾطاؾط زض زس ی

(تؿت یب خی) ثبقس ؿتحى یب ضؼیف تاس ی – یؿت زاض خت ثسی ؿتس، آظاز اىتط فبلس و اقتطاوی یی پیس زاضای از ذالف ثط

.ؿتس حطاضتی اىتطیىی ذة ضؾببی آظاز اىتطبی خز

VAN DER WAALS BONDING دقطثی پیذ

.ؿتس ضؼیف قییبیی یب ای پیسبی ثب لیبؼ زض و فیعیىی ثبی پیسبی kJ/mol 10 حسز زض پیس اطغی

Hydrogen Bonding یذرصی پیذ

اؾت یسضغ ىب اخعاء اظ یىی

Molecules هلکلا

اتی ز ىبی ظیط اس قس ته ث اقتطاوی ؿتحى پیسبی ثب و اتب اظ طیF2, O2, H2 ظیط تطویجبتی یب H2O, CH4, CO2

از شة زبی .اؾت ضؼیف ثبی ع اظ ىب ثی پیس چب بیؼبت خبسات زض .اؾت پبیی ىی

Crystalline Solids The Structure ofعاختار هاد تلری

یب ضزیفی ثغض اتی ثعضي فان ع زض اتب آ زض و ازی : Crystalline تلری هاد (Long-range order) ؿتس ؾیغ اثؼبز زض ظ زاضای قس ی تىطاض تبة .قس ی بیس (Amorphous) یب ثضی غیط از ؿتس قس تىطاض ظ ای فبلس و ازی

.طزز ی تكىی ثضی ؾبذتبض پیطب اظ ثؼضی ؾطایىب اظ ثؿیبضی فعات ادبز حی

یب یب اتب، و ضقی) اؾت طتجظ آب Crystalline Structure ثضی ؾبذتبض ث ثضی خبسات ذال (اس قس چیس یبفت آضایف ىب

ثز ذاس فعات ؾبز ؿجتب ؾبذتبضبی ضی ثط ثرف ای زض ب تطوع

تىطاض وچه بی ط ث ضا آب غبجب ثضی ؾبذتبضبی ثطضؾی زض : Unit Cells احذ علل .زاضس ب (ثضی ؾبذتبض ؾبظس ثوبی) احس ؾ و وس ی تمؿی قس

.قس ی تجض ظیط ؾبز ؾبذتبض ؾ اظ یىی زض فعات غبت :فلشات تلری عاختارای Face Centered Cubic(FCC)ىؼجی ثب خ طوعزاض

Body Centered Cubic(BCC)ىؼجی طوعزاض Hexagonal Close Packed(HCP)كضی ثب لبػس قف ضؼی فكطز

Face Centered Cubic(FCC)عاختار هکعثی تا ج هزکشدار

عال مط، آیی، ؽ، :(R) اتی قؼبع (a) ىؼت ضغ ع ثی ضاثغ

Atomic Packing Factor (APF) اتی فكطزی ضطیت

Coordination Number :جؿتی یب ؿبیی ػسز ات ط ثب تبؼ زض دبض اتبی تؼساز

ثبقس ی 12 ػسز ای FCC ؾبذتبض زض

یجبقس 0.74 اتی فكطزی ضطیت زاضز خز قجى احس ط زض ات FCC 4 ؾبذتبض زض

Body Centered Cubic(BCC)عاختار هکعثی هزکشدار

تؿت آ، وط، :(R) اتی قؼبع (a) ىؼت ضغ ع ثی ضاثغ

تؼساز اتب زض ط احس قجى

؟

? APF ؟ ؟ ػسز ؿبیی

Body Centered Cubic(BCC)عاختار هکعثی هزکشدار

تؿت آ، وط، :(R) اتی قؼبع (a) ىؼت ضغ ع ثی ضاثغ

? APF تؼساز اتب زض ط احس قجى 8 ػسز ؿبیی

2

0.68

Hexagonal Close Packed(HCP)هؾری تا قاعذ ؽؼ ضلعی فؾزد تیتبی،ع ضی، ی ات 6 قجى احس زض اتب تؼساز اؾت 0/74 12 ثب ثطاثط FCC كبث اتی فكطزی ضطیت ؿبیی ػسز .ثبقس

c/a= 1.633

تؼساز اتب زض ؾ احس هحاعث چگالی

ظ اتی

حد ؾ احس

=6.023 x 1023ػسز آبزض

Polymorphism and Allotropyچذ ریختی دگزارگی

یس ی ضیرتی چس پسیس ای ث و زاضس ثضی ؾبذتبض یه اظ ثیف فعات غیط فعات ثطذی .بس ی آتطپی یب زطاضی ضا ضیرتی چس پسیس خبسات ضز زض

ی تجسی FCC ؾبذتبض ث C°912 زض و حیظ زبی زض BCC ؾبذتبض) آ یب (ابؼ طافیت) وطث ظیط (.قز

Crystal systemsعیغتن ای تلری

تمؿی احس ؾ سؾ اؾبؼ ثط غبجب و زاضس خز ثضی ؾیؿتبی اظ رتفی سبی

.قس ی ثسی

: قجى پبضاتطبی

كب ظیط قى زض قجى پبضاتطبی طا ث و زاضز خز ثضی ؾیؿت ع فت اؾبؼ ای ثط .اس قس زاز

زاضز ازا

زض حبت وی ط یه اظ ؾبذتبضبی ثضی یتاس زض یىی اظ ااع ؾیؿتبی ظیط خبی یطز

قاط، جات ففحات تلری حؿت ثط احس ؾ زض مغ ط لؼیت

ع اظ ضطیجی ػا ث آ رتهبت .قز ی اضائ احس ؾ خ

.كب زیسaضا زض ؾ احس 1/2 1 1/4رتهبت : ثب

BCCؾ احس : ثب قاط، جات ففحات تلری

.قس ی كرم مغ ز ثی ثطزاض یب ذظ ثب : ثضی خبت احس ؾ جسا اظ زرا ع ث ثطزاضی ضؾ -1 قس ی كرم a,b,c پبضاتطبی حؿت ثط حضب اظ یه ط ضی ثط ثطزاض بی ف-2 قز ثیب (Integer) نحیح ػسز ثهضت آب وچىتطی تب قس ی ضطة ضطیجی زض ب ف-3 .طزس ی ثیب وطق زاذ زض ، اظ اؾتفبز ثس ب ف -4

:ثب .قز ی اؾتفبز ثبض ػالت اظ فی خبت ثطای

ؿتس یىؿب ػال زاضس تفبتی قبذهبی و اظی غیط خت چس اضز اظ ثؿیبضی زض ذباز یه زض ضا آب ثبثطای .ىؼجی ؾبذتبض زض ....[001] [010] [100] ظیط

.زس ی كب {100} ثهضت ییطس ظط زض

قاط، جات ففحات تلری

[120]

خت ظیط ضا تطؾی بییس ثطزاض طتجظ ثب خت كب زاز قس ضا ثیؿیس

قاط، جات ففحات تلری

آب ث و حضب ثب نفح تمبعغ ح ثضی خبت ثب كبث ضقی ث : ثضی نفحبت ظیط .قز ی اؾتفبز پطاتع زاذ زض ثضی نفحبت بیف ثطای ییس، یط قبذهبی

(111) .ؿتس ؼبز اظی نفحبت

.ػزس یىسیط ثط كبث قبذهبی ثب خبت نفحبت ىؼجی ؾبذتبض زض

a قى ثطای یط قبذهبی تؼیی :ثب

قاط، جات ففحات تلری

آب ث و حضب ثب نفح تمبعغ ح ثضی خبت ثب كبث ضقی ث : ثضی نفحبت ظیط .قز ی اؾتفبز پطاتع زاذ زض ثضی نفحبت بیف ثطای ییس، یط قبذهبی

(111) .ؿتس ؼبز اظی نفحبت

.ػزس یىسیط ثط كبث قبذهبی ثب خبت نفحبت ىؼجی ؾبذتبض زض

:هیلز ؽاخقای تعییي دعترالعول زض خسیسی جسا یب قز ی ضؾ احس ؾ زاذ زض آ ثب اظی ای نفح وس، ػجض جسا اظ نفح چبچ -1

.طزز ی ضؾ خسیس جسا ثؼا لجی احس ؾ بی ق اظ یىی حؿت ثط و یىس لغغ مبعی زض ضا آب یب ثز ذاس حضب ثب اظی ظط ضز نفح قطایظ ای زض -2

.ؿتس ثیب لبث قجى پبضاتطبی تاللی ح ثبقس حضب ثب اظی نفح و حبتی ثطای) .قز ی حبؾج آس ثسؾت ػسزبی ؼىؼ -3

(ثز ذاس نفط ثب ثطاثط آ ؼىؼ ثیبیت .یطزس تجسی نحیح ػسز وچىتطی ث ضطیجی ثب آس ثسؾت ػسزبی یبظ نضت زض -4 .طزس ی ثیب پطاتع زاذ زض ، اظ اؾتفبز ثس ب ف -5

a قى ثطای یط قبذهبی تؼیی :ثب

ییطی ظط زض لجی نفح ثب اظی خسیسی جسا یب نفح وس ػجض جسا اظ نفح چبچ

یط قبذهبی تؼیی :ثب

ای نفح ذغی چبی

كرم خت یه زض ع احس زض اتب تؼساز :ذغی چبی

كرم نفح یه زض ؾغح احس زض اتب تؼساز :ای نفح چبی

FCC ؾبذتبض ذغی چبی :ثب

ای نفح ذغی چبی

FCC ؾبذتبض ای نفح چبی :ثب

ثضی چس ازPolycrystalline materials

زا یب وچه ثضبی تدغ اظ

(grain) قس ی تكىی

Single crystals ثضب ته

ث آس ثخز قس وتط وبال قطایظ زض تیس اىب اذیط ؾببی زض

لطاض اؾتفبز ضز اىتطیىی نبیغ زض ؾییؿی ثضبی ته ثب ػا .ییطس

(Nuclei) ؿت

(Grain Boundary)زا طظ

(Anisotropy) اوغای

قىؿت ضطیت یب اىتطیىی سایت االؾتیه، س ظیط از ثطذی ثضبی ته فیعیىی ذال ذال اثؿتی ای .زاضز ثؿتی قس ادب خت آ زض ذبنیت یطی اساظ و ثضی خبت ث .زاضز ب بؿبی خت ث

.زاضس ب (Isotropic) یب ؿب اؾت خت اظ ؿتم آب ذال و ازی مبث زض

ثطای ثضب ذال تغییط ػیطغ قس تظیغ اتفبلی ثغض ثضب خبت ثضی چس از غبت زض .ثبقس ی ؿب بز وی ضفتبض رتف، خبت

Density Computations

3.7 Molybdenum has a BCC crystal structure, an atomic radius of 0.1363 nm, and an atomic weight of 95.94 g/mol. Compute and compare its theoretical density with the experimental value found inside the front cover. 3.8 Calculate the radius of a palladium atom, given that Pd has an FCC crystal structure, a density of 12.0 g/cm3, and an atomic weight of 106.4 g/mol.

Crystal Systems

3.29 What are the indices for the directions indicated by the two vectors in the sketch below?

3.38 What are the indices for the two planes drawn in the sketch below?

Imperfections in Solids جاهذات در قایـ

Ascanning probe micrograph (generated using a scanning-tunneling microscope) that shows a (111)-type surface plane* for silicon. The arrow points to the location of a silicon atom that was removed using a tungsten

nanotip probe. This site from

which an atom is missing is the surface analogue of a vacancy defect that is, a vacant lattice site within the bulk material. Approximately 20,000,000. (Micrograph courtesy of D. Huang, Stanford

University.)

اتی لغط حس زض اثؼبز ثب ثضی قجى زض بپیؾتی :ثضی مم ؾغحی ذغی ای، مغ مهبی :مبیم ااع

:ای قط ققای vacancy خالی جای قـ

مبیم حضض .ؿتس ذبی خبی مم زاضای ثضی خبسات تبی تطزیبیىی، ان اؾبؼ ثط Nv ذبی خبی مبیم تؼساز تؼبز حبت ثطای .طزز ی ثض اتطپی افعایف ث دط ذبی خبی

ضز اطغی Qv اتی، اضغ تؼساز N آ زض و .یبثس ی افعایف زب افعایف ثب ظیط ضاثغ ثب غبثك بظبؾت ثبثت k وی حؿت ثط زب T ذبی، خبی یه تكىی ثطای یبظ

.یبثس ی افعایف بیی ثغض زب افعایف ثب ذبی خببی تؼساز

interstitial-Self خدی ؾیی تیي لطاض اتب ثی ثضی لؼیت اظ ذبضج و ثض اظ اتی

قسیس اػخبج ثبػث مم ع ای ػ زض .اؾت طفت ؼال اتب ثی ذبی فضبی اثؼبز چ .طزز ی قجى یبز زالی ث تخ ثب .ثبقس ی ات یه اظ وچىتط ثؿیبض .اؾت پبیی ثؿیبض مؽ ع ای تكىی احتب قس

(اداه) :ای قط ققای -پیكطفت اظ اؾتفبز ثب حتی ػ زض اؾت غیطى تمطیجب ات ع یه ثب ذبم فعی خز ای .ثبقس ی پصیط اىب ؾرتی ث یع %99.9999 ذل زضخ ث زؾتیبثی اىببت تطی .ثبقس ی ىؼت تط یه زض ات 1023 تب 1022 حسز بذبهی مساض

اتبی آب زض و ؿتس آیبغبیی ثى یؿتس ذبم فع فعات پطوبضثطزتطی تساتطی ث مبت یب ىبیىی اؾتحىب بس ظط ضز ذال ث زؾتیبثی) ذبل سف ثب بذبهی خبس ح تكىی ث دط بذبهی قس افعز ای .اس قس اضبف تطویت ث (ذضزی

(Solid solution) طزز ی خسیس فبظ اضزی زض یب. خعء ث (Solvent) حال آیبغب ضز زض

خعء طزز ی اعالق غبت حد زاضای (Solute) ح یع وتط حد زاضای

.زاضز ب

د ت اخالقی ای قط ققای ؾیی تیي جاؾیی دعت

:ؽذ هی تقغین

Substitutional جاؾیی .قز ی ب ات خبكی یب خبیعی بذبهی یب ح ات

:احال زض ثط ػا غیط زض اؾت یؿط خبكیی ثبقسف %15 اظ وتط ح حال اتی قؼبع اذتالف چبچ :اتب اساظ -1

.قس ی خسیس فبظ تكىی قجى قسیس اػخبج خت ح اتبی ایهضت ثبقس كبث ثبیس :ثضی ؾبذتبض-2 ح تكىی اظ ثیف ثبقس زاقت ظیبزی ثجت ثبض زیطی فی اىتطیىی ثبض اتب اظ یىی اط :اىتطیىی ثبض-3

.طزز ی ایدبز فعی ثی تطویت تكىی ث تبی خبس ضا ذز زض ثبالتط ظطفیت ثب فعات وطز ح ث تبی فعات ػا ؾبیط ثز یىؿب نضت زض :قییبیی ظطفیت-4

.زاضس (قس ی ح یىسیط زض ؿجتی ط ث یى ؽ) یى ؽ ح :خبكیی خبس ح A°1.25 یى اتی قؼبع A°1.28 ؽ اتی قؼبع

FCC ز ط ؾبذتبض 1.8 یى 1.9 ؽ فی اوتطیىی ثبض

2+ یى 1+ ؽ تسا ظطفیت

Interstitial ؾیی تیي ثبال فكطزی ثسی فعات زض .وس ی پط ضا یعثب اتبی ثی ذبی فضبی بذبهی اتبی

.ثبقس یعثب اتبی اظ وچىتط ثؿیبض ثبیس بذبهی ات لغط اؾت و كیی ثی لؼیت .اؾت %10 حسز كیی ثی بذبهی ثطای ى غظت ثیكتطی ؼال .(%2 غظت حساوثطA°1.24 ثطاثط زض A°0.71 اتی قؼبع) آ زض وطث :كیی ثی خبس ح

اتجائیا :خطی ققای .اس قس ظی ثی زچبض آ اعطاف اتبی ثطذی و ثؼسی یه یب ذغی مم بثدبیی

Edge dislocation ای ج بثدبیی (اضبفی نفح ی ج وبغص نفح ثط ػز) بثدبیی ذظ

فكبض تحت بثدبیی ذظ ثبالی اتبی وكف تحت بثدبیی ذظ پبیی اتبی

اتجائیا :خطی ققای

Screw dislocation پیچی بثدبیی .آیس ی ثخز ثطقی تف اػب ثب

اتجائیا :خطی ققای

Mixed dislocation رتظ بثدبیی ای ج وبال ثضی از بثدبئیبی ثیكتط ز ط اظ تطویجی ثى پیچی وبال اؾت

