Dynamic recrystallization
ડાયનેમિક રિક્રિસ્ટલાઈઝેશન (ડી. આર. એક્સ.) એ એક પ્રકારની રિક્રિસ્ટલાઈઝેશન પ્રક્રિયા છે, જે ધાતુશાસ્ત્ર અને ભૂસ્તરશાસ્ત્રના ક્ષેત્રોમાં જોવા મળે છે. ગતિશીલ પુનઃ સ્ફટિકીકરણમાં, સ્થિર પુનઃ સ્ફટિકીકરણના વિરોધમાં, નવા કણોનું ન્યુક્લિએશન અને વૃદ્ધિ અલગ ઉષ્મા ઉપચારના ભાગ રૂપે પછીથી બદલે વિરૂપતા દરમિયાન થાય છે. અનાજના કદમાં ઘટાડો થવાથી ઊંચા તાપમાને અનાજની સીમા સરકી જવાનું જોખમ વધે છે, જ્યારે સામગ્રીની અંદર અવ્યવસ્થા ગતિશીલતામાં પણ ઘટાડો થાય છે. નવા અનાજ ઓછા તાણવાળા હોય છે, જેના કારણે સામગ્રીની સખ્તાઇમાં ઘટાડો થાય છે. ગતિશીલ પુનઃ સ્ફટિકીકરણ નવા અનાજના કદ અને દિશા માટે પરવાનગી આપે છે, જે ક્રેક પ્રસારને અટકાવી શકે છે. તાણને કારણે સામગ્રીમાં અસ્થિભંગ થવાને બદલે, તાણ નવા અનાજની વૃદ્ધિ શરૂ કરી શકે છે, જે પડોશી પહેલાથી અસ્તિત્વમાં રહેલા અનાજના અણુઓનો વપરાશ કરે છે. ગતિશીલ પુનઃ સ્ફટિકીકરણ પછી, સામગ્રીની નરમાઈ વધે છે. તણાવ-તાણ વળાંકમાં, ગતિશીલ પુનઃ સ્ફટિકીકરણની શરૂઆતને પુનઃ સ્ફટિકીકરણની નરમ અસરને કારણે ગરમ કાર્યકારી ડેટામાં પ્રવાહના દબાણમાં એક અલગ ટોચ દ્વારા ઓળખી શકાય છે. જો કે, ગરમ કામ કરવાની પરિસ્થિતિઓમાં પરીક્ષણ કરવામાં આવે ત્યારે તમામ સામગ્રી સારી રીતે વ્યાખ્યાયિત શિખરો પ્રદર્શિત કરતી નથી. ડી. આર. એક્સ. ની શરૂઆત તણાવ સામે તાણ સખ્તાઇ દરના પ્લોટ્સમાં વળાંક બિંદુથી પણ શોધી શકાય છે. એવું દર્શાવવામાં આવ્યું છે કે આ તકનીકનો ઉપયોગ ડી. આર. એક્સ. ની ઘટનાને સ્થાપિત કરવા માટે થઈ શકે છે જ્યારે આ પ્રવાહ વળાંકના આકારથી સ્પષ્ટ રીતે નક્કી કરી શકાતું નથી. જો સ્ટ્રેસ ઓસિલેશન સ્થિર સ્થિતિમાં પહોંચતા પહેલા દેખાય છે, તો પછી કેટલાક પુનઃ સ્ફટિકીકરણ અને અનાજ વૃદ્ધિ ચક્ર થાય છે અને સ્ટ્રેસ વર્તન ચક્રીય અથવા બહુવિધ શિખર પ્રકારનું હોવાનું કહેવાય છે. સ્થિર સ્થિતિમાં પહોંચતા પહેલા ચોક્કસ તણાવ વર્તણૂક પ્રારંભિક અનાજના કદ, તાપમાન અને તાણ દર પર આધારિત હોય છે. ડી. આર. એક્સ. વિવિધ સ્વરૂપોમાં થઈ શકે છે, જેમાં નીચેનાનો સમાવેશ થાય છેઃ ભૌમિતિક ગતિશીલ પુનઃ સ્ફટિકીકરણ અસંગત ગતિશીલ પુનઃ સ્ફટિકીકરણ સતત ગતિશીલ પુનઃ સ્ફટિકીકરણ ગતિશીલ પુનઃ સ્ફટિકીકરણ અવ્યવસ્થા સર્જન અને હિલચાલના દર પર આધારિત છે. તે પુનઃપ્રાપ્તિ દર (જે દરે અવ્યવસ્થાઓ નાશ પામે છે) પર પણ નિર્ભર છે. કામની સખ્તાઇ અને ગતિશીલ પુનઃપ્રાપ્તિ વચ્ચેની આંતરક્રિયા અનાજની રચના નક્કી કરે છે. તે વિવિધ પ્રકારના ગતિશીલ પુનઃ સ્ફટિકીકરણ માટે અનાજની સંવેદનશીલતા પણ નક્કી કરે છે. મિકેનિઝમને ધ્યાનમાં લીધા વિના, ગતિશીલ સ્ફટિકીકરણ થવા માટે, સામગ્રીએ નિર્ણાયક વિરૂપતાનો અનુભવ કર્યો હોવો જોઈએ. વધેલા તણાવ સાથે અંતિમ અનાજનું કદ વધે છે. ખૂબ જ બારીક-દાણાદાર રચનાઓ હાંસલ કરવા માટે તણાવ ઊંચો હોવો જોઈએ. કેટલાક લેખકોએ 'પોસ્ટડાયનેમિક' અથવા 'મેટાડાયનેમિક' શબ્દનો ઉપયોગ પુનઃ સ્ફટિકીકરણનું વર્ણન કરવા માટે કર્યો છે જે ગરમ-કાર્યકારી પ્રક્રિયાના ઠંડક તબક્કા દરમિયાન અથવા ક્રમિક પાસ વચ્ચે થાય છે. આ એ હકીકત પર ભાર મૂકે છે કે પુનઃ સ્ફટિકીકરણ પ્રશ્નમાં પ્રક્રિયા સાથે સીધું જોડાયેલું છે, જ્યારે સ્વીકારે છે કે ત્યાં કોઈ સહવર્તી વિકૃતિ નથી. ભૌમિતિક ગતિશીલ પુનઃ સ્ફટિકીકરણ (જી. ડી. આર. એક્સ.) ભૌમિતિક ગતિશીલ પુનઃ સ્ફટિકીકરણ સ્થાનિક સેર્રેશન સાથેના અનાજમાં થાય છે. વિરૂપતા પર, જી. ડી. આર. એક્સ. માંથી પસાર થતા અનાજ ત્યાં સુધી લંબાય છે જ્યાં સુધી અનાજની જાડાઈ થ્રેશોલ્ડથી નીચે ન આવે (જેની નીચે સેર્રેશન સીમાઓ છેદે છે અને નાના અનાજ સમતુલ્ય અનાજમાં ચપટી જાય છે). સેર્રેશન સામગ્રી પર લાદવામાં આવતા તાણની આગાહી કરી શકે છે, અથવા સામગ્રીની વિકૃતિને કારણે પરિણમી શકે છે. ભૌમિતિક ગતિશીલ પુનઃ સ્ફટિકીકરણની 6 મુખ્ય લાક્ષણિકતાઓ છેઃ તે સામાન્ય રીતે ઊંચા તાપમાને વિકૃતિ સાથે થાય છે, ઉચ્ચ સ્ટેકિંગ ફોલ્ટ ઊર્જા ધરાવતી સામગ્રીમાં તણાવ વધે છે અને પછી સ્થિર સ્થિતિમાં ઘટાડો થાય છે સબગ્રેઇનની રચનાને નિર્ણાયક વિરૂપણની જરૂર પડે છે સબગ્રેઇનની ખોટી દિશામાં શિખરો 2 ડિગ્રી પર ત્યાં થોડો ફેરફાર થાય છે અનાજની સીમાઓને પિન કરવાથી જરૂરી તાણમાં વધારો થાય છે જ્યારે GDRX મુખ્યત્વે પ્રારંભિક અનાજના કદ અને તાણ (ભૂમિતિ-આધારિત) દ્વારા પ્રભાવિત થાય છે, ગરમ કાર્યકારી પ્રક્રિયા દરમિયાન થતા અન્ય પરિબળો આગાહીયુક્ત મોડેલિંગના વિકાસને જટિલ બનાવે છે (જે પ્રક્રિયાને વધુ સરળ બનાવે છે) અને અપૂર્ણ પુનઃ સ્ફટિકીકરણ તરફ દોરી શકે છે. એકવાર થ્રેશોલ્ડ સ્ટ્રેસ પહોંચી જાય પછી સમતુલ્ય અનાજની રચના સમગ્ર અનાજ સાથે તરત અને એકસરખી રીતે થતી નથી, કારણ કે વ્યક્તિગત પ્રદેશો વિવિધ તાણ/તાણને આધિન હોય છે. વ્યવહારમાં, સામાન્ય રીતે સાઇનસોઇડલ ધાર (માર્ટોરાનો એટ અલ દ્વારા આગાહી મુજબ). જેમ જેમ અનાજ થ્રેશોલ્ડ સુધી પહોંચે છે તેમ તેમ તે ધીમે ધીમે રચાય છે. વધુ સુસંસ્કૃત મોડેલો જટિલ પ્રારંભિક અનાજની ભૂમિતિ, અનાજની સીમાઓ સાથેના સ્થાનિક દબાણ અને ગરમ કાર્યકારી તાપમાનને ધ્યાનમાં લે છે, પરંતુ આ મોડેલો સમગ્ર તણાવ શાસન અને એકંદર માઇક્રોસ્ટ્રક્ચરની ઉત્ક્રાંતિ દરમિયાન સચોટ આગાહીઓ કરવામાં અસમર્થ છે. વધુમાં, જી. ડી. આર. એક્સ. દરમિયાન અનાજની સીમાઓ ઊંચા તાપમાન અને જી. બી. વળાંક પર સ્થળાંતર કરી શકે છે, જે ઉપ-અનાજની સીમાઓ સાથે ખેંચાય છે અને પરિણામે મૂળ અનાજની અનિચ્છનીય વૃદ્ધિ થાય છે. આ નવા, મોટા અનાજને જી. ડી. આર. એક્સ થવા માટે વધુ વિરૂપણની જરૂર પડશે, અને સ્થાનિક વિસ્તાર મજબૂત થવાને બદલે નબળો હશે. છેલ્લે, પુનઃ સ્ફટિકીકરણને વેગ આપી શકાય છે કારણ કે અનાજને સ્થાનાંતરિત કરવામાં આવે છે અને ખેંચવામાં આવે છે, જેના કારણે પેટા અનાજની સીમાઓ અનાજની સીમાઓ બની જાય છે (કોણ વધે છે). અસરગ્રસ્ત અનાજ પાતળા અને લાંબા હોય છે, અને આમ વધુ સરળતાથી વિકૃતિમાંથી પસાર થાય છે. ડિસ્કંટીન્યુઅસ ડાયનેમિક રિક્રિસ્ટલાઈઝેશન ડિસ્કંટીન્યુઅસ રિક્રિસ્ટલાઈઝેશન વિજાતીય છે; ત્યાં અલગ ન્યુક્લિએશન અને વૃદ્ધિ તબક્કાઓ છે. તે ઓછી સ્ટેકિંગ-ફોલ્ટ ઊર્જા ધરાવતી સામગ્રીમાં સામાન્ય છે. ન્યુક્લીએશન પછી થાય છે, નવા તાણ-મુક્ત અનાજ ઉત્પન્ન કરે છે જે પહેલાથી અસ્તિત્વમાં રહેલા તાણવાળા અનાજને શોષી લે છે. તે અનાજની સીમાઓ પર વધુ સરળતાથી થાય છે, અનાજનું કદ ઘટાડે છે અને તેથી ન્યુક્લિએશન સાઇટ્સની માત્રામાં વધારો થાય છે. આ વિસંગત ગતિશીલ પુનઃ સ્ફટિકીકરણના દરમાં વધુ વધારો કરે છે. ડિસ્કંટીન્યુઅસ ડાયનેમિક રિક્રિસ્ટલાઈઝેશનની 5 મુખ્ય લાક્ષણિકતાઓ છેઃ જ્યાં સુધી થ્રેશોલ્ડ સ્ટ્રેન ન પહોંચે ત્યાં સુધી રિક્રિસ્ટલાઈઝેશન થતું