स्टील के लिए सबसे अच्छा गर्मी उपचार क्या है?

हीट ट्रीटमेंट एक महत्वपूर्ण प्रक्रिया है जो अपने यांत्रिक गुणों को बढ़ाने के लिए स्टील के माइक्रोस्ट्रक्चर को संशोधित करती है - जैसे कि कठोरता, शक्ति, लचीलापन, या क्रूरता - इसे विशिष्ट अनुप्रयोग आवश्यकताओं के लिए सिलाई करता है। स्टील के लिए "सबसे अच्छा" गर्मी उपचार पूरी तरह से स्टील के प्रकार, इसके इच्छित उपयोग, और आवश्यक गुणों पर निर्भर करता है (जैसे, उपकरण काटने के लिए उच्च कठोरता, संरचनात्मक घटकों के लिए क्रूरता, या मशीनरी भागों के लिए प्रतिरोध पहनने)। कोई नहीं है - आकार - फिट बैठता है - सभी समाधान, लेकिन सबसे आम गर्मी उपचार विधियों और उनके आदर्श अनुप्रयोगों को समझना किसी दिए गए परिदृश्य के लिए इष्टतम प्रक्रिया की पहचान करने में मदद कर सकता है।
Annealing: नरम और मशीनबिलिटी के लिए
एनीलिंग एक हीट ट्रीटमेंट है जिसमें एक विशिष्ट तापमान (आमतौर पर इसके महत्वपूर्ण बिंदु से ऊपर, जहां इसका माइक्रोस्ट्रक्चर बदल जाता है) को हीटिंग स्टील शामिल किया जाता है, इसे एक समान हीटिंग सुनिश्चित करने के लिए वहां पकड़े हुए, और फिर इसे धीरे -धीरे ठंडा करना (अक्सर एक भट्ठी में)। यह प्रक्रिया आंतरिक तनावों को समाप्त करती है, अनाज की संरचना को परिष्कृत करती है, और स्टील - को नरम कर देती है, जिससे मशीन, फॉर्म या मोड़ के लिए आसान हो जाता है। यह विशेष रूप से उच्च - कार्बन स्टील्स के लिए उपयोगी है, जो उनके - रोल्ड स्टेट के रूप में कठिन और भंगुर हैं। उदाहरण के लिए, 1095 उच्च - कार्बन स्टील (चाकू और स्प्रिंग्स में उपयोग किया जाता है) को अंतिम सख्त होने से पहले पीसने या आकार देने के लिए पर्याप्त नमनीय हो जाता है। जब प्राथमिकता मशीनीकरण में सुधार कर रही है, तो भंगुरता को कम करना, या बाद के प्रसंस्करण (जैसे, कोल्ड वर्किंग) के लिए स्टील तैयार करना सबसे अच्छा विकल्प है।
सामान्यीकरण: एकरूपता और शक्ति के लिए
सामान्यीकरण एनीलिंग के समान है, लेकिन गर्म करने के बाद हवा में स्टील को ठंडा करना (धीरे ​​-धीरे भट्ठी में) को ठंडा करना शामिल है। यह तेजी से शीतलन दर एक महीन, अधिक समान अनाज संरचना का उत्पादन करती है, जिसके परिणामस्वरूप उदारता की तुलना में उच्च शक्ति और कठोरता होती है, जबकि अभी भी मध्यम लचीलापन बनाए रखती है। यह कास्ट या जाली स्टील (जिसमें मोटे अनाज या आंतरिक तनाव हो सकता है) और स्टील के बैचों के गुणों को मानकीकृत करने के लिए असमान माइक्रोस्ट्रक्चर को सही करने के लिए आदर्श है। सामान्यीकरण का उपयोग आमतौर पर निर्माण में संरचनात्मक स्टील्स (जैसे, ए 36) के लिए किया जाता है, जहां एक घटक में लगातार शक्ति और क्रूरता महत्वपूर्ण है। यह ताकत और काम की क्षमता को संतुलित करता है, जिससे यह सामान्य - सामान्य - उद्देश्य स्टील भागों के लिए एक गो - है।
