صنعت فولاد و سازه های فولادی در حال پیشرفت و بالا بردن سطح کیفیت است.
از سال های پیش، متخصصین فولاد، برای بهبود کیفیت به دنبال راهی بدین منظور هستند. تا کنون روش های زیادی برای افزایش کیفیت و بهینه کردن فولاد وجود دارد. که هر کدام طی مراحلی انجام می شود.
در این مقاله شما را با کوئنچ کردن و مراحل آن، تمپر کردن و مراحل تمپر کردن آشنا میکنیم.
عملیات حرارتی کوئنچ:
عملیات حرارتی فولاد درواقع ماهیت قطعه فولادی را از نظر متالوژی، شیمیایی و فیزیکی تغییر می دهد. تا زمانی این عمل ادامه میابد که به تعادل برسد و مورد استفاده قرار گیرد. عملیات حرارتی، انواع متفاوتی دارد که هر یک دارای شرایط خاص خود هستند.
عملیات حرارتی عبارتند از:
نیتروژن دهی:
عملیات کوئنچ کردن، نوعی عملیات حرارتی است که در آن قطعه ای که گرم شده را تا دمای بالاتر از دمای مورد نظر میرسانند و پس از آن به سرعت قطعه را سرد می کنند.
در طی این عملیات، وقتی که دمای فولاد در مرحله و نقطه یوتکتوئید است شروع به سرد کردن سریع قطعه می کنند تا وارد فاز مارتنزیت شود.
نقطه یوتکتوئید، نقطه ای است که فاز آستنیت ناپایدار می گردد. قبل از عملیات حرارتی، عنصر هایی مانند نیکل و منگنز به قطعه اضافه می شود تا دمای فولاد را کاهش دهد.
مراحل کوئنچ کردن فولاد:
عملیات حرارتی کوئنچ کردن یکی از مهم ترین و متداول ترین روش های حرارت دادن به فولاد است. مراحل عملیات کوئنچ را در ادامه دنبال کنید.
در عملیات حرارتی کوئنچ، قطعه فولادی را تا دمای 900 درجه سانتی گراد حرارت می دهند تا گرم شود. عملیات کوئنچ را شروع می کنند.
باید عملیات کوئنچ و گرم کردن جوری باشد که همه جای قطعه به طور مساوی گرم شود. این نکته بسیار مهم است زیرا باعث یکدست شدن قطعه فولادی می شود.
در دومین مرحله باید با گرم کردن قطعه را به نقطه یوتکتوئید رساند. سپس قطعه را در یک سیال غوطه ور می کنند تا سریع سرد شود و عملیات مارتنزیتی صورت می گیرد.
اکثرا برای سرد کردن قطعه بیشتر از سیالاتی مانند آب یا روغن استفاده می کنند. اگر قطعه را با آب سرد کوئنچ کنیم، سختی و استحکام خیلی خوبی روی قطعه صورت می گیرد. ولی این روش عیب بزرگی دارد که باعث می شود روی قطعه ترک های ریزی ایجاد شود.
اگر قطعه با روغن سرد شود، یک لایه رسوب روی سطح قطعه تشکیل می شود که این لایه باعث می شود که به اندازه کافی سرد نمی شود و سختی قطعه کمتر می شود.
سرعت عملیات کوئنچ کردن به نوع آلیاژهای موجود در قطعه بستگی دارد. و همین عناصر باعث می شود که در سرعت سرد شدن فولاد تأثیر گذار باشد.
تمپر کردن فولاد (برگشت دادن):
زمانی که یک قطعه در طی عملیات کوئنچ قرار بگیرد، سختی بسیار خوبی پیدا می کند. ولی ممکن است قطعه بعد از عملیات کوئنچ ترد و شکننده شود.
در واقع می توان گفت که عملیات تمپر برای مواقعی که قطعه در معرض شکستن و ترک خوردن باشد صورت می گیرد.
عملیات تمپر نیز یکی دیگر از عملیات حرارتی است که خواص فیزیکی و شیمیایی فولاد را تغییر می دهد.
عملیات تمپر کردن روی فولادهایی که کربن کم یا کربن به میزان متوسط دارند انجام نمی شود چون در این عملیات بخشی از کربن فولاد گرفته می شود.
مراحل تمپر کردن: