عملیات حرارتی فولاد ها

عملیات حرارتی فولاد ها

عملیات حرارتی فولاد ها چیست ؟ امروزه با بالا رفتن نیاز انسان به انواع فولاد به ویژه فولاد با مقاومت بالا در صنایع مختلف با بهره گیری از دانش و طی عملیات هایی می توان مقاومت فولاد را در بخش های مختلف بالا برد و آن را بکارگیری نمود.

در این بخش می خواهیم شما را با عملیات حرارتی فولاد ها آشنا بسازیم پس با ما همراه باشید…..

در واقع عملیات حرارتی مجموعه فرایند هایی می باشد موجب تغییر ا اصلاح خواص مکانیکی می شود. عملیات حرارتی فولاد ها در انواع و روش های مختلف انجام می شود .هدف انجام هر کدام متفاوت می باشد.

عملیات حرارت دهی فلزات را می توان در 2  دسته تقسیم نمود :

  1.  حرارت دهی تا بالای دمای 723 درجه سانتی گراد
  2. حرارت دهی تا بالای زیر دمای 723 درجه سانتی گراد
عملیات حرارت دهی تا بالای دمای 723 درجه سانتی گراد
  • آنیل کردن
  • مارتمپر کردن
  • نرماله کردن
  •  کوئینچ کردن
  • آستمپر کردن
آنیل کردن (Annealing)

آنیل کردن یکی از روش های عملیات حرارتی می باشد که برای افزایش انعطاف پذیری و نرم کردن فلزات انجام میشود. از اهداف آن کاهش تنشهای پس ماند ناشی از سرد کردن و تغییرات ونیز افزایش انعطاف پذیری و چقرمگی و تنظیم استحکام در سطح مطلوب می باشد. عموما منجر به کاهش سختی فلز میشود اما در بعضی موارد باعث افزایش ثانویه فلز میشود.

مراحل آنیل کردن یا بازپخت 

  1. فولاد را تا دمای استحاله می رسانند
  2. بین 6 تا 8 در این دما نگه میدارند
  3. با سرعت مشخصی آن را سرد میکنند تا به دمای محیط برسد

این روش برای فلزاتی مثل مس مسی، برنجی و آلومینیومی هم استفاده می ‌شود. خود این روش به دو دسته زیر تقسیم می شود.

  • کامل
  • هم دما
آستمپر کردن ( Austempering )

یکی از روش های عملیات حرارتی می باشد که برای کاهش تنش هایی که در حین عملیات سخت کردن فولاد بوجود آمده انجام میشود.

نتایج حاصل از این عملیات :

  • افزایش انعطاف پذیری
  • استحکام در برابر ضربه
  • کاهش و حذف تنش های داخلی
  • تاب برداشتن و تغییر شکل

مراحل عملیات آستمپر کردن :

  1. فولاد را بسته به نوعی که دارد تا دمایی حدود 790 تا 950 درجه سانتی ‌گراد حرارت می دهند
  2. آن را در حمام نمک مذاب با دمایی بین 260 تا 400 درجه سانتی ‌گراد، سریع سرد می ‌کنند.
  3. در مدتی معین شده در این دما نگه داشته میشوند
  4. در هوا تا رسیدن به دمای محیط سرد میکنند
مارتمپر کردن (Martempering )

به فرایند مارتمپر کردن سریع خنک کردن غیر پیوسته نیز میگویند. در طی این نوع از عملیات حرارتی، فولاد را تا دمای مشخص گرم می ‌کنند و در مرحله بعد، آن را به ‌سرعت درون روغن داغ که دمای ۱۷۵ درجه سانتی‌ گراد دارد سرد می‌ کنند. توجه شود به ازای هر ۱ سانتیمتر ضخامت قطعه بین 2 تا 4 دقیقه در روغن آن را برای سرد شدن نگه میدارند. در این روش سرد کردن مرکز و سطح قطعه به طور همزمان انجام میشود.

نرماله کردن

در طی فرایند نرماله کردن قطعه ساختار فولاد یکنواخت تر و ریز دانه تر میشود. نرماله کردن معمولاً جزو عملیات حرارتی نهایی است و طی آن، استحکام و سختی فولاد افزایش یافته و انعطاف ‌پذیری آن کاهش می ‌یابد. هدف از نرماله کردن فولاد، تبدیل ساختار دانه‌ درشت به ساختار دانه‌ ریز است که این ساختار دانه‌ درشت حاصل سایر عملیاتی می باشد که قبلاً روی فولاد انجام‌ شده است.

نتایج پس از نرماله کردن :

  • باعث بهبود خواص مکانیکی فلز فولاد می ‌شود.
  • در فولادهای کم‌ کربن باعث خاصیت ماشین‌ کاری بهتر خواهد شد.
  • قبل از سخت ‌کاری یا آنیل کامل به ‌عنوان عملیات حرارتی پایه به کار می ‌رود.

عملیات نرماله کردن باعث ایجاد همگنی در ساختار ماده میشود . پس از فرایند نورد گرم و پس از کشش قطعه می توان نتایج آن را مشاهده نمود. در واقع عملیات نرماله کردن فولاد، می ‌تواند عیوب حاصله از عملیات قبلی انجام‌ شده روی فولاد را تصحیح کند و فولاد را برای انجام عملیات بعدی آمده کند.

 

کربن دهی

کربن دهی عبارت است از حرارت دادن فولاد بین دمای 880 تا 1050 درجه سلسیوس (ترجیحا 900 تا 950 ) در اتمسفر کربوریزه کننده شامل مخلوط جامدی از ذغال چوب یا کک و محلول کاتالیزور ( برای کربن دهی لفافی ) ، گازهای هیدروکربن های مایع تبخیر شده ( برای کربن دهی گازی ) یا حمام نمک مذاب شامل کلریدهای قلیایی خاکی فعال کننده با اضافات کلرید قلیایی و سیانید قلیایی ( برای کربن دهی مایع ) و نگه داشتن در این دما در مدت زمان کافی تا نیل به عمق سطح مطلوب .

نتیجه این نوع از عملیات حرارتی به ‌گونه ‌ای است که سطحی سخت ولی حجم و درونی نرم دارد، یعنی سطح قطعه فولادی از فولاد پرکربن است و درون آن از فولاد کم‌ کربن تشکیل ‌شده است. عملیات حرارتی کربن ‌دهی به پنج صورت زیر انجام می ‌گیرد:

  • کربن ‌دهی جامد (پودری)
  • کربن ‌دهی مایع (کربن ‌دهی در حمام نمک)
  • کربن ‌دهی گازی
  • کربن‌ دهی خلأ
  • کربن ‌دهی پلاسما
خنک سازی در آب بهتر است یا روغن ؟

در خنک سازی فولاد های آب خورده به طور کامل سخت از فولاد هایی هستند که در روغن خنک میشوند. دلیل اصلی این موضوع ضریب انتقال حرارت بالاتر آب می باشد. در نتیجه سرعت خنک سازی در روغن ها پایین تر می باشد. اما نوع فرایند نیز در انتخاب آب یا روغن برای خنک سازی نیز تاثیر دارد.

 

برای مطالعه دیگر مطالب به سایت کلیک صنعت مراجعه کنید.

برای خرید اینترنتی می توانید به سایت تجهیزستان مراجعه نمایید.

صفحه خرید محصول فروشگاه اینترنتی تجهیزستان

ارسال نظر شما

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *