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

پدیده‌هایی چون امواج فراصوت، مایکروویو، الکترومغناطیس و گرمایی، هر یک براساس ویژگی‌های ذاتی خود، آثار متنوعی بر تمام یا برخی از مواد، اعم از فلزی و غیر فلزی، دارند. امروزه تحقیق درباره اثر هر کدام از این پدیده‌ها به یکی از چالشی‌ترین زمینه‌های تحقیقاتی مبدل شده است. در این میان مشاهده می‌شود که ارتعاشات فراصوت آثار مفیدی مانند کاهش نیروهای شکل‌دهی و ماشینکاری در جهت تسهیل فرایند‌های ساخت قطعات دارد. بیشتر پژوهش‌هایی که در این زمینه انجام شده است درباره 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 هر کدام از پدیده‌ها در شرایط و فرایندهای مختلف حین اعمال ارتعاشات مورد بررسی قرار گرفته‌ است. از جمله مهمترین آثار ارتعاشات فراصوت بر رفتار متالورژیکی مواد 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 مواد اشاره کرد. امواج فراصوت در مواضع ناهمگونی و ناپیوستگی ایجاد حرارت موضعی می‌نمایند و به‌همین دلیل در مواضعی که به‌صورت عادی نابجایی‌ها قفل می‌شوند، به‌علت وجود حرارت موضعی، امکان حرکت و نفوذ نابجایی‌ها از کریستالی به کریستال دیگر و از دانه‌ای به دانه دیگر ممکن شده، با ادغام نابجایی‌های دوقطبی با یکدیگر، از میزان نابجایی‌ها کاسته می‌شود.