روش های عملیات حرارتی

روش های عملیات حرارتی

تعریف:

عملیات حرارتی به عملیاتی گفته می شود که طی آن در یک
سیکل حرارت دادن و سرد شدن قطعه، خصوصیات مکانیکی
مطلوب و مورد نظر قطعه حاصل می شود.
عملیات حرارتی یکی از قدیمی ترین روش های تولید است.

نمودار تعادلی آهن - کربن

انواع روشهای عملیات حرارتی:

آنیلینگ
&bull کوئنچینگ
&bull تمپرینگ
&bull نرمال کردن
&bull کروی کردن
&bull بازیابی
&bull تبلور مجدد

آنیل کردن:


&bull بالا بردن دمای متریال تا بالای دمای تبلور مجدد و سرد کردن آن
با نرخ بسیار کم.
&bull باعث ایجاد فازهای فریت و پرلیت یا پرلیت و سمانتیت در فولاد
می شود.
&bull این کار باعث افزایش انعطاف پذیری و کاهش سختی فولاد می
شود.

نرمال کردن:

این فرآیند در دمای بالاتری نسبت به آنیل انجام می شود.
&bull پس از گرم کردن فولاد و نگه داشتن آن در آن دما، قطعه در هوا
سرد می شود.
&bull باعث ایجاد فاز پرلیت و فریت یا پرلیت و سمانتیت می شود.
&bull از آنجایی که سرد کردن فولادهای آلیاژی در هوا باعث سخت
شدن آنها و تشکیل فاز مارتنزیت می شود، این فرآیند برای
فولادهای آلیاژی توصیه نمی شود.

کروی کردن:

&bull این فرآیند در دمای آنیل انجام می شود.
&bull مدت زمان نگه داشتن در این دما بسیار طولانی است.
&bull این کار باعث تشکیل فاز سمنتیت کروی می شود.
&bull این کار باعث انعطاف پذیری بسیار بالای فولاد می شود.
&bull سرد کردن در دمای اتاق صورت می گیرد.

بازیابی و تبلور مجدد:

در اثر انجام کار سرد، قطعه کارسخت می شود.
&bull این کارسختی در اثر ایجاد عیوب ساختاری در فولاد اتفاق می
افتد.
&bull در بعضی موارد دانه ها در جهت خاصی کشیده می شوند )مانند
فرآیند نورد(
&bull بعضی از اوقات تنش پسماند در اثر جوشکاری یا ماشینکاری بر
روی قطعه ایجاد می شود.
&bull به منظور رفع این مشکلات، قطعات را تا دمای حدود ۵۵۰ درجه
گرم میکنند. در این دما نگه می دارند و در هوا سرد می کنند.

کوئنچینگ:

این فرآیند برای سخت کردن مواد بکار می رود.
&bull در این حالت فولاد باید حداقل ۰.۳ درصد کربن داشته باشد.
&bull قطعه را تا بالای دمای تبلور مجدد گرم می کنند و در آب یا
روغن سرد می کنند.
&bull باعث ایجاد فاز مارتنزیت در فولاد می شود.

فاز مارتنزیت

تمپرینگ (بازپخت):

سختی ایجاد شده در قطعه کوئنچ شده معمولا مطلوب نیست زیرا
قطعه بسیار ترد و شکننده می شود.
&bull فرآیند بازپخت به معنای بالا بردن دمای فولاد کوئنچ شده تا
حداکثر ۳۵۰ درجه، نگه داشتن در آن دما و سپس سرد کردن تا
دمای اتاق می باشد.
&bull این کار باعث بهبود شکنندگی فولاد می شود. فاز مارتنزیت
همچنان در فولاد باقی است.
&bull در این فرآیند کمی سختی فولاد کاهش می یابد.