آبؾت

ثطزاض ثؾی ضا بثدبیی اػخبج خت مساض .زس ی كب Burgers vector ثطط

... زل طظبی ب، زا طظ ذبضخی، ؾغح :عطحی ققای

:ذبضخی ؾغح اطغی ؾغح ثیكتطی زاضای زاذی اتبی ث ؿجت زی ثی ساضس پیس دبض اتبی ثب ؾغحی اتبی ی ث بیغ لغطات) .ثطؾبس ى حسال ث ضا ذز ؾغح و زاضس تبی از اطغی، ای وبف ثطای .ؿتس

(آیس ی زض وطی قى ث زی

:ب زا طظ ظیبز ظای ثب طظبی و ظای ثب طظبی

طاؾتب حه تاس ی و ظای ثب طظبی

طظ آ ث و ثبقس ای ج بثدبیی چس قس .یس ی یع (tilt boundary) قس وح

ضؼیت یؿت ظ طظ زض اتب پیس .ثبقس ی ؾغحی اتبی كبث حسی تب اطغی احطاف ظای اظ اؾت تبثؼی اطغی ای مساض

زی ی ث طظب زض قییبیی فؼبیت .اؾت ثیكتط

ثسی زس ی تطخیح تیع بذبهی اتبی ی ضؾة طظب زض ؼال ثبالتط اطغی ؾغح وس

... زل طظبی ب، زا طظ ذبضخی، ؾغح :عطحی ققای

.قز ی وبؾت طظب زض چؿجسی یطی ثسی بز اؾتحىب طظب ع زض ظی ثی خز ػیطغ

ای ج بثدبییبی تؾظ و ظای ثب طظ تكىی ح

:زلب طظ .زاضس لطاض یىسیط ث ؿجت ای آی تمبض زض طظ ؾی ز اتبی .زاضز ب زل طظ ز ثی غم

ىبیىی ثطقی یطی اثط زض :ىبیىی زلبی نفحبت FCC فعات (آی) حطاضتی ػیبت اثط زض :حطاضتی زلبی

زاضس اظی نبف

.... ؾضاخ تطن .قس ی ایدب ؾبذت فطآیس عی زض ؼال :حجوی ققای

: Microscopic Examination هیکزعکپی آسهایؾای غبؼ یبظس آب ثطضؾی ثبقس ی یىطی اثؼبز زض ب زا قى اساظ اضز غبت زض

فطآیس ای ث و ثبقس ی ضی یىطؾىح اظ اؾتفبز ثب (Microstructure) آب ؾبذتبض .یس ی تبطافی

دا اذاس تعییي (Grain size)

اؾتبساضز ثطضؾی -1ASTM-E 112 2- ظیط اقىب ثطای ب زا تؾظ اساظ حبؾج

50 µm

:فلشات هکایکی خاؿ

A modern Rockwell hardness tester. (Photograph courtesy of Wilson Instruments Division, Instron Corporation, originator of the Rockwell® Hardness Tester.)

.ثبقس ی اػبی ثبض یب یط ث بز پبؾد ىبیىی ذال :اظ ػجبضتس ىبیىی ذال تطی Strength اؾتحىب

Hardness ؾرتی Ductility پصیطی اؼغبف Stiffness ؾفتی

تؾظ و .قس ی یطی اساظ اؾتبساضز آظبیكبی ضقبی تؾظ ؼال ذال ای

ASTM طزز ی تكط ؾب ط. )org.astm.//www:http(

: ASTM E8 , E8M اعتاذارد کؾؼ آسهایؼ

ثبض تحت اؾتبساضز .اؾت وكف آظبیف وطف،-تف ىبیىی آظبیكبت تساتطی اظ یىی .قس ی ثجت ع تغییط ثبض مبزیط سا ثغض ییطز لطاض افعایس حضی وككی

Engineering stress and Engineering strain سؾی وطف سؾی تف

:اعتاذارد کؾؼ آسهایؼ

: ASTM E9فؾار آسهایؼ ثعضي پالؾتیه وطكبی ثطای

: ASTM E143پیچؼ تزػ آسهایؼ

.قز ی اػب آ ضی و ای نفح خت ث تف حبت اثؿتی

تؼ تثذیل

Elastic Deformation (کؾغاى) االعتیک ؽکل تغییز

ن لبE االؾتیه قى تغییط ثطاثط زض بز مبت یب ؾفتی آ ث و یب س یب االؾتیؿیت س

.یس ی یع