در علم مواد، رشد دانه افزایش اندازه دانه ها ( بلورک ها ) در یک ماده با دمای بالا می باشد. این امر زمانی اتفاق می افتد که بازیابی و تبلور مجدد کامل شده باشد و کاهش بیشتر انرژی داخلی فقط با کاهش سطح کل مرز دانه حاصل شود. این اصطلاح معمولاً در متالورژی مورد استفاده قرار می گیرد اما از آن در سرامیک و مواد معدنی نیز استفاده می شود.
بیشتر مواد اثرات هال پچ را در دمای اتاق نشان می دهند و بنابراین وقتی اندازه دانه کاهش می یابد تنش تسلیم بیشتری نشان می دهد. در دماهای بالا برعکس آن صادق است از آنجایی که طبیعت باز و بی نظم مرزهای دانه به معنای این است که تهی جایی می تواند با سرعت بیشتری در مرزها پراکنده شود که منجر به خزش کابل سریع تری می شود. از آنجا که مرزها مناطقی با انرژی بالا هستند، آن ها مکان های مناسبی برای هسته رسوبات و سایر فازهای ثانویه هستند به عنوان مثال فازهای منیزیم - سیلیکون - مس در برخی از آلیاژهای آلومینیوم یا پلاکت های مارتنزیت در فولاد. بسته به فاز ثانویه مورد نظر، این ممکن است اثرات مثبت یا منفی داشته باشد.
رشد دانه عمدتاً برای مدت طولانی با بررسی نمونه های برش خورده، صیقلی و سونش شده در زیر میکروسکوپ نوری مورد مطالعه قرار گرفته است. اگرچه چنین روش هایی امکان جمع آوری تعداد زیادی از شواهد تجربی را فراهم می آورد، به ویژه با توجه به عواملی مانند دما یا ترکیب، کمبود اطلاعات بلورنگاری باعث محدود شدن افزایش درک درستی از فیزیک بنیادی می شود. با این وجود، موارد زیر از رشد دانه به خوبی تثبیت شده اند:
• رشد دانه با حرکت مرزهای دانه رخ می دهد، نه با همبستگی ( مثل قطرات آب )
• حرکت مرزی ناپیوسته است و ممکن است جهت حرکت ناگهان تغییر کند.
• ممکن است یک دانه به یک دانه دیگر تبدیل شود در حالی که از طرف دیگر مصرف می شود
• هنگامی که دانه تقریباً مصرف شده است، نرخ مصرف آن بیشتر می شود
• یک مرز منحنی شکل به طور معمول به سمت مرکز انحنای خود حرکت می کند
• هنگامی که مرزهای دانه در یک فاز واحد با هم زاویه هایی به غیر از ۱۲۰ درجه بسازند، دانه شامل زاویه حادتر مصرف می شود به طوری که زاویه ها به ۱۲۰ درجه نزدیک می شوند.
مرز دانه یعنی مرز بین یک دانه و همسایه آن، نقصی در ساختار بلوری است و بنابراین با مقدار مشخصی از انرژی همراه است. در نتیجه، یک نیروی محرک ترمودینامیکی برای مساحت کل مرز وجود دارد که تمایل دارد مساحت را کاهش دهد. با افزایش اندازه دانه و کاهش تعداد واقعی دانه در حجم، سطح کل مرز دانه کاهش می یابد.
این نوشته برگرفته از سایت ویکی پدیا می باشد، اگر نادرست یا توهین آمیز است، لطفا گزارش دهید: گزارش تخلفبیشتر مواد اثرات هال پچ را در دمای اتاق نشان می دهند و بنابراین وقتی اندازه دانه کاهش می یابد تنش تسلیم بیشتری نشان می دهد. در دماهای بالا برعکس آن صادق است از آنجایی که طبیعت باز و بی نظم مرزهای دانه به معنای این است که تهی جایی می تواند با سرعت بیشتری در مرزها پراکنده شود که منجر به خزش کابل سریع تری می شود. از آنجا که مرزها مناطقی با انرژی بالا هستند، آن ها مکان های مناسبی برای هسته رسوبات و سایر فازهای ثانویه هستند به عنوان مثال فازهای منیزیم - سیلیکون - مس در برخی از آلیاژهای آلومینیوم یا پلاکت های مارتنزیت در فولاد. بسته به فاز ثانویه مورد نظر، این ممکن است اثرات مثبت یا منفی داشته باشد.
رشد دانه عمدتاً برای مدت طولانی با بررسی نمونه های برش خورده، صیقلی و سونش شده در زیر میکروسکوپ نوری مورد مطالعه قرار گرفته است. اگرچه چنین روش هایی امکان جمع آوری تعداد زیادی از شواهد تجربی را فراهم می آورد، به ویژه با توجه به عواملی مانند دما یا ترکیب، کمبود اطلاعات بلورنگاری باعث محدود شدن افزایش درک درستی از فیزیک بنیادی می شود. با این وجود، موارد زیر از رشد دانه به خوبی تثبیت شده اند:
• رشد دانه با حرکت مرزهای دانه رخ می دهد، نه با همبستگی ( مثل قطرات آب )
• حرکت مرزی ناپیوسته است و ممکن است جهت حرکت ناگهان تغییر کند.
• ممکن است یک دانه به یک دانه دیگر تبدیل شود در حالی که از طرف دیگر مصرف می شود
• هنگامی که دانه تقریباً مصرف شده است، نرخ مصرف آن بیشتر می شود
• یک مرز منحنی شکل به طور معمول به سمت مرکز انحنای خود حرکت می کند
• هنگامی که مرزهای دانه در یک فاز واحد با هم زاویه هایی به غیر از ۱۲۰ درجه بسازند، دانه شامل زاویه حادتر مصرف می شود به طوری که زاویه ها به ۱۲۰ درجه نزدیک می شوند.
مرز دانه یعنی مرز بین یک دانه و همسایه آن، نقصی در ساختار بلوری است و بنابراین با مقدار مشخصی از انرژی همراه است. در نتیجه، یک نیروی محرک ترمودینامیکی برای مساحت کل مرز وجود دارد که تمایل دارد مساحت را کاهش دهد. با افزایش اندازه دانه و کاهش تعداد واقعی دانه در حجم، سطح کل مرز دانه کاهش می یابد.
wiki: رشد دانه