چرا مواد باید تحت عملیات حرارتی قرار گیرند؟

 

تمپرینگ به طور کلی به فرآیند خاموش کردن و متعاقب آن گرم کردن فولاد در دمای بالا اشاره دارد. این یک روش معمول در عملیات حرارتی فولاد است. هدف این است که خواص مکانیکی فلز را از طریق فرآیندهای عملیات حرارتی مناسب بهبود بخشد و به آن عملکرد مکانیکی جامع و خوبی بدهد. در زیر مقدمه ای مفصل برای ترکیب کوئنچینگ و تمپر در دمای بالا آورده شده است:

 

من خاموش کردن

 

▲ عملیات حرارتی

 

هدف

• افزایش سختی و استحکام:کوئنچ کردن آستنیت فولاد را به مارتنزیت تبدیل می کند و سختی و استحکام مواد را به میزان قابل توجهی افزایش می دهد.
• تشکیل ساختار مارتنزیت:ساختار مارتنزیت دارای سختی و استحکام بالایی است اما نسبتا شکننده است.

 

فرآیند

• گرمایش:فولاد تا دمای آستنیته (معمولاً بین 750 تا 950 درجه) گرم می شود و باعث می شود ساختار داخلی آن کاملاً به آستنیت تبدیل شود.
• خنک کننده سریع:فولاد به سرعت سرد می شود (معمولاً در آب، روغن یا هوا) و آستنیت را به مارتنزیت تبدیل می کند.

 

نتایج

• افزایش سختی:سختی فولاد پس از خاموش شدن به طور قابل توجهی بهبود می یابد و به آن اجازه می دهد تا تنش مکانیکی بیشتری را تحمل کند.
• افزایش شکنندگی:به دلیل وجود ساختار مارتنزیت، چقرمگی فولاد پس از کوئنچ کاهش می‌یابد و آن را مستعد شکستگی‌های شکننده‌تر می‌کند.

 

 

II درجه حرارت بالا

 

▲ عملیات حرارتی

 

هدف

• بهبود چقرمگی و شکل پذیری:تمپر کردن در دمای بالا، شکنندگی ناشی از کوئنچ را کاهش می دهد و چقرمگی و شکل پذیری مواد را بهبود می بخشد.
• از بین بردن استرس داخلی:تنش های داخلی ایجاد شده در هنگام خاموش کردن می تواند باعث شکننده شدن مواد شود. اعتدال در دمای بالا به طور موثر این تنش های داخلی را از بین می برد.
• تنظیم سختی:تمپرینگ سختی فولاد را برای برآوردن الزامات عملکرد مورد نظر تنظیم می کند.

 

فرآیند

• گرمایش:فولاد خاموش شده بین 500 درجه تا 650 درجه حرارت داده می شود و برای مدتی در آن دما نگهداری می شود.
• خنک کننده:معمولاً برای اطمینان از پایداری سازه، فولاد به آرامی خنک می شود.

 

نتایج

• سختی کاهش یافته:درجه حرارت بالا به طور متوسط ​​سختی مواد را کاهش می دهد و در عین حال سطح نسبتاً بالایی را حفظ می کند.
• افزایش سختی:چقرمگی فولاد پس از تمپر شدن به طور قابل توجهی بهبود می یابد و در برابر ضربه و شکست خستگی مقاوم تر می شود.
• رفع استرس داخلی:حذف تنش های داخلی خطر ترک خوردگی را کاهش می دهد و پایداری ابعادی را بهبود می بخشد.

 

 

III اثرات جامع اعتدال

 

▲ عملیات حرارتی

 

مزایا

• خواص مکانیکی عالی و جامع:فولادی که از طریق تمپر پردازش می شود دارای سختی بالا، استحکام بالا و همچنین چقرمگی و شکل پذیری خوب است که طیف وسیعی از نیازهای کاربردی را برآورده می کند.
• ثبات ابعادی:Bبا حذف تنش های داخلی، مواد در طول استفاده ثبات ابعادی را حفظ می کنند.
• کاربرد گسترده:فولاد سکوریت شده برای ساخت قطعات مکانیکی مختلف مانند شفت، چرخ دنده و فنر مناسب است و به طور گسترده در ساخت مکانیکی، صنعت خودرو، هوافضا و سایر زمینه ها استفاده می شود.

 

برنامه های کاربردی معمولی

• قطعات مکانیکی:قطعاتی مانند چرخ دنده ها، بلبرینگ ها و میله های اتصال که به استحکام و چقرمگی بالایی نیاز دارند.
• اجزای سازه ای:فولاد در سازه‌هایی مانند پل‌ها و ساختمان‌ها استفاده می‌شود که به عملکرد بادوام و پایدار نیاز دارند.
• ابزار:ابزارهایی مانند ابزارهای برش و قالب هایی که نیاز به سختی و مقاومت در برابر سایش بالایی دارند.

 

 

نتیجه گیری

 

ترکیبی از کوئنچینگ و تمپر در دمای بالا، از طریق فرآیند تمپرینگ، سختی، استحکام و چقرمگی فولاد را بهینه می‌کند و خواص مکانیکی جامع عالی را ارائه می‌دهد. این روش تصفیه در کاربردهای صنعتی بسیار مهم است و از قابلیت اطمینان و دوام مواد در استفاده عملی اطمینان می دهد.