PDR 凹痕力學 | EP.03 為何修復失敗

Dent Mechanics

​​在解釋EP.02中提到的加工硬化之前，先知道一個在修復失敗中必然會出現但我們卻看不到的過程 位錯堆積（Dislocation Pile-up)

當我們用敲擊棒或推桿反覆敲擊、推擠同一塊板金時，金屬會變得越來越硬，甚至最後失去彈性。

​金屬內部並不是完美無瑕的，這個現象在微觀下，是由無數個整齊排列的原子晶格所組成(如圖1)。當金屬受到外力發生塑性變形時，原子面與原子面之間會發生相對滑移，這種晶格不完美排列的邊界就稱為「位錯」(如圖2)。

晶格的堆積堵塞 ：隨著你推敲的次數增加，內部產生的位錯數量會呈幾何級數暴增。當這些位錯在晶粒邊界或彼此相遇時，它們會互相卡死、纏結在一起，就像十字路口大塞車一樣(如圖3)。

​硬化與脆化 ：當位錯完全卡死、無法再移動時，晶格就失去了滑移的能力。在宏觀看來，這塊金屬的屈服強度變高了（變硬），但代價是它失去了塑性變形的能力，延展性幾近消失（變脆），所以錯位堆積是個看不見的過程，最後導致加工硬化的結果。

這時如果你再盲目施加蠻力，就會出現該部位團結在一起的料，隨著你頂出"一起"上升，再隨著你敲下"一起"彈回去凹陷狀態。

Insights: 板金施工，不像吃到飽，越久越好，而是越少步驟越快完成，傷害更小。