تاثیر ارتعاشات اولتراسونیک بر فعال‌سازی، تحرک و چگالی نابجایی‌ها در مواد فلزی

پدیده‌های فیزیکی مانند امواج فراصوتی، مایکروویو، الکترومغناطیس و گرمایی هرکدام براساس ذات درونی خود بر برخی و یا تمامی مواد اعم از فلزی و غیر فلزی اثرات متنوعی دارند. تحقیق در مورد اثر هرکدام از انواع این پدیده‌ها امروزه یکی از پربحث‌ترین زمینه‌های تحقیقاتی می‌باشد. در این بین مشاهده شده است که ارتعاشات فراصوت اثرات مفیدی مانند کاهش نیروهای شکل‌دهی و ماشینکاری در جهت تسهیل فرایند‌های ساخت قطعات دارد. بیشتر تحقیقاتی که در این زمینه انجام گرفته است بر روی اثر اعمال ارتعاشات فراصوت بر رفتار تنش-کرنش ماده می‌باشد و در این زمینه کمتر به پدیده‌های فیزیکی و متالورژیکی موثر در این مشاهدات پرداخته شده است. در این مقاله به عوامل اثرگذار ارتعاشات فراصوت بر رفتار متالورژیکی مواد پرداخته شده است و اثر و احتمال بروز هرکدام از پدیده‌ها در شرایط و فرایندهای مختلف حین اعمال ارتعاشات مورد بررسی قرار گرفته‌است. از جمله مهمترین تاثیرات ارتعاشات فراصوت بر رفتار متالورژیکی ماده می‌توان به افزایش سرعت رشد دانه‌ها، کاهش میزان نابجایی‌ها، کاهش چرخش شبکه‌های کریستالی، کاهش تشکیل ریزمرزها و ریزدانه‌ها و افزایش میزان بازیابی و تبلور مجدد ماده اشاره کرد. امواج فراصوتی در مواضع ناهمگونی و ناپیوستگی ایجاد حرارت موضعی می‌نماید و به همین دلیل در مواضعی که به صورت عادی نابجایی‌ها قفل می‌شوند، به علت وجود حرارت موضعی، امکان حرکت و نفوذ نابجایی‌ها از کریستالی به کریستال دیگر و از دانه‌ای به دانه‌ی دیگر امکان‌پذیر می‌گردد و با ادغام نابجایی‌های دو قطبی با یکدیگر، از میزان نابجایی‌ها کاسته می‌شود.