Gerinim yaşlanması

Önceki konu başlığında, akma dayancına dair ilginç bir durumdan bahsettik: Bazı malzemelerin içine sızan yabancı atomlar, dislokasyonların içine çökelerek dislokasyonları kilitleyebiliyor ve bu nedenle akma dayancında bir artışa yol açabiliyorlar. Dislokasyonlar, kendilerini kilitleyen yabancı atom bulutundan kurtulup bir kere harekete geçtiklerinde ise, daha düşük bir kuvvet altında hareket edebildikleri için, gerilim-gerinim eğrisi üzerindeki gerilim değerinin bir miktar azaldığını gözlemliyoruz.

Pekala, o zaman size bir soru: dislokasyonlar bu yabancı atom denizinden kurtulup özgürleştikten sonra, şekil değişimini durdurup bir müddet beklersek, akma noktasının tekrar oluşmasını sağlayabilir miyiz? Yabancı atomların dislokasyonları sevdiklerini ve dislokasyon çekirdeğindeki geniş alanlara yerleşmeyi tercih ettiklerini biliyoruz: öyle olmasa, akma noktasının uzadığını zaten gözlemlemezdik. Peki ya şekil değişimini plastik bölgede durdurup bir süre beklersek? Yabancı atomlar, dislokayonları yayılım (İngilizce: diffusion) ile takip ederek tekrar kilitleyebilirler mi? Peki ya yayılımı kolaylaştırmak için numuneyi bir miktar ısıtsak? Yabancı atomların dislokayonları tekrar bulup, içlerine yerleşmesini sağlayabilir miyiz?

Evet, sağlayabiliyoruz. Çünkü yabancı atomlar, dislokasyonlara yayılım ile ulaşarak yerleşiyor ve akma noktasının uzamasına yol açıyorlar. Dislokasyonlar bu atomlardan kurtulduktan sonra yeterince uzun bir süre beklendiğinde, bu atomlar dislokasyonlara tekrar yerleşerek, akma noktasının tekrar ortaya çıkmasını sağlayabiliyorlar.

Örnek olarak yukarıdak resimde, akma noktasının tekrar oluştuğu bir durum gösteriliyor. Çekme testi sırasında, plastik şekil değişimi esnasında testi durdurup yeterince uzun bir süre bekledikten sonra (ya da yayılımı hızlandırmak için numuneyi bir miktar ısıttıktan sonra) teste devam ettiğimizde, akma noktasının tekrar ortaya çıktığına tanık oluyoruz. Bunun nedeni, yukarıda da bahsettiğimiz gibi, daha önce dislokasyonları kilitleyen yabancı atomların yayılımla tekrar dislokasyonlara yerleşerek, onları kilitlemesinden kaynaklanıyor. Fakat bu sefer, dikkat ederseniz, akma noktasının önceki değere kıyasla daha yüksek bir gerilim değerinde ortaya çıktığını görüyoruz. Bu artış, malzemedeki dislokasyon sayısının artması nedeniyle malzemenin güçlenmiş olmasından kaynaklanıyor. Gerinim sertleşmesi adını verdiğimiz bu işleyiş üzerinde ilerleyen konularda duracağız.


Devamı: