穀物サイズの洗練:穀物境界などの欠陥は、新しい穀物成長のための核生成部位として機能し、より細かい穀物の形成につながります。より細かい穀物は一般に、合金の強度と靭性の増加をもたらします。
固溶液の強化:溶質原子を溶媒金属に加えて合金を形成すると、間質部位を占有したり、結晶格子の溶媒原子に代わることができます。これにより、格子に歪みと不規則性が生じ、脱臼の動きが妨げられ、合金が強くなります。
降水量の強化:特定の合金は降水硬化を受けます。ここで、微細構造内の第2相の小さな粒子が形成されます。これらの粒子は、脱臼の動きの障害として機能し、合金を強化します。これらの沈殿物のサイズ、分布、および体積分率は、熱処理によって制御され、調整された強度と硬度の特性が可能になります。
転位強化:転位自体などの欠陥は、他の転位と相互作用し、動きを妨げるネットワークを作成できます。脱臼またはピン留めとして知られるこの相互作用は、合金の全体的な強度を高めます。
作業性の向上:一部の欠陥は、合金の作業性を改善する可能性があります。これは、ひび割れや壊れずにプラスチックの変形を受ける能力です。たとえば、特定の種類の粒界の欠陥により、粒界の境界の滑りが促進され、合金がより延性し、形状が容易になります。
クリープ抵抗の改善:欠陥は、クリープに対する合金の抵抗を強化する可能性があります。これは、高温での持続的な応力下での材料の段階的な変形です。沈殿物や粒界沈殿物などの特定の欠陥は、移動運動と粒界のスライドの障壁として作用し、クリープ抵抗を改善します。
要約すると、合金の欠陥は、材料の強度、靭性、作業性、クリープ抵抗、およびその他の望ましい特性を高めるさまざまなメカニズムと微細構造の特徴を導入できます。これらの欠陥を理解して制御することにより、合金設計者は特定のアプリケーションの材料のパフォーマンスを最適化できます。