Dynamic recrystallization
ڈائنامک ری کرسٹلائزیشن (ڈی آر ایکس) ایک قسم کا ری کرسٹلائزیشن عمل ہے، جو دھات کاری اور ارضیات کے شعبوں میں پایا جاتا ہے۔ متحرک ری کرسٹلائزیشن میں، جامد ری کرسٹلائزیشن کے برخلاف، نئے اناج کی نیوکلیئشن اور نشوونما ایک علیحدہ حرارت کے علاج کے حصے کے طور پر ہونے کے بجائے اخترتی کے دوران ہوتی ہے۔ اناج کے سائز میں کمی سے اناج کی حد بلند درجہ حرارت پر پھسلنے کا خطرہ بڑھ جاتا ہے، جبکہ مواد کے اندر نقل مکانی کی نقل و حرکت میں بھی کمی آتی ہے۔ نئے دانے کم دباؤ والے ہوتے ہیں، جس کی وجہ سے کسی مواد کی سختی میں کمی واقع ہوتی ہے۔ متحرک ری کرسٹلائزیشن اناج کے نئے سائز اور واقفیت کی اجازت دیتی ہے، جو درار کے پھیلاؤ کو روک سکتی ہے۔ مواد کو ٹوٹنے کا سبب بننے والے تناؤ کے بجائے، تناؤ ایک نئے اناج کی نشوونما کا آغاز کر سکتا ہے، جو پڑوسی پہلے سے موجود اناج کے ایٹموں کو کھا جاتا ہے۔ متحرک دوبارہ کرسٹلائزیشن کے بعد، مواد کی لچک میں اضافہ ہوتا ہے۔ تناؤ کے تناؤ کے منحنی خطوط میں، متحرک ری کرسٹلائزیشن کے آغاز کو ری کرسٹلائزیشن کے نرم ہونے والے اثر کی وجہ سے گرم کام کرنے والے ڈیٹا میں بہاؤ کے تناؤ میں ایک الگ چوٹی سے پہچانا جا سکتا ہے۔ تاہم، گرم کام کے حالات میں جانچ کرنے پر تمام مواد اچھی طرح سے متعین چوٹیوں کو ظاہر نہیں کرتے ہیں۔ ڈی آر ایکس کے آغاز کا پتہ تناؤ کے خلاف تناؤ کی سختی کی شرح کے پلاٹوں میں انفلیکشن پوائنٹ سے بھی لگایا جا سکتا ہے۔ یہ دکھایا گیا ہے کہ اس تکنیک کو ڈی آر ایکس کی موجودگی کو قائم کرنے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے جب اس کا تعین بہاؤ کے منحنی خطوط کی شکل سے غیر واضح طور پر نہیں کیا جا سکتا۔ اگر تناؤ کے ارتعاش مستحکم حالت تک پہنچنے سے پہلے ظاہر ہوتے ہیں، تو کئی دوبارہ کرسٹلائزیشن اور اناج کی نشوونما کے چکر ہوتے ہیں اور تناؤ کے رویے کو چکور یا متعدد چوٹی کی قسم کا کہا جاتا ہے۔ مستحکم حالت تک پہنچنے سے پہلے تناؤ کا مخصوص طرز عمل ابتدائی اناج کے سائز، درجہ حرارت اور تناؤ کی شرح پر منحصر ہوتا ہے۔ ڈی آر ایکس مختلف شکلوں میں ہو سکتا ہے، بشمول: جیومیٹرک ڈائنامک ری کرسٹلائزیشن منقطع ڈائنامک ری کرسٹلائزیشن مسلسل ڈائنامک ری کرسٹلائزیشن ڈائنامک ری کرسٹلائزیشن کا انحصار نقل مکانی کی تخلیق اور حرکت کی شرح پر ہے۔ یہ بازیابی کی شرح پر بھی منحصر ہے (وہ شرح جس پر نقل مکانی ختم ہوتی ہے)۔ کام کی سختی اور متحرک بازیابی کے درمیان تعامل اناج کی ساخت کا تعین کرتا ہے۔ یہ مختلف قسم کے متحرک ری کرسٹلائزیشن کے لیے اناج کی حساسیت کا بھی تعین کرتا ہے۔ میکانزم سے قطع نظر، متحرک کرسٹلائزیشن ہونے کے لیے، مواد کو ایک اہم اخترتی کا تجربہ ہونا چاہیے۔ آخری اناج کا سائز بڑھتے ہوئے تناؤ کے ساتھ بڑھتا ہے۔ بہت باریک دانے والے ڈھانچے کو حاصل کرنے کے لیے دباؤ زیادہ ہونا چاہیے۔ کچھ مصنفین نے دوبارہ کرسٹلائزیشن کو بیان کرنے کے لیے 'پوسٹ ڈائنامک' یا 'میٹا ڈائنامک' کی اصطلاح استعمال کی ہے جو گرم کام کے عمل کے ٹھنڈک مرحلے کے دوران یا مسلسل پاس کے درمیان ہوتی ہے۔ یہ اس حقیقت پر زور دیتا ہے کہ دوبارہ کرسٹلائزیشن براہ راست زیر بحث عمل سے منسلک ہے، جبکہ یہ تسلیم کرتے ہوئے کہ کوئی ہم آہنگی کی اخترتی نہیں ہے۔ جیومیٹرک ڈائنامک ری کرسٹلائزیشن (جی ڈی آر ایکس) جیومیٹرک ڈائنامک ری کرسٹلائزیشن مقامی سیریشن والے اناج میں ہوتی ہے۔ اخترتی کے بعد، جی ڈی آر ایکس سے گزرنے والے دانے اس وقت تک لمبے ہوتے ہیں جب تک کہ دانے کی موٹائی ایک حد سے نیچے نہ آجائے (جس کے نیچے دانے کی حدود ایک دوسرے کو کاٹتی ہیں اور چھوٹے دانے مساوی دانے میں تبدیل ہو جاتے ہیں)۔ سیریشن مواد پر پڑنے والے دباؤ سے پہلے ہو سکتے ہیں، یا مواد کی اخترتی کا نتیجہ ہو سکتے ہیں۔ جیومیٹرک ڈائنامک ری کرسٹلائزیشن کی 6 اہم خصوصیات ہیں: یہ عام طور پر بلند درجہ حرارت پر اخترتی کے ساتھ ہوتا ہے، زیادہ اسٹیکنگ فالٹ انرجی والے مواد میں تناؤ بڑھتا ہے اور پھر مستحکم حالت میں گر جاتا ہے۔ ذیلی اناج کی تشکیل کے لیے ایک اہم اخترتی کی ضرورت ہوتی ہے۔ ذیلی اناج کی غلط سمت بندی کی چوٹیاں 2 ڈگری پر ہوتی ہیں۔ ساخت میں تھوڑی سی تبدیلی ہوتی ہے۔ اناج کی حدود کو جوڑنا مطلوبہ تناؤ میں اضافے کا سبب بنتا ہے جبکہ جی ڈی آر ایکس بنیادی طور پر ابتدائی اناج کے سائز اور تناؤ (جیومیٹری پر منحصر) سے متاثر ہوتا ہے، گرم کام کے عمل کے دوران پائے جانے والے دیگر عوامل پیش گوئی کرنے والے ماڈلنگ کی ترقی کو پیچیدہ بناتے ہیں (جو عمل کو زیادہ آسان بناتے ہیں) اور نامکمل ری کرسٹلائزیشن کا باعث بن سکتے ہیں۔ مساوی اناج کی تشکیل ایک بار حد کے دباؤ تک پہنچنے کے بعد پورے اناج کے ساتھ فوری اور یکساں طور پر نہیں ہوتی ہے، کیونکہ انفرادی علاقوں میں مختلف تناؤ/دباؤ کا سامنا کرنا پڑتا ہے۔ عملی طور پر، ایک عام طور پر سینوسائڈل کنارے (جیسا کہ مارٹورانو اور دیگر نے پیش گوئی کی ہے۔) جیسے جیسے دانے دہلیز تک پہنچتے ہیں آہستہ آہستہ بنتے جاتے ہیں جیسے جیسے دانے چٹکی مارنے لگتے ہیں۔ زیادہ نفیس ماڈلز پیچیدہ ابتدائی اناج کی جیومیٹریز، اناج کی حدود کے ساتھ مقامی دباؤ، اور گرم کام کرنے والے درجہ حرارت پر غور کرتے ہیں، لیکن ماڈل پورے تناؤ کے نظام اور مجموعی مائیکرو اسٹرکچر کے ارتقاء میں درست پیش گوئیاں کرنے سے قاصر ہیں۔ مزید برآں، اناج کی حدود اعلی درجہ حرارت اور جی بی منحنی خطوط پر جی ڈی آر ایکس کے دوران منتقل ہو سکتی ہیں، ذیلی اناج کی حدود کے ساتھ گھسیٹ سکتی ہیں اور اس کے نتیجے میں اصل اناج کی ناپسندیدہ نشوونما ہو سکتی ہے۔ اس نئے، بڑے اناج کو جی ڈی آر ایکس کے ہونے کے لیے کہیں زیادہ اخترتی کی ضرورت ہوگی، اور مقامی علاقہ مضبوط ہونے کے بجائے کمزور ہو جائے گا۔ آخر میں، دوبارہ کرسٹلائزیشن کو تیز کیا جا سکتا ہے کیونکہ اناج کو منتقل کیا جاتا ہے اور پھیلایا جاتا ہے، جس کی وجہ سے ذیلی اناج کی حدود اناج کی حدود بن جاتی ہیں (زاویہ میں اضافہ)۔ متاثرہ دانے پتلے اور لمبے ہوتے ہیں، اور اس طرح زیادہ آسانی سے بگاڑ سے گزرتے ہیں۔ منقطع متحرک ری کرسٹلائزیشن منقطع ری کرسٹلائزیشن متنوع ہے ؛ نیوکلیئشن اور نشوونما کے الگ الگ مراحل ہیں۔ یہ کم اسٹیکنگ-فالٹ توانائی والے مواد میں عام ہے۔ اس کے بعد نیوکلیئشن ہوتا ہے، جس سے نئے تناؤ سے پاک اناج پیدا ہوتے ہیں جو پہلے سے موجود تناؤ والے اناج کو جذب کرتے ہیں۔ یہ اناج کی حدود پر زیادہ آسانی سے ہوتا ہے، اناج کے سائز کو کم کرتا ہے اور اس طرح نیوکلیئشن سائٹس کی مقدار میں اضافہ ہوتا ہے۔ اس سے منقطع متحرک ری کرسٹلائزیشن کی شرح میں مزید اضافہ ہوتا ہے۔ منقطع متحرک دوبارہ کرسٹلائزیشن کی 5 اہم خصوصیات ہیں: حد کے تناؤ تک پہنچنے تک دوبارہ کرسٹلائزیشن نہیں ہوتی ہے۔ تناؤ کے تناؤ کے منحنی خطوط میں کئی چوٹیاں ہو سکتی ہیں-کوئی عالمگیر مساوات نہیں ہے۔ نیوکلیئشن عام طور پر پہلے سے موجود اناج کی حدود کے ساتھ ہوتا ہے۔ ابتدائی اناج کے سائز میں کمی کے ساتھ ہی دوبارہ کرسٹلائزیشن کی شرح میں اضافہ ہوتا ہے۔ ایک مستحکم اناج کا سائز ہوتا ہے جس سے دوبارہ کرسٹلائزیشن کی پیشرفت کے طور پر رابطہ کیا جاتا ہے۔ مسلسل متحرک دوبارہ کرسٹلائزیشن کام کی سختی اور بازیابی کے باہمی عمل کی وجہ سے ہوتی ہے۔ اگر نقل مکانی کا خاتمہ اس شرح کے مقابلے میں سست ہے جس پر وہ پیدا ہوتے ہیں، تو نقل مکانی جمع ہوتی ہے۔ ایک بار جب اہم نقل مکانی کی کثافت حاصل ہو جاتی ہے، تو اناج کی حدود پر نیوکلیئشن ہوتا ہے۔ اناج کی حد کی منتقلی، یا ایٹم پہلے سے موجود بڑے اناج سے چھوٹے مرکزے میں منتقل ہوتے ہیں، جو پہلے سے موجود اناج کی قیمت پر نئے مرکزے کی نشوونما کی اجازت دیتا ہے۔ نیوکلیئشن موجودہ اناج کی حدود کے بلجنگ کے ذریعے ہو سکتا ہے۔ اگر اناج کی حد سے متصل ذیلی اناج مختلف سائز کے ہوں، جس کی وجہ سے دونوں ذیلی اناج سے توانائی میں فرق پیدا ہوتا ہے، تو ایک بلج بنتا ہے۔ اگر بلج ایک نازک رداس تک پہنچ جاتا ہے، تو یہ کامیابی کے ساتھ ایک مستحکم مرکزے میں منتقل ہو جائے گا اور اپنی نشوونما جاری رکھے گا۔ نیوکلیئشن اور نمو سے متعلق کاہن کے نظریات کا استعمال کرتے ہوئے اس کا نمونہ بنایا جا سکتا ہے۔ منقطع متحرک ری کرسٹلائزیشن عام طور پر 'ہار' مائکرو اسٹرکچر پیدا کرتی ہے۔ چونکہ اناج کی نئی افزائش اناج کی حدود کے ساتھ توانائی کے لحاظ سے سازگار ہے، اس لیے اناج کی نئی تشکیل اور بلجنگ ترجیحی طور پر پہلے سے موجود اناج کی حدود کے ساتھ ہوتی ہے۔ یہ اناج کی حدود کے ساتھ نئے، بہت باریک اناج کی پرتیں پیدا کرتا ہے جس سے ابتدائی طور پر پہلے سے موجود اناج کے اندرونی حصے پر کوئی اثر نہیں پڑتا ہے۔ جیسے جیسے متحرک ری کرسٹلائزیشن جاری رہتی ہے، یہ غیر ری کرسٹلائزڈ علاقے کو استعمال کرتی ہے۔ جیسے جیسے اخترتی جاری رہتی ہے، دوبارہ کرسٹلائزیشن نئے مرکزوں کی تہوں کے درمیان ہم آہنگی کو برقرار نہیں رکھتی، جس سے بے ترتیب ساخت پیدا ہوتی ہے۔ مسلسل متحرک ری کرسٹلائزیشن اعلی اسٹیکنگ-فالٹ توانائیوں والے مواد میں مسلسل متحرک ری کرسٹلائزیشن عام ہے۔ یہ اس وقت ہوتا ہے جب کم زاویے والے اناج کی حدود بنتی ہیں اور اعلی زاویے والی حدود میں تبدیل ہوتی ہیں، اس عمل میں نئے دانے بنتے ہیں۔ مسلسل متحرک دوبارہ کرسٹلائزیشن کے لیے نئے اناج کے نیوکلیئشن اور نمو کے مراحل کے درمیان کوئی واضح فرق نہیں ہے۔ مسلسل متحرک ری کرسٹلائزیشن کی 4 اہم خصوصیات ہیں: جیسے جیسے تناؤ بڑھتا ہے، تناؤ بڑھتا ہے جیسے جیسے تناؤ بڑھتا ہے، ذیلی اناج کی حدود کی غلط سمت میں اضافہ ہوتا ہے جیسے جیسے کم زاویے والے اناج کی حدود اعلی زاویے والے اناج کی حدود میں تبدیل ہوتی ہیں، غلط سمت میں یکساں طور پر اضافہ ہوتا ہے جیسے جیسے اخترتی بڑھتی ہے، کرسٹلائٹ کا سائز کم ہوتا ہے۔ مسلسل متحرک ری کرسٹلائزیشن کے تین اہم میکانزم ہوتے ہیں: سب سے پہلے، مسلسل متحرک ری کرسٹلائزیشن اس وقت ہو سکتی ہے جب کم زاویے والے اناج کی حدود کو اناج کے اندر پیدا ہونے والی بے ترتیبوں سے جمع کیا جاتا ہے۔ جب مواد مسلسل دباؤ کا شکار ہوتا ہے، تب غلط سمت کا زاویہ بڑھ جاتا ہے جب تک کہ اہم زاویہ حاصل نہ ہو جائے، جس سے ایک اعلی زاویہ اناج کی حد پیدا ہوتی ہے۔ اس ارتقاء کو ذیلی اناج کی حدود کو جوڑ کر فروغ دیا جا سکتا ہے۔ دوسرا، ذیلی اناج کی گردش دوبارہ کرسٹلائزیشن کے ذریعے مسلسل متحرک دوبارہ کرسٹلائزیشن ہو سکتی ہے ؛ ذیلی اناج غلط سمت کے زاویے کو بڑھاتے ہوئے گھومتے ہیں۔ ایک بار جب غلط سمت کا زاویہ اہم زاویے سے تجاوز کر جاتا ہے، تو سابقہ ذیلی اناج آزاد اناج کے طور پر اہل ہو جاتے ہیں۔ تیسرا، مائکروشیئر بینڈ کی وجہ سے ہونے والی اخترتی کی وجہ سے مسلسل متحرک ری کرسٹلائزیشن ہو سکتی ہے۔ ذیلی اناج کو کام کی سختی کے دوران بننے والے اناج کے اندر بے ترتیبی کے ذریعے جمع کیا جاتا ہے۔ اگر مائکروشیئر بینڈ اناج کے اندر بنتے ہیں، تو وہ جو تناؤ پیدا کرتے ہیں وہ تیزی سے کم زاویے والے اناج کی حدود کی غلط سمت میں اضافہ کرتا ہے، اور انہیں اعلی زاویے والے اناج کی حدود میں تبدیل کر دیتا ہے۔ تاہم، مائکروشیئر بینڈ کا اثر مقامی ہوتا ہے، لہذا یہ طریقہ کار ترجیحی طور پر ان علاقوں کو متاثر کرتا ہے جو متنوع طور پر خراب ہوتے ہیں، جیسے مائکروشیئر بینڈ یا پہلے سے موجود اناج کی حدود کے قریب کے علاقے۔ جیسے جیسے ری کرسٹلائزیشن آگے بڑھتی ہے، یہ ان زونوں سے پھیلتا ہے، جس سے ایک یکساں، مساوی مائیکرو اسٹرکچر پیدا ہوتا ہے۔ ریاضیاتی فارمولے پولیاک اور جوناس کے تیار کردہ طریقہ کار کی بنیاد پر، کچھ ماڈل تیار کیے گئے ہیں تاکہ ڈی آر ایکس کے آغاز کے لیے اہم تناؤ کو تناؤ-تناؤ وکر کے چوٹی تناؤ کے فنکشن کے طور پر بیان کیا جا سکے۔ ماڈل واحد چوٹی والے نظاموں کے لیے اخذ کیے گئے ہیں، یعنی۔ درمیانے سے کم اسٹیکنگ فالٹ انرجی ویلیو والے مواد کے لیے۔ نمونے درج ذیل کاغذات میں پائے جا سکتے ہیں: بہاؤ کے تناؤ کا تعین اور ایک سائن فنکشن کا استعمال کرتے ہوئے متحرک ری کرسٹلائزیشن کے آغاز کے لیے اہم تناؤ کا تعین ایک ہائپربولک ٹینجینٹ فنکشن کا استعمال کرتے ہوئے متحرک ری کرسٹلائزیشن کے آغاز کے لیے بہاؤ کے تناؤ اور اہم تناؤ کا تعین متحرک ری کرسٹلائزیشن کے آغاز کے لیے اہم تناؤ کا تعین اعلی درجہ حرارت پر تناؤ-تناؤ کے منحنی خطوط کی خصوصیت متعدد چوٹیوں (اور واحد چوٹی بھی) والے نظاموں کے لیے ڈی آر ایکس کے رویے کو اخترتی کے دوران متعدد اناج کے تعامل پر غور کرتے ہوئے نمونہ بنایا جا سکتا ہے۔ I. e. اینسمبل ماڈل ابتدائی اناج کے سائز کی بنیاد پر سنگل اور ملٹی پیک رویے کے درمیان منتقلی کو بیان کرتا ہے۔ یہ بہاؤ وکر کی شکل پر تناؤ کی شرح کی عارضی تبدیلیوں کے اثر کو بھی بیان کر سکتا ہے۔ ماڈل مندرجہ ذیل مقالے میں پایا جا سکتا ہے: اسٹیل لٹریچر کے گرم رولنگ کے دوران ری کرسٹلائزیشن ماڈلنگ کے لیے ایک نیا متحد نقطہ نظر متحرک ری کرسٹلائزیشن کے آغاز کے لیے اہم حالات کا تعین کرنے کے لیے ایک متوازی نقطہ نظر، گرم کمپریشن ٹیسٹ کے تحت 17-4 PH سٹینلیس سٹیل کا ڈی آر ایکس فلو وکر تجزیہ کا آغاز، تجارتی طہارت تانبے کے گرم بہاؤ کے ماڈل کے لیے ڈی آر ایکس آئینی تعلقات کا جامع مطالعہ، باب 6، وی جی کا ڈاکٹریٹ کا مقالہ۔ گارسیا، یو پی سی (2004) دھاتی مواد میں متحرک ری کرسٹلائزیشن کے مظاہر کا جائزہ، ڈی آر ایکس اے سیلولر آٹومیٹن ماڈل آف ڈائنامک ری کرسٹلائزیشن پر تازہ ترین جائزہ کاغذ: تعارف اور سورس کوڈ، سی اے کے ذریعہ ڈی آر ایکس کی تقلید کرنے والا سافٹ ویئر: تعارف، سافٹ ویئر چلانے کی ویڈیو حوالہ جات دھاتی ارضیات