در علم متالورژی، تمپر کردن تحت عنوان یک فرآیند عملیات حرارتی تعریف می شود که اغلب برای بهبود سختی، استحکام، تافنس و همچنین کاهش شکنندگی در فولاد کاملاً سخت استفاده می شود. هدف از تمپرینگ، رسیدن به ترکیبی مناسب از خواص مکانیکی در مواد آهنی است.
تمپرینگ چگونه اتفاق می افتد؟
به منظور دستیابی به ریزساختار مناسب در فولاد، باید آن را حرارت داد تا فاز آستنیت در آن تشکیل شود. در صورتی که فولاد آستنیته شده به سرعت سرد شود، کربن در ساختار آستنیت به دام می افتد و به جای تشکیل فاز فریت با ساختار BCC، مارتنزیت با ساختار BCT تشکیل می شود.مارتنزیت به دست آمده بسیار ترد و شکنده است و استحکام بسیار بالایی دارد.
در نتیجه برای این که فولاد مناسب استفاده در کاربردهای صنعتی شود، آن را تا زیر دمای بحرانی فولاد حرارت می دهند تا انعطاف پذیری آن افزایش پیدا کند. این دمای بحرانی با توجه به گرید فولاد تعیین می شود. با این کار بخشی از کربن از ساختار تتراگونالی مارتنزیت خارج می شود و ترکیبی از استحکام و انعطاف پذیری مناسب به دست می آید.
تمپرینگ برای فولادهایی اتفاق می افتد که درصد مناسبی از کربن داشته باشند تا حبس شدن و خروج کربن باعث تغییر در ساختار کریستالی فولاد شود. بنابراین انتظار نمی رود که این عملیات را بتوان برای فولادهای کم کربن یا کربن متوسط انجام داد.
تمپرینگ شکلات؟!
بله، درست متوجه شدید. علاوه بر فولاد سازی، واژه تمپر کردن یا همان برگشت دادن در آشپزی هم بسیار رایج است! در پخت و پز "تمپرکردن" ثبات یک ماده را توصیف می کند. در واقع وقتی می گوییم که شکلات در دمای اتاق تمپر نمی شود، منظورمان این است که تمایل دارد که در دمای اتاق نرم و چسبنده باشد و در نتیجه کار با آن دشوار است.
اگر در درک مفهوم تمپر کردن فلز مشکل دارید، استفاده از این اصطلاح در هنرهای آشپزی ممکن است درک شما را بهبود بخشد!از مفهوم تمپرینگ شکلات می توانیم مفهوم تمپرینگ در متالورژی را توضیح دهیم. در واقع وقتی شکلات تمپر می شود، می توان آن را به راحتی خنک و گرم کرد تا بتوان آن را آغشته و کره کاکائو را درون آن متبلور نمود.
تمپر کردن چه فوایدی دارد؟
در عملیات رسوب سختی آلیاژهایی مثل سوپرآلیاژهای آلومینیوم، عملیات تمپرسازی منجر به توزیع یکسان عناصر آلیاژی و ایجاد فازهای بین فلزی تحت عنوان رسوبات می شود. این رسوبات همان چیزی هستند که استحکام آلیاژ را بالا می برند. در سیستم های خاص، عملیات تمپرسازی چندگانه باعث ایجاد رسوبات مختلفی می شود و استحکام دما بالای آلیاژ را بهبود می بخشد.
هنگامی که تمپرسازی مواد فلزی در مدت زمان طولانی انجام شود، تعداد رسوبات و اندازه ی آن ها افزایش می یابد و اصطلاحا پیرسازی (Aging) صورت می پذیرد. پیرسازی در بعضی از فلزات، در دمای اتاق رخ می دهد.
اهمیت تمپرینگ چیست؟
از آنجایی که استحکام و چقرمگی یک ماده معین به قیمت کاهش دیگری حاصل می شود، تمپرسازی یک فرآیند عملیات حرارتی حساس است که با کنترل دقیق دما و زمان، تعادلی بین این دو خاصیت ایجاد می کند. بعد از اینکه فولاد تمپر شود، می توان آن را به راحتی شکل داد، برش داد و پر کرد که این امر در فرایند تولید اهمیت دارد.هنگامی که فلز تمپر شود، بر اساس میزان حرارتی که در معرض آن قرار می گیرد، رنگ های متفاوتی پیدا می کند.
به طور مثال فولاد مورد استفاده برای محورها تا زمان یافتن رنگ بنفش، فولادی که برای ابزارهای برش چوبی استفاده می شود تا یافتن رنگ قهوه ای و فولادی که برای ابزارهای تراشکاری برنج استفاده می شود تا زمانی که زرد کم رنگ شود، تمپر می شوند. به طور معمول، هر چه رنگ عمیق تر باشد، به این معنی است که دمای درجه حرارت تمپر آن بالاتر بوده است.
|
|
|
|
| نماد اعتماد الکترونیک | نشان ملی ثبت | گواهی شامد ارشاد |
© کلیه حقوق مادی و معنوی این وب سایت متعلق به داده پردازان هومان پویان می باشد.
