مارتنزیت

صفر تا صد عملیات حرارتی فولاد مارتنزیتی

یکی از مهمترین آلیاژهای مورد استفاده در دنیا، فولاد ساخته شده با آهن است. در حال حاضر در سطح جهان، محصولات مختلفی بوسیله فولاد ساخته میشود. و در صنایع متفاوت کاربرد گسترده ای دارد. مارتنزیت یکی از محصولات فولادی میباشد که ساختار متفاوت و نامتعادل دارد. برای تولید این محصول در مرحله ای از فرایند تولید سریع سرد میشود. و این عملیات حرارتی که روی این محصول صورت میگیرد، باعث افزایش استحکام و سختی محصول میشود. به عملیات ساخت محصول، مارتنپر کردن نیز میگویند. مارتنپر کردن از ایجاد نقص در مارتنزیت جلوگیری میکند. با آهن ملل همراه باشید.

مارتنزیت چیست ؟

مارتنزیت یک محصول خاص است که از فولاد ساخته میشود. و در فرایند تولید ساخت مارتنزیت، از عملیات سرد کردن استفاده میشود. ساختار ظاهری مارتنزیت بسیار ریز و سوزنی شکل است. در اصطلاح به عملیات ساخت مارتنزیت، استحاله میگویند. این عملیاد در دمای بسیار پایین و بدون نفوذ صورت میگیرد. این ساختار فقط مخصوص فولاد نمیباشد و در آلیاژ های غیر آهنی هم مانند طلا، مس، آلومینیوم مورد استفاده قرار میگیرد. خاصیت هایی که در ماتنزیت ایجاد میشود، با بقیه ی آلیاژ ها متفاوت است. سرد شدن سریع محصول به عواملی مانند دانه های آستنیت، درصد کربن و عناصر آلیاژی وابسته است.

زمانی که دانه های آستنیت به سرعت سرد میشود، اتم های کربن فرصت خارج شدن از محصول را ندارند. در نتیجه در شبکه ی BCC حبس میشود و شبکه ی بلوری جدیدی را تولید میکند که به آن BCT میگویند. باید به این موضوع توجه کرد که هر چقدر که  درصد عنصر آلیاژی بیشتر باشد، بلورهای ماتنزیت کشیده تر میشود.

استحاله مارتنزیتی چیست ؟

ساختار مارتنزیت بوسیله ی جا به جایی گروهی اتم ها تولید میشود. استحاله مارتنزیت به  طور کلی، برشی و غیر نفوذ است. به همین سبب، ترکیب شیمیایی استفاده شده در محصول، حدود 2 درصد کربن میباشد. در پروسه تولید مارتنزیت، کاهش دما به طور پیوسته و گروهی است. انتقال گروهی اتم ها باعث میشود تا شکل پلاستیکی در ماده ایجاد شود. در طول انجام همه‌ی این کار ها باید با دقت انجام شود زیرا کوچکترین اشتباه و تغییر در ساختار مارتنزیت تغییر ایجاد میکند. مثلا اگر سرعت سرد شدن بیشتر از حد معمول باشد، از تشکیل بینیت و پرلیت جلوگیری میکند.

مارتنزیت تمپر شده چیست ؟

در قسمت قبلی به عملیات مارتنپر اشاره کردیم. هدف از انجام عملیات مارتمپر، جلوگیری از شکسته شدن قطعه و ترک خوردگی در طول استحاله مارتنزیت میباشد. برای افزایش سختی مارتنزیتی به روش مارتمپر، مستلزم به انجام مراحل زیر میباشد:

  1. حرارت دادن به ماده تا دمای تبلور ماده
  2. مواد را در این دما نگه میدارند تا آستنیته فولاد انجام میشود.
  3. سپس مواد را در روغن داغ یا نمک مذاب گذاشته و سپس در فرایند استحاله مارتنزیت سریع سرد شود.
  4. سپس مواد را در این دما نگه میدارند تا ساختار مواد یکنواخت شود.
  5. سپس قطعه را در مجاورت هوا قرار میدهند به طوری که دمای آن یکنواخت شود.

هنگام انجام عملیات مارتمپر، احتمال بروز مشکلاتی مانند ترک برداشتن پایین میاید. و سخت پذیری بالایی دارد .

سختی مارتنزیت به چه عواملی بستگی دارد؟

درصد سختی مارتنزیت به دو عامل درصد کربن و نوع ساختارفرعی مواد وابسته است. ساختار فرعی در واقع به ساختاری گفته میشود که در بین فرایند های فولید در عملیات استحاله مارتنزیت تشکیل شده است.

انواع ساختار مارتنزیت

استحاله‌ های مارتنزیت به دو نوع مارتنزیت لایه ‌ای و مارتنزیت بشقابی تقسیم میگردد. با استفاده از فولادهای کم ‌کربن و یا دارای کربن متوسط مارتنزیت لایه ‌ای، با استفاده از فولادهای پرکربن مارتنزیت بشقابی تولید می ‌شوند. واحدهای ساختاری مارتنزیت با چشم غیرمسلح قابل دیدن نیستند و فقط با میکروسکوپ ‌های نوری تشخیص داده میشود.

مارتنزیت لایه‌ ای 

 دراین نوع مارتنزیت میزان کربن موجود در فولاد بسیار کم میباشد. و در فرایند استحاله مواد تمایل به تشکیل لایه‌ های مارتنزیتی دارند. در نتیجه در فولادهای کم ‌کربن مارتنزیت لایه‌ ای ساخته می‌ شود.

مارتنزیت بشقابی

در طی عملیات مارتنزیت بشقابی فولاد های پرکربن و آلیاژهای آهنی تولید میشود. که اگر متقاطع باشند باعث ترک خواهند شد. در فولاد های ریز دانه، باعث ایجاد تشکیل ترک مویی کمتر است.

مارتنزیت مخلوط

نوع دیگری از فولاد مارتنزیت وجود دارد که ترکیبی از ساختارمارتنزیت بشقابی و مارتنزیت لایه ای میباشد. و درصد کربن استفاده شده در این نوع مارتنزیت بین 0.6 الی 1 درصد می ‌باشد.

بهناز میرلوحی متولد سال 1375 در شهر اصفهان می باشم. اینجانب در سال 96 تحصیلات خود را در مقطع کارشناسی مهندسی تکنولوژی اطلاعات در دانشگاه اشرفی اصفهانی به پایان رساندم. پس از پایان تحصیلات به مدت 1 سال در یک شرکت فعال در زمینه ی طراحی سایت و خدمات سئو مشغول به فعالیت شدم.پس از چند ماه درحوزه ی کارشناس تولید محتواهای آموزشی در یک شرکت مربوط به آموزش مجازی 2 سال فعالیت خود را ادامه دادم و هم اکنون نیز در مجموعه ی آهن ملل اصفهان در زمینه ی تولید محتوا مشغول فعالیت هستم.

سایدبار کشویی