शमन और टेम्परिंग: ताकत और क्रूरता के लिए
शमन और टेम्परिंग उच्च शक्ति और क्रूरता का संतुलन प्राप्त करने के लिए सबसे व्यापक रूप से इस्तेमाल किया जाने वाला गर्मी उपचार है - लोड के लिए महत्वपूर्ण संयोजन - गियर, शाफ्ट और संरचनात्मक बोल्ट जैसे असर वाले घटकों। इस प्रक्रिया में दो चरण शामिल हैं: सबसे पहले, शमन (अपने महत्वपूर्ण बिंदु से ऊपर स्टील को गर्म करना और फिर तेजी से पानी, तेल, या बहुलक में ठंडा करना एक कठिन, भंगुर माइक्रोस्ट्रक्चर में लॉक करने के लिए मार्टेंसाइट कहा जाता है); दूसरा, तड़के (बुझे हुए स्टील को कम तापमान पर गर्म करना, फिर अधिकांश कठोरता को बनाए रखते हुए भंगुरता को कम करने के लिए इसे ठंडा करना)। उदाहरण के लिए, 4140 मिश्र धातु स्टील (एक सामान्य संरचनात्मक मिश्र धातु) को बुझा दिया जाता है और प्रभाव का विरोध करने के लिए पर्याप्त क्रूरता के साथ 100,000-150,000 पीएसआई की तन्यता ताकत प्राप्त करने के लिए स्वभाव किया जाता है। यह उपचार ताकत और स्थायित्व दोनों की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए बेजोड़ है, जैसे कि मोटर वाहन क्रैंकशाफ्ट या औद्योगिक मशीनरी भागों।
सख्त: अधिकतम कठोरता के लिए
हार्डनिंग (अक्सर शमन के साथ परस्पर उपयोग किया जाता है, हालांकि तकनीकी रूप से शमन प्रक्रिया का हिस्सा) तेजी से शीतलन के माध्यम से स्टील के माइक्रोस्ट्रक्चर को मार्टेंसाइट में बदलकर कठोरता को अधिकतम करने पर केंद्रित है। इसका उपयोग तब किया जाता है जब चरम कठोरता प्राथमिक आवश्यकता होती है - उदाहरण के लिए, उपकरण काटने, मरने या असर सतहों के लिए। उच्च - कार्बन स्टील्स (जैसे, डी 2 टूल स्टील) या उच्च - मिश्र धातु स्टील्स सख्त होने के लिए सबसे अच्छा जवाब देते हैं, क्योंकि उनकी रसायन विज्ञान हार्ड मार्टेंसाइट के गठन के लिए अनुमति देता है। हालांकि, कठोर स्टील भंगुर है, इसलिए इसका उपयोग शायद ही कभी बाद के तड़के के बिना किया जाता है जब तक कि एप्लिकेशन शुद्ध कठोरता की मांग नहीं करता है (जैसे, गैर - में फाइलों की तरह प्रभाव उपकरण)।
केस हार्डनिंग: एक कठिन कोर के साथ सतह की कठोरता के लिए
केस हार्डनिंग (कार्बोबाइजिंग, नाइट्राइडिंग और कार्बोनिट्राइडिंग जैसी प्रक्रियाओं सहित) को मूल कठिन और नमनीय को छोड़ते हुए स्टील की सतह को सख्त करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। यह उन भागों के लिए आदर्श है, जिन्हें पहनने (सतह पर) का विरोध करने की आवश्यकता होती है, लेकिन प्रभाव को भी अवशोषित करता है (कोर में) - जैसे गियर, कैमशाफ्ट, या फास्टनरों। Carburizing में कार्बन - समृद्ध वातावरण में कार्बन को अपनी सतह में फैलाने के लिए