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 میشود. در این مقاله شما را با کوئنچ کردن و مراحل آن، تمپر کردن و مراحل تمپر کردن آشنا میکنیم. با آهن ملل همراه باشید.
عملیات حرارتی کوئنچ
عملیات حرارتی فولاد درواقع ماهیت قطعه فولادی را از نظر متالوژی، شیمیایی و فیزیکی تغییر میدهد. 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:
- آنیل کردن (باز پخت)
- نرماله کردن
- سخت کردن یا کوئنچ کردن
- آستمپر کردن
- مارتمپر کردن
- تنش زدایی
- کروی کردن
- کربن دهی سطحی
- 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 میکنند.
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 میگردد. قبل از عملیات حرارتی، عنصر هایی مانند نیکل و منگنز به قطعه اضافه میشود تا دمای فولاد را کاهش دهد.
مراحل کوئنچ کردن فولاد
عملیات حرارتی کوئنچ کردن یکی از مهمترین 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 ۹۰۰ درجه سانتی گراد حرارت میدهند تا گرم شود. عملیات کوئنچ را شروع میکنند. 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 میشود.
- در دومین مرحله باید با گرم کردن قطعه را به نقطه یوتکتوئید رساند. سپس قطعه را در یک سیال غوطه ور میکنند تا سریع سرد شود و عملیات مارتنزیتی صورت میگیرد.
اکثرا برای سرد کردن قطعه بیشتر از سیالاتی مانند آب یا روغن استفاده میکنند. اگر قطعه را با آب سرد کوئنچ کنیم، سختی و استحکام خیلی خوبی روی قطعه صورت میگیرد. ولی این روش عیب بزرگی دارد که باعث میشود روی قطعه ترک های ریزی ایجاد شود.
اگر قطعه با روغن سرد شود، یک لایه رسوب روی سطح قطعه تشکیل میشود که این لایه باعث میشود که به اندازه کافی سرد نمیشود و سختی قطعه کمتر میشود. سرعت عملیات کوئنچ کردن به نوع آلیاژهای موجود در قطعه بستگی دارد. و همین عناصر باعث میشود که در سرعت سرد شدن فولاد تاثیر گذار باشد.
تمپر کردن فولاد (برگشت دادن)
زمانی که یک قطعه در طی عملیات کوئنچ قرار بگیرد، سختی بسیار خوبی پیدا میکند. ولی ممکن است قطعه بعد از عملیات کوئنچ ترد و شکننده شود. در واقع میتوان گفت که عملیات تمپر برای مواقعی که قطعه در معرض شکستن و ترک خوردن باشد صورت میگیرد. عملیات تمپر نیز یکی دیگر از عملیات حرارتی است که خواص فیزیکی و شیمیایی فولاد را تغییر میدهد. 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 میشود.
مراحل تمپر کردن
- گرم کردن تا دمای مناسب
- نگهداشتن فولاد در آن دما برای زمان مشخص
- خنک کردن آهسته فولاد گرم شده