નથી. સ્ટ્રેસ-સ્ટ્રેન કર્વમાં ઘણા શિખરો હોઈ શકે છે-ત્યાં કોઈ સાર્વત્રિક સમીકરણ નથી. ન્યુક્લિયેશન સામાન્ય રીતે પહેલાથી અસ્તિત્વમાં રહેલા અનાજની સીમાઓ સાથે થાય છે. પ્રારંભિક અનાજના કદમાં ઘટાડો થતાં રિક્રિસ્ટલાઈઝેશન દરમાં વધારો થાય છે. જો વિસંગતતાઓનો નાશ તે જે દરે પેદા થાય છે તેની સરખામણીમાં ધીમો હોય, તો વિસંગતતા એકઠી થાય છે. એકવાર નિર્ણાયક અવ્યવસ્થા ઘનતા પ્રાપ્ત થઈ જાય પછી, અનાજની સીમાઓ પર ન્યુક્લિએશન થાય છે. અનાજની સીમા સ્થળાંતર, અથવા અણુઓ મોટા પહેલાથી અસ્તિત્વમાં રહેલા અનાજમાંથી નાના ન્યુક્લિયસમાં સ્થાનાંતરિત થાય છે, જે પહેલાથી અસ્તિત્વમાં રહેલા અનાજના ભોગે નવા ન્યુક્લિયસના વિકાસને મંજૂરી આપે છે. હાલની અનાજની સીમાઓના ઉછાળા દ્વારા ન્યુક્લિએશન થઈ શકે છે. જો અનાજની સીમાને અડીને આવેલા પેટા અનાજ વિવિધ કદના હોય, તો તે ઉભું થાય છે, જે બે પેટા અનાજથી ઊર્જામાં અસમાનતા પેદા કરે છે. જો ફુગાવો નિર્ણાયક ત્રિજ્યાને પ્રાપ્ત કરે છે, તો તે સફળતાપૂર્વક સ્થિર ન્યુક્લિયસમાં સંક્રમણ કરશે અને તેની વૃદ્ધિ ચાલુ રાખશે. આને ન્યુક્લિએશન અને વૃદ્ધિને લગતા કાહ્નના સિદ્ધાંતોનો ઉપયોગ કરીને તૈયાર કરી શકાય છે. વિસંગત ગતિશીલ પુનઃ સ્ફટિકીકરણ સામાન્ય રીતે 'ગળાનો હાર' માઇક્રોસ્ટ્રક્ચર ઉત્પન્ન કરે છે. અનાજની સીમાઓ સાથે નવી અનાજની વૃદ્ધિ ઊર્જાસભર રીતે અનુકૂળ હોવાથી, નવી અનાજની રચના અને ફુગાવો પ્રાધાન્યમાં પહેલાથી અસ્તિત્વમાં રહેલા અનાજની સીમાઓ સાથે થાય છે. આ અનાજની સીમા સાથે નવા, ખૂબ જ બારીક અનાજના સ્તરો ઉત્પન્ન કરે છે, જે શરૂઆતમાં પહેલાથી અસ્તિત્વમાં રહેલા અનાજના આંતરિક ભાગને અસર વગર છોડી દે છે. જેમ જેમ ગતિશીલ પુનઃ સ્ફટિકીકરણ ચાલુ રહે છે, તેમ તેમ તે બિન-સ્ફટિકીકરણ વિસ્તારનો વપરાશ કરે છે. જેમ જેમ વિકૃતિ ચાલુ રહે છે તેમ, પુનઃ સ્ફટિકીકરણ નવા કેન્દ્રકોના સ્તરો વચ્ચે સુસંગતતા જાળવી રાખતું નથી, જે અવ્યવસ્થિત રચના ઉત્પન્ન કરે છે. સતત ગતિશીલ પુનઃ સ્ફટિકીકરણ ઉચ્ચ સ્ટેકિંગ-ફોલ્ટ ઊર્જા ધરાવતી સામગ્રીમાં સતત ગતિશીલ પુનઃ સ્ફટિકીકરણ સામાન્ય છે. તે ત્યારે થાય છે જ્યારે નીચા ખૂણાવાળા અનાજની સીમાઓ રચાય છે અને ઉચ્ચ ખૂણાવાળી સીમાઓમાં વિકસિત થાય છે, આ પ્રક્રિયામાં નવા અનાજની રચના થાય છે. સતત ગતિશીલ પુનઃ સ્ફટિકીકરણ માટે નવા અનાજના ન્યુક્લિએશન અને વૃદ્ધિ તબક્કાઓ વચ્ચે કોઈ સ્પષ્ટ તફાવત નથી. સતત ગતિશીલ પુનઃ સ્ફટિકીકરણની 4 મુખ્ય લાક્ષણિકતાઓ છેઃ જેમ જેમ તાણ વધે છે તેમ તેમ તાણ વધે છે, જેમ જેમ તાણ વધે છે તેમ તેમ ઉપ-અનાજની સીમાની ખોટી દિશા વધે છે જેમ જેમ નીચા ખૂણાના અનાજની સીમાઓ ઉચ્ચ ખૂણાના અનાજની સીમાઓમાં વિકસિત થાય છે, તેમ તેમ ખોટી દિશા એકરૂપ રીતે વધે છે જેમ જેમ વિકૃતિ વધે છે, સ્ફટિકીય કદ ઘટે છે સતત ગતિશીલ પુનઃ સ્ફટિકીકરણની ત્રણ મુખ્ય પદ્ધતિઓ છેઃ પ્રથમ, સતત ગતિશીલ પુનઃ સ્ફટિકીકરણ ત્યારે થઈ શકે છે જ્યારે અનાજની અંદર રચાયેલા અવ્યવસ્થાથી નીચા ખૂણાના અનાજની સીમાઓ ભેગા થાય છે. જ્યારે સામગ્રી સતત તણાવને આધિન હોય છે, ત્યારે જ્યાં સુધી નિર્ણાયક ખૂણો પ્રાપ્ત ન થાય ત્યાં સુધી ખોટી દિશા કોણ વધે છે, જેનાથી ઉચ્ચ ખૂણો ગ્રેઇન સીમા બને છે. આ ઉત્ક્રાંતિને ઉપ-અનાજની સીમાઓને પિન કરીને પ્રોત્સાહન આપી શકાય છે. બીજું, સબગ્રેઇન પરિભ્રમણ પુનઃ સ્ફટિકીકરણ દ્વારા સતત ગતિશીલ પુનઃ સ્ફટિકીકરણ થઈ શકે છે; સબગ્રેઇન ખોટી દિશાના ખૂણામાં વધારો કરીને ફરે છે. એકવાર ખોટી દિશા નિર્દેશ કોણ નિર્ણાયક ખૂણા કરતાં વધી જાય, ત્યારે પહેલાના પેટા અનાજ સ્વતંત્ર અનાજ તરીકે લાયક ઠરે છે. ત્રીજું, સતત ગતિશીલ પુનઃ સ્ફટિકીકરણ માઇક્રોશીયર બેન્ડ્સના કારણે થતી વિકૃતિને કારણે થઈ શકે છે. કામની સખ્તાઇ દરમિયાન રચાયેલા અનાજની અંદરની અવ્યવસ્થા દ્વારા સબગ્રેઇન્સ ભેગા થાય છે. જો અનાજની અંદર માઇક્રોશિયર બેન્ડ્સ રચાય છે, તો તેઓ જે તણાવ દાખલ કરે છે તે ઝડપથી નીચા ખૂણા અનાજ સીમાઓની ખોટી દિશાને વધારે છે, તેમને ઉચ્ચ ખૂણા અનાજ સીમાઓમાં રૂપાંતરિત કરે છે. જો કે, માઇક્રોશિયર બેન્ડ્સની અસર સ્થાનિક છે, તેથી આ પદ્ધતિ પ્રાધાન્યમાં એવા પ્રદેશોને અસર કરે છે જે વિજાતીય રીતે વિકૃત થાય છે, જેમ કે માઇક્રોશિયર બેન્ડ્સ અથવા પહેલાથી અસ્તિત્વમાં રહેલા અનાજની સીમાઓ નજીકના વિસ્તારો. જેમ જેમ પુનઃ સ્ફટિકીકરણ આગળ વધે છે, તે આ ઝોનમાંથી ફેલાય છે, એક સમાન, સમતુલ્ય માઇક્રોસ્ટ્રક્ચર ઉત્પન્ન કરે છે. ગાણિતિક સૂત્રો