स्टील को हीटिंग करना शामिल है, इसके बाद "केस" (सतह परत) को सख्त करने के लिए शमन किया जाता है। नाइट्राइडिंग कार्बन के बजाय नाइट्रोजन का उपयोग करता है, एक कठिन उत्पादन करता है, कम तापमान पर - प्रतिरोधी सतह पहनता है (विरूपण को कम करना)। उदाहरण के लिए, 8620 मिश्र धातु स्टील (गियर्स में उपयोग किया जाता है) को अक्सर एक कठिन बनाने के लिए कार्बो किया जाता है, कोर को कठिन (30-35 एचआरसी) रखते हुए - प्रतिरोधी सतह (58-62 एचआरसी) पहनें। जब सतह के गुण (पहनने, घर्षण प्रतिरोध) महत्वपूर्ण होते हैं, तो केस हार्डनिंग सबसे अच्छा विकल्प है, लेकिन कोर क्रूरता का बलिदान नहीं किया जा सकता है।
तनाव राहत: आंतरिक तनाव को कम करने के लिए
तनाव से राहत में अपने महत्वपूर्ण बिंदु (आमतौर पर 500-1,300 डिग्री एफ / 260-700 डिग्री) के नीचे एक तापमान तक हीटिंग स्टील शामिल है और धीरे -धीरे ठंडा होने से पहले इसे वहां पकड़े हुए है। यह कठोरता या ताकत को महत्वपूर्ण रूप से नहीं बदलता है, लेकिन वेल्डिंग, मशीनिंग, या कोल्ड वर्किंग - के कारण होने वाले आंतरिक तनावों को हटा देता है, जो उपयोग के दौरान वारपिंग, क्रैकिंग, या आयामी परिवर्तनों को रोकता है। यह वेल्डेड संरचनात्मक घटकों (जैसे, स्टील पुल, दबाव वाहिकाओं) या सटीक भागों (जैसे, मशीन टूल फ्रेम) के लिए आवश्यक है, जहां तनाव - प्रेरित विरूपण प्रदर्शन से समझौता कर सकता है। तनाव राहत सबसे अच्छा विकल्प है जब लक्ष्य अपने यांत्रिक गुणों को बदले बिना स्टील के आयामों को स्थिर करना है।
सबसे अच्छा उपचार चुनना: प्रमुख विचार
"सबसे अच्छा" गर्मी उपचार तीन कारकों पर टिका है:
1. स्टील प्रकार: उच्च - कार्बन स्टील्स (जैसे, 1095) कठोरता के लिए सख्त और तड़के के लिए अच्छी तरह से प्रतिक्रिया करते हैं, जबकि कम - कार्बन स्टील्स (जैसे, 1018) को अक्सर ताकत के लिए सामान्य किया जाता है। मिश्र धातु स्टील्स (जैसे, 4140) संतुलित गुणों के लिए शमन और तड़के के साथ एक्सेल।
2. अध्यादेश: काटने के उपकरण को सख्त करने की आवश्यकता है; संरचनात्मक बीम को सामान्य करने या तनाव से राहत की आवश्यकता होती है; गियर्स को केस सख्त होना चाहिए।
3.required गुण: डक्टिलिटी के लिए एनीलिंग को प्राथमिकता दें, ताकत के लिए शमन/तड़के
सारांश में, स्टील के लिए सबसे अच्छा गर्मी उपचार वह है जो इसकी रचना और इच्छित उपयोग के साथ संरेखित करता है। शमन और टेम्परिंग ताकत के लिए बहुमुखी है - क्रूरता संतुलन, मशीनबिलिटी के लिए annealing, सतह पहनने के प्रतिरोध के लिए मामला सख्त होना, और स्थिरता के लिए तनाव से राहत। स्टील की जरूरतों के लिए उपचार का मिलान करके, निर्माता विशिष्ट औद्योगिक या संरचनात्मक अनुप्रयोगों के लिए अपनी पूरी क्षमता को अनलॉक कर सकते हैं।