प्रसार रहित परिवर्तन
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एक विसरित रहित परिवर्तन एक प्रावस्था परिवर्तन है जो परमाणुओं की लंबी दूरी के विसरित के बिना होता है, बल्कि कुछ प्रकार के सहकारी, कई परमाणुओं के समरूप संचलन से होता है जिसके परिणामस्वरूप क्रिस्टल संरचना में परिवर्तन होता है। ये संचलन छोटे होते हैं, समान्यतः अंतर-परमाणु दूरी से कम होते हैं, और एक परमाणु के पड़ोसी निकट रहते हैं। बड़ी संख्या में परमाणुओं के व्यवस्थित संचलन के कारण कुछ लोगों ने इन्हें नागरिक विसरित-आधारित चरण परिवर्तनों के विपरीत सैन्य परिवर्तनों के रूप में संदर्भित किया, जो शुरू में फ्रेडरिक चार्ल्स फ्रैंक और जॉन विरिल क्रिश्चियन द्वारा।[1][2]
इस प्रकार का सबसे साधारण परिवर्तन एडॉल्फ मार्टेंस परिवर्तन है, जबकि कदाचित्य यह सबसे अधिक अध्ययन किया जाता है, जो गैर-विसरित परिवर्तनों का केवल एक उपसमुच्चय है। इस्पात में मार्टेंसिटिक परिवर्तन चरण परिवर्तन की इस श्रेणी के सबसे आर्थिक रूप से महत्वपूर्ण उदाहरण का प्रतिनिधित्व करता है, लेकिन विकल्पों की बढ़ती संख्या, जैसे आकार स्मृति मिश्र, अधिक महत्वपूर्ण होते जा रहे हैं।
वर्गीकरण और परिभाषाएँ
जब कोई संरचनात्मक परिवर्तन परमाणुओं (या परमाणुओं के समूह) के उनके पड़ोसियों के सापेक्ष समन्वित संचलन द्वारा होता है तो परिवर्तन को विस्थापनात्मक परिवर्तन कहा जाता है। इसमें परिवर्तनों की एक विस्तृत श्रृंखला समिलित है और इसलिए आगे के वर्गीकरण विकसित किए गए हैं।[3] जालक-विकृत उपभेदों के वर्चस्व वाले अनुकूलताओं के बीच पहला अंतर खींचा जा सकता है और जहां अनुकूलता अधिक महत्व रखती हैं।
समंगी जालक-विकृत उपभेद, जिन्हें बैन उपभेदों के रूप में भी जाना जाता है, वे उपभेद हैं जो ब्रावाइस जालक को अलग उपभेद में बदलते हैं। यह एक विकृति मैट्रिक्स (गणित) 'S' द्वारा दर्शाया जा सकता है जो एक सदिश, 'Y' को एक नए सदिश 'X' में बदल देता है:
यह समंगी है क्योंकि सीधी रेखाएँ नई सीधी रेखाओं में परिवर्तित हो जाती हैं। इस तरह के परिवर्तनों के उदाहरणों में एक घनाकर क्रिस्टल पद्धति समिलित है जो तीनों अक्षों (विस्तारण) पर आकर में वृद्धि या एक एकनताक्ष क्रिस्टल पद्धति में उपरूपक (भौतिकी) समिलित है।
मिश्रण, जैसा कि नाम से पता चलता है, एकक कोष्ठिका के भीतर परमाणुओं के छोटे संचलन को समिलित करता है। परिणामस्वरूप, शुद्ध मिश्रण सामान्य रूप से एकक कोष्ठिका के आकार में परिवर्तन का परिणाम नहीं होता है - केवल इसकी समरूपता और संरचना।
चरण परिवर्तन सामान्य रूप से रूपांतरित और मूल सामग्री के बीच एक अंतरापृष्ठ के निर्माण में परिणत होते हैं। इस नए अंतरापृष्ठ को उत्पन्न करने के लिए आवश्यक ऊर्जा इसके गुणों पर निर्भर करेगी - अनिवार्य रूप से ये दो संरचनाएं एक साथ कितनी अच्छी तरह उचित बैठती हैं। एक अतिरिक्त ऊर्जा शब्द तब आता है जब परिवर्तन में एक आकार परिवर्तन समिलित होता है, यदि नया चरण आसपास की सामग्री से बाधित होता है, तो यह लोच (भौतिकी) या प्लास्टिक विरूपण और इसलिए एक विकृति ऊर्जा को जन्म दे सकता है। इन अंतरापृष्ठीय और विकृति ऊर्जा प्रतिबंधों का अनुपात परिवर्तन के गतिकी विज्ञान और नए चरण की रूपरेखा पर उल्लेखनीय प्रभाव डालता है। इस प्रकार, संरूपीय परिवर्तन, जहां विकृतियां छोटी होती हैं, अंतरापृष्ठीय ऊर्जाओं का प्रभुत्व होता है और इसे जालक-विकृत परिवर्तनों से उपयोगी रूप से अलग किया जा सकता है जहां विकृति ऊर्जा अधिक प्रभाव डालती है।
विरूपण के मिश्रण और अपरूपणी घटकों पर विचार करके जालक-विकृत विस्थापन का उपवर्गीकरण किया जा सकता है। अपरूपणी घटक के प्रभुत्व वाले परिवर्तनों में, नए चरण में एक रेखा खोजना संभव है जो मूल चरण से अविभाजित है, जबकि फैलाव प्रमुख होने पर सभी रेखाएं विकृत हो जाती हैं। जालक में परमाणुओं सहज कंपन की तुलना में समिलित विकृति ऊर्जा के परिमाण के अनुसार अपरूपणी-वर्चस्व वाले परिवर्तनों को आगे वर्गीकृत किया जा सकता है और इसलिए परिवर्तन की गतिकी और परिणामी आकृति विज्ञान पर विकृति ऊर्जा का उल्लेखनीय प्रभाव पढ़ता है या नही। यदि विकृति ऊर्जा एक महत्वपूर्ण कारक है तो परिवर्तनों को मार्टेंसिक कहा जाता है और यदि यह परिवर्तन नहीं होता है तो इसे अर्ध-मार्टेंसिटिक कहा जाता है।
आयरन-कार्बन मार्टेंसिटिक ट्रांसफॉर्मेशन
ऑस्टेनाईट austenite और मार्टेंसाईट के बीच का अंतर छोटा है। जबकि ऑस्टेनाइट की इकाई कोशिका एक पूर्ण घन है, मार्टेंसाइट में परिवर्तन अंतरालीय कार्बन परमाणुओं द्वारा इस घन को विकृत करता है, जिसके पास विस्थापित परिवर्तन के दौरान फैलने का समय नहीं होता है। यूनिट सेल एक आयाम में थोड़ी लंबी और अन्य दो में छोटी हो जाती है। समरूपता के कारणों के लिए दो संरचनाओं का गणितीय विवरण काफी भिन्न है, लेकिन रासायनिक बंधन बहुत समान है। सीमेन्टाईट के विपरीत, जिसमें सिरेमिक सामग्री के समान बंधन होता है, मार्टेंसाइट की कठोरता को रासायनिक रूप से समझाना मुश्किल होता है।
स्पष्टीकरण आयाम में क्रिस्टल के सूक्ष्म परिवर्तन पर टिका है। यहां तक कि एक सूक्ष्म क्रिस्टलीय भी लाखों यूनिट सेल लंबा होता है। चूँकि ये सभी इकाइयाँ एक ही दिशा का सामना करती हैं, प्रतिशत के एक अंश की विकृतियाँ पड़ोसी सामग्रियों के बीच एक प्रमुख बेमेल में बढ़ जाती हैं। काम सख्त में असंख्य क्रिस्टल दोषों के निर्माण से बेमेल को सुलझाया जाता है। कठोर स्टील में प्रक्रिया के समान, ये दोष परमाणुओं को एक संगठित तरीके से एक दूसरे के पीछे फिसलने से रोकते हैं, जिससे सामग्री कठिन हो जाती है।
आकार स्मृति मिश्र धातुओं में यांत्रिक गुण भी होते हैं, जिन्हें अंततः मार्टेंसाइट के सादृश्य द्वारा समझाया गया था। लौह-कार्बन पद्धति के विपरीत, निकल-टाइटेनियम पद्धति में मिश्रधातुओं को चुना जा सकता है जो मार्टेंसिटिक चरण ऊष्मप्रवैगिकी को स्थिर बनाते हैं।
छद्म मार्टेंसिटिक परिवर्तन
विस्थापनात्मक परिवर्तन और विसरित परिवर्तन के अतिरिक्त, एक नए प्रकार के चरण परिवर्तन में एक उच्च विकृति वाले एक्स-रे विवर्तन पद्धति का उपयोग करके एक विस्थापित उप-जाल संक्रमण और परमाणु विसरित समिलित होता है।[4] नए परिवर्तन तंत्र को छद्म मार्टेंसिटिक परिवर्तन नाम दिया गया है।[5]
संदर्भ
टिप्पणियाँ
- ↑ D.A. Porter and K.E. Easterling, Phase transformations in metals and alloys, Chapman & Hall, 1992, p.172 ISBN 0-412-45030-5
- ↑ 西山 善次 (1967). "マルテンサイトの格子欠陥". 日本金属学会会報. 日本金属学会. 6 (7): 497–506. doi:10.2320/materia1962.6.497. ISSN 1884-5835.
- ↑ Cohen, Morris; Olson, G. B.; Clapp, P. C. (1979). On the Classification of Displacive Phase Transformations (PDF). International Conference on Martensitic Transformations. pp. 1–11.
- ↑ Chen, Jiuhua; Weidner, Donald J.; Parise, John B.; Vaughan, Michael T.; Raterron, Paul (2001-04-30). "उच्च दबाव और तापमान पर सीटू सिंक्रोट्रॉन एक्स-रे विवर्तन द्वारा फेयलाइट में ओलिवाइन-स्पिनल संक्रमण के दौरान कटियन पुनर्व्यवस्था का अवलोकन". Physical Review Letters. American Physical Society (APS). 86 (18): 4072–4075. Bibcode:2001PhRvL..86.4072C. doi:10.1103/physrevlett.86.4072. ISSN 0031-9007. PMID 11328098.
- ↑ Kristin Leutwyler New phase transition Scientific American, May 2, 2001.
ग्रन्थसूची
- Christian, J.W., Theory of Transformations in Metals and Alloys, Pergamon Press (1975)
- Khachaturyan, A.G., Theory of Structural Transformations in Solids, Dover Publications, NY (1983)
- Green, D.J.; Hannink, R.; Swain, M.V. (1989). Transformation Toughening of Ceramics. Boca Raton: CRC Press. ISBN 0-8493-6594-5.