પોલિયાક અને જોનાસ દ્વારા વિકસાવવામાં આવેલી પદ્ધતિના આધારે, તણાવ-તાણ વળાંકના ટોચના તાણના કાર્ય તરીકે ડી. આર. એક્સ. ની શરૂઆત માટે નિર્ણાયક તાણનું વર્ણન કરવા માટે કેટલાક નમૂનાઓ વિકસાવવામાં આવ્યા છે. આ નમૂનાઓ એક જ શિખર ધરાવતી પ્રણાલીઓ માટે લેવામાં આવ્યા છે, એટલે કે. મધ્યમથી નીચા સ્ટેકિંગ ફોલ્ટ ઊર્જા મૂલ્યો ધરાવતી સામગ્રી માટે. આ નમૂનાઓ નીચેના કાગળોમાં મળી શકે છેઃ સાઇન કાર્યનો ઉપયોગ કરીને ગતિશીલ પુનઃ સ્ફટિકીકરણની શરૂઆત માટે પ્રવાહ તણાવ અને નિર્ણાયક તાણનું નિર્ધારણ હાયપરબોલિક સ્પર્શક કાર્યનો ઉપયોગ કરીને ગતિશીલ પુનઃ સ્ફટિકીકરણની શરૂઆત માટે પ્રવાહ તણાવ અને નિર્ણાયક તાણનું નિર્ધારણ ગતિશીલ પુનઃ સ્ફટિકીકરણની શરૂઆત માટે નિર્ણાયક તાણનું નિર્ધારણ ઉચ્ચ તાપમાન પર તણાવ-તાણ વળાંકના લાક્ષણિક બિંદુઓ બહુવિધ શિખરો (અને એક શિખર પણ) ધરાવતી પ્રણાલીઓ માટે ડી. આર. એક્સ. વર્તનને વિકૃતિ દરમિયાન બહુવિધ કણની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાને ધ્યાનમાં રાખીને મોડેલિંગ કરી શકાય છે. I. e. એન્સેમ્બલ મોડેલ પ્રારંભિક અનાજના કદના આધારે સિંગલ અને મલ્ટી પીક વર્તણૂક વચ્ચેના સંક્રમણનું વર્ણન કરે છે. તે પ્રવાહ વળાંકના આકાર પર તાણ દરના ક્ષણિક ફેરફારોની અસરનું પણ વર્ણન કરી શકે છે. આ મોડેલ નીચેના પેપરમાં મળી શકે છેઃ સ્ટીલ સાહિત્યના ગરમ રોલિંગ દરમિયાન પુનઃ સ્ફટિકીકરણનું મોડેલિંગ કરવા માટે એક નવો એકીકૃત અભિગમ ગતિશીલ પુનઃ સ્ફટિકીકરણની શરૂઆત માટે નિર્ણાયક પરિસ્થિતિઓ નક્કી કરવા માટે એક-પરિમાણ અભિગમ, ગરમ સંકોચન પરીક્ષણ હેઠળ 17-4 PH સ્ટેઈનલેસ સ્ટીલનું ડી. આર. એક્સ. ફ્લો કર્વ વિશ્લેષણની શરૂઆત, વાણિજ્યિક શુદ્ધતા તાંબાના ગરમ પ્રવાહનું મોડેલ બનાવવા માટે ડી. આર. એક્સ. બંધારણીય સંબંધોનો વ્યાપક અભ્યાસ, પ્રકરણ 6, વી. જી. ગાર્સિયા, યુ. પી. સી. (2004) ધાતુની સામગ્રીમાં ગતિશીલ પુનઃ સ્ફટિકીકરણની ઘટનાઓની સમીક્ષા, ડી. આર. એક્સ. પર નવીનતમ સમીક્ષા પેપર ગતિશીલ પુનઃ સ્ફટિકીકરણનું સેલ્યુલર ઓટોમેટન મોડેલઃ પરિચય અને સ્રોત કોડ, સી. એ. દ્વારા ડી. આર. એક્સ. નું અનુકરણ કરતું સોફ્ટવેરઃ પરિચય, સોફ્ટવેર રન સંદર્ભો ધાતુશાસ્ત્ર ભૂસ્તરશાસ્ત્ર