ابزار کاربر

ابزار سایت


کوئنچ_و_تمپر_کردن_فولاد

کوئنچ و تمپر کردن فولاد

تمپر کردن (برگشت) Tempering یا برگشت دادن عبارت است از گرم کردن مجدد فولاد یا چدن سخت شده تا پایین تر از دمای استحاله یوتکتوئید (معمولا کمتر از 700 درجه سانتی گراد)، نگهداری در این دما به مدت مشخص و سپس آهسته سرد کردن تا دمای محیط.

کوئنچ کردن باعث ایجاد تنش های داخلی در قطعات و در نتیجه موجب ایجاد تردی و شکنندگی در آنها می شود. به همین علت به جز در مواردی که سختی بسیار بالایی مورد نیاز باشد، از فولادهای کوئنچ شده استفاده نمی شود. در این مرحله، می بایست فولاد قبل از استفاده تمپر شود. با انجام این عملیات روی آلیاژهای سخت شده، خواص مکانیکی آلیاژ تعدیل می شود.

انتخاب دما و زمان عملیات تمپر کردن بستگی به ترکیب شیمیایی فولاد، ابعاد قطعه و خواص مکانیکی مورد نیاز دارد. با حذف و یا کاهش تنش های داخلی توسط عملیات تمپر، چقرمگی شکست قطعه افزایش (کاهش شکنندگی) و سختی و استحکام قطعه سخت شده تا حدی کاهش می یابد.

دمای برگشت فولادهای سخت شده غالبا از 150 درجه سانتی گراد تجاوز نمی کند. سیکل عملیات برگشت از نظر دما و زمان مشابه عملیات بازپخت ناقص و بازپخت تنش گیری می باشد ولی هدف و ساختار نهایی به دست آمده از هر کدام متفاوت است، بنابراین نباید این سه نوع عملیات مشابه در نظر گرفته شود.

زمانی که در فرایند تمپر کردن یه زمان اشاره نشود، منظور همان یک ساعت است. جهت رسیدن به سختی مورد نظر می توان زمان برگشت را تغییر داد که رابطه بین زمان و دمای برگشت با پارامتر بازگشت مشخص می شود:

T(C+Log t)

T: درجه حرارت فرایند برگشت بر حسب کلوین

t: زمان فرایند برگشت بر حسب ساعت

C: ثابت فرایند برگشت که تابعی از درصد کربن فولاد بوده و عناصر آلیاژی تاثیری روی آن ندارد.

از پارامتر برگشت در مورد فولادهای ساده کربنی به راحتی به کار برده می شود ولی در مورد فولادهای آلیاژی که خود سختی ثانویه دارند، کاربرد محدودی دارد.

زمانی که یک فولاد کوئنچ می شود ریزساختار شامل مارتنزیت ناپایدار است. دلایل این ناپایداری عبارتست از :

1- وجود کربن به صورت فوق اشباع در شبکه کریستالی bct مارتنزیت

2- انرژی تنشی ناشی از وجود نابجایی ها و دوقلویی های بسیار زیاد

3- وجود آستنیت باقیمانده

در طی عملیات تمپر کردن، هر یک از این پارامترها خود نیروی محرکه ای برای تغییر ریزساختار می شوند. مثلا؛ کربن فوق اشباع موجب تشکیل کاربید شده، انرژی تنشی نیروی محرکه جهت بازیابی بوده و آستنیت باقی مانده برای تشکیل مخلوط فریت و سمنتیت در طی فرایند نیروی محرکه می باشد.

سه مرحله جداگانه در طی فرایند تمپر رخ می دهد که عبارتند از :

1- تشکیل کاربیدهای انتقالی مانند کاربید اپسیلن ƹ یا کاربید اتا ƞ و کاهش درصد کربن در زمینه ماتنزیتی

2- تبدیل آستنیت باقی مانده به فریت و سمنتیت

3- جایگزینی کاربیدهای انتقالی و ماتنزیت کم کربن توسط فریت و سمنتیت

افزایش درجه حرارت عملیات حرارتی برگشت موجب کاهش سختی نهایی شده ولی نکته قابل توجه در این زمینه، سختی فولادهای پر کربنی بوده که در دمای پایین تمپر شده است، سختی این فولادها پس از کوئنچ و تمپر تا حدی بیشتر از سختی ناشی از کوئنچ بوده که این افزایش سختی را به تشکیل کاربیدهای انتقالی بسیار ریز در بین صفحات مارتنزیتی مربوط می دانند.

برای مطالعه بیشتر:

مفتول سیاه آنیل شده(black annealed wire)

آنیل کردن (Annealing)

عملیات حرارتی

کوئنچ_و_تمپر_کردن_فولاد.txt · آخرین ویرایش: 2018/02/10 07:35 توسط maleki