स्टील्स का ताप उपचार।

Ⅰ.गर्मी उपचार की मूल अवधारणा।

A. ताप उपचार की मूल अवधारणा।
के मूल तत्व एवं कार्यउष्मा उपचार:
1. गरम करना
इसका उद्देश्य एक समान और बढ़िया ऑस्टेनाइट संरचना प्राप्त करना है।
2.पकड़ना
लक्ष्य यह सुनिश्चित करना है कि वर्कपीस पूरी तरह से गर्म हो और डीकार्बराइजेशन और ऑक्सीकरण को रोका जा सके।
3. ठंडा करना
इसका उद्देश्य ऑस्टेनाइट को विभिन्न सूक्ष्म संरचनाओं में बदलना है।
हीट ट्रीटमेंट के बाद सूक्ष्म संरचनाएँ
गर्म करने और धारण करने के बाद शीतलन प्रक्रिया के दौरान, ऑस्टेनाइट शीतलन दर के आधार पर विभिन्न सूक्ष्म संरचनाओं में परिवर्तित हो जाता है। विभिन्न माइक्रोस्ट्रक्चर अलग-अलग गुण प्रदर्शित करते हैं।
B. ताप उपचार की मूल अवधारणा।
हीटिंग और कूलिंग विधियों के साथ-साथ स्टील की सूक्ष्म संरचना और गुणों के आधार पर वर्गीकरण
1. पारंपरिक हीट ट्रीटमेंट (समग्र हीट ट्रीटमेंट): टेम्परिंग, एनीलिंग, सामान्यीकरण, शमन
2. सतह ताप उपचार: सतह शमन, प्रेरण ताप सतह शमन, ज्वाला ताप सतह शमन, विद्युत संपर्क ताप सतह शमन।
3. रासायनिक ताप उपचार: कार्बराइजिंग, नाइट्राइडिंग, कार्बोनिट्राइडिंग।
4.अन्य ताप उपचार: नियंत्रित वातावरण ताप उपचार, वैक्यूम ताप उपचार, विरूपण ताप उपचार।

C. स्टील्स का क्रांतिक तापमान

स्टील्स का गंभीर तापमान

स्टील का महत्वपूर्ण परिवर्तन तापमान गर्मी उपचार के दौरान हीटिंग, होल्डिंग और शीतलन प्रक्रियाओं को निर्धारित करने के लिए एक महत्वपूर्ण आधार है। यह लौह-कार्बन चरण आरेख द्वारा निर्धारित किया जाता है।

मुख्य निष्कर्ष:स्टील का वास्तविक क्रांतिक परिवर्तन तापमान हमेशा सैद्धांतिक महत्वपूर्ण परिवर्तन तापमान से पीछे रहता है। इसका मतलब है कि गर्म करने के दौरान ओवरहीटिंग की आवश्यकता होती है, और ठंडा करने के दौरान अंडरकूलिंग की आवश्यकता होती है।

Ⅱ.स्टील का एनीलिंग और सामान्यीकरण

1. एनीलिंग की परिभाषा
एनीलिंग में स्टील को महत्वपूर्ण बिंदु एसी के ऊपर या नीचे के तापमान पर गर्म करना शामिल है, इसे उस तापमान पर रखना, और फिर इसे धीरे-धीरे ठंडा करना, आमतौर पर भट्ठी के भीतर, संतुलन के करीब एक संरचना प्राप्त करने के लिए।
2. एनीलिंग का उद्देश्य
①मशीनिंग के लिए कठोरता को समायोजित करें: HB170~230 की सीमा में मशीन योग्य कठोरता प्राप्त करना।
②अवशिष्ट तनाव से राहत: बाद की प्रक्रियाओं के दौरान विरूपण या दरार को रोकता है।
③अनाज संरचना को परिष्कृत करें: सूक्ष्म संरचना में सुधार करता है।
④अंतिम ताप उपचार के लिए तैयारी: बाद में शमन और तड़के के लिए दानेदार (गोलाकार) पर्लाइट प्राप्त करता है।

3. गोलाकार एनीलिंग
प्रक्रिया विशिष्टताएँ: तापन तापमान Ac₁ बिंदु के निकट है।
उद्देश्य: स्टील में सीमेंटाइट या कार्बाइड को गोलाकार बनाना, जिसके परिणामस्वरूप दानेदार (गोलाकार) पर्लाइट प्राप्त होता है।
लागू रेंज: यूटेक्टॉइड और हाइपरयूटेक्टॉइड रचनाओं वाले स्टील्स के लिए उपयोग किया जाता है।
4.डिफ्यूजिंग एनीलिंग (होमोजेनाइजिंग एनीलिंग)
प्रक्रिया विशिष्टताएँ: तापन तापमान चरण आरेख पर सॉल्वस रेखा से थोड़ा नीचे है।
उद्देश्य: अलगाव को खत्म करना.

एनीलिंग

①कम के लिए-कार्बन स्टील0.25% से कम कार्बन सामग्री के साथ, प्रारंभिक गर्मी उपचार के रूप में एनीलिंग की तुलना में सामान्यीकरण को प्राथमिकता दी जाती है।
②0.25% और 0.50% के बीच कार्बन सामग्री वाले मध्यम-कार्बन स्टील के लिए, या तो एनीलिंग या सामान्यीकरण का उपयोग प्रारंभिक गर्मी उपचार के रूप में किया जा सकता है।
③0.50% और 0.75% के बीच कार्बन सामग्री वाले मध्यम से उच्च कार्बन स्टील के लिए, पूर्ण एनीलिंग की सिफारिश की जाती है।
④उच्च के लिए-कार्बन स्टील0.75% से अधिक कार्बन सामग्री के साथ, सामान्यीकरण का उपयोग पहले नेटवर्क Fe₃C को खत्म करने के लिए किया जाता है, इसके बाद गोलाकार एनीलिंग किया जाता है।

Ⅲ.स्टील की शमन और तड़का लगाना

तापमान

A. शमन
1. शमन की परिभाषा: शमन में स्टील को Ac₃ या Ac₁ बिंदु से ऊपर एक निश्चित तापमान तक गर्म करना, उसे उस तापमान पर रखना और फिर उसे मार्टेंसाइट बनाने के लिए महत्वपूर्ण शीतलन दर से अधिक दर पर ठंडा करना शामिल है।
2. शमन का उद्देश्य: प्राथमिक लक्ष्य स्टील की कठोरता और पहनने के प्रतिरोध को बढ़ाने के लिए मार्टेंसाइट (या कभी-कभी कम बैनाइट) प्राप्त करना है। शमन स्टील के लिए सबसे महत्वपूर्ण ताप उपचार प्रक्रियाओं में से एक है।
3. विभिन्न प्रकार के स्टील के लिए शमन तापमान का निर्धारण
हाइपोयूटेक्टॉइड स्टील: Ac₃ + 30°C से 50°C
यूटेक्टॉइड और हाइपरयूटेक्टॉइड स्टील: Ac₁ + 30°C से 50°C
मिश्र धातु इस्पात: क्रांतिक तापमान से 50°C से 100°C ऊपर

4. एक आदर्श शमन माध्यम की शीतलन विशेषताएँ:
"नाक" तापमान से पहले धीमी गति से शीतलन: थर्मल तनाव को पर्याप्त रूप से कम करने के लिए।
"नाक" तापमान के पास उच्च शीतलन क्षमता: गैर-मार्टेंसिटिक संरचनाओं के निर्माण से बचने के लिए।
एम₅ प्वाइंट के पास धीमी गति से शीतलन: मार्टेंसिटिक परिवर्तन से प्रेरित तनाव को कम करने के लिए।

शीतलन विशेषताएँ
शमन विधि

5.शमन के तरीके और उनकी विशेषताएं:
①सरल शमन: संचालित करने में आसान और छोटे, सरल आकार के वर्कपीस के लिए उपयुक्त। परिणामी सूक्ष्म संरचना मार्टेंसाइट (एम) है।
②डबल शमन: अधिक जटिल और नियंत्रित करने में कठिन, जटिल आकार के उच्च-कार्बन स्टील और बड़े मिश्र धातु इस्पात वर्कपीस के लिए उपयोग किया जाता है। परिणामी सूक्ष्म संरचना मार्टेंसाइट (एम) है।
③टूटी हुई शमन: एक अधिक जटिल प्रक्रिया, जिसका उपयोग बड़े, जटिल आकार के मिश्र धातु इस्पात वर्कपीस के लिए किया जाता है। परिणामी सूक्ष्म संरचना मार्टेंसाइट (एम) है।
④आइसोथर्मल शमन: उच्च आवश्यकताओं वाले छोटे, जटिल आकार के वर्कपीस के लिए उपयोग किया जाता है। परिणामी माइक्रोस्ट्रक्चर निचला बैनाइट (बी) है।

6.कठोरता को प्रभावित करने वाले कारक
कठोरता का स्तर स्टील में सुपरकूल्ड ऑस्टेनाइट की स्थिरता पर निर्भर करता है। सुपरकूल्ड ऑस्टेनाइट की स्थिरता जितनी अधिक होगी, कठोरता उतनी ही बेहतर होगी, और इसके विपरीत।
सुपरकूल्ड ऑस्टेनाइट की स्थिरता को प्रभावित करने वाले कारक:
सी-वक्र की स्थिति: यदि सी-वक्र दाईं ओर स्थानांतरित हो जाता है, तो शमन के लिए महत्वपूर्ण शीतलन दर कम हो जाती है, जिससे कठोरता में सुधार होता है।
मुख्य निष्कर्ष:
कोई भी कारक जो सी-वक्र को दाईं ओर स्थानांतरित करता है, स्टील की कठोरता को बढ़ाता है।
मुख्य कारक:
रासायनिक संरचना: कोबाल्ट (सीओ) को छोड़कर, ऑस्टेनाइट में घुले सभी मिश्रधातु तत्व कठोरता को बढ़ाते हैं।
कार्बन सामग्री कार्बन स्टील में यूटेक्टॉइड संरचना के जितनी करीब होती है, सी-वक्र उतना ही दाईं ओर स्थानांतरित होता है, और कठोरता उतनी ही अधिक होती है।

7.कठोरता का निर्धारण एवं निरूपण
①एंड क्वेंच हार्डनेबिलिटी टेस्ट: एंड-क्वेंच हार्डनेबिलिटी को एंड-क्वेंच टेस्ट विधि का उपयोग करके मापा जाता है।
②क्रिटिकल क्वेंच व्यास विधि: क्रिटिकल क्वेंच व्यास (डी₀) स्टील के अधिकतम व्यास का प्रतिनिधित्व करता है जिसे एक विशिष्ट शमन माध्यम में पूरी तरह से कठोर किया जा सकता है।

कड़ा करना

बी.तड़का

1. तड़के की परिभाषा
टेम्परिंग एक ऊष्मा उपचार प्रक्रिया है जिसमें बुझे हुए स्टील को A₁ बिंदु से नीचे के तापमान पर दोबारा गर्म किया जाता है, उस तापमान पर रखा जाता है और फिर कमरे के तापमान तक ठंडा किया जाता है।
2. तड़के का उद्देश्य
अवशिष्ट तनाव को कम करना या ख़त्म करना: वर्कपीस की विकृति या दरार को रोकता है।
अवशिष्ट ऑस्टेनाइट को कम करना या समाप्त करना: वर्कपीस के आयामों को स्थिर करता है।
बुझी हुई स्टील की भंगुरता को खत्म करें: वर्कपीस की आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए माइक्रोस्ट्रक्चर और गुणों को समायोजित करता है।
महत्वपूर्ण नोट: स्टील को बुझाने के तुरंत बाद तड़का लगाया जाना चाहिए।

3. टेम्परिंग प्रक्रियाएँ

1. कम तड़का
उद्देश्य: शमन तनाव को कम करना, वर्कपीस की कठोरता में सुधार करना, और उच्च कठोरता और पहनने के प्रतिरोध को प्राप्त करना।
तापमान: 150°C ~ 250°C.
प्रदर्शन: कठोरता: एचआरसी 58 ~ 64। उच्च कठोरता और पहनने का प्रतिरोध।
अनुप्रयोग: उपकरण, सांचे, बियरिंग, कार्बराइज्ड हिस्से और सतह-कठोर घटक।
2. उच्च तापमान
उद्देश्य: पर्याप्त ताकत और कठोरता के साथ उच्च कठोरता प्राप्त करना।
तापमान: 500°C ~ 600°C.
प्रदर्शन: कठोरता: एचआरसी 25 ~ 35। अच्छे समग्र यांत्रिक गुण।
अनुप्रयोग: शाफ्ट, गियर, कनेक्टिंग रॉड्स, आदि।
थर्मल रिफाइनिंग
परिभाषा: शमन के बाद उच्च तापमान पर तड़का लगाना थर्मल रिफाइनिंग या बस तड़का कहा जाता है। इस प्रक्रिया द्वारा उपचारित स्टील का समग्र प्रदर्शन उत्कृष्ट होता है और इसका व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।

Ⅳ.इस्पात का सतही ताप उपचार

A. स्टील्स की सतह शमन

1. सतह सख्त होने की परिभाषा
सतह सख्त करना एक ऊष्मा उपचार प्रक्रिया है जिसे वर्कपीस की सतह परत को तेजी से गर्म करके मजबूत करने के लिए डिज़ाइन किया गया है ताकि सतह परत को ऑस्टेनाइट में बदल दिया जा सके और फिर इसे तुरंत ठंडा किया जा सके। यह प्रक्रिया स्टील की रासायनिक संरचना या सामग्री की मुख्य संरचना में बदलाव किए बिना की जाती है।
2. सतह को सख्त करने और सख्त करने के बाद की संरचना के लिए प्रयुक्त सामग्री
सतह को सख्त करने के लिए प्रयुक्त सामग्री
विशिष्ट सामग्री: मध्यम कार्बन स्टील और मध्यम कार्बन मिश्र धातु स्टील।
पूर्व-उपचार: विशिष्ट प्रक्रिया: तड़का लगाना। यदि मूल गुण महत्वपूर्ण नहीं हैं, तो इसके बजाय सामान्यीकरण का उपयोग किया जा सकता है।
सख्त होने के बाद की संरचना
सतह संरचना: सतह परत आम तौर पर मार्टेंसाइट या बैनाइट जैसी कठोर संरचना बनाती है, जो उच्च कठोरता और पहनने के प्रतिरोध प्रदान करती है।
कोर संरचना: स्टील का कोर आमतौर पर पूर्व-उपचार प्रक्रिया और आधार सामग्री के गुणों के आधार पर अपनी मूल संरचना, जैसे कि पर्लाइट या टेम्पर्ड अवस्था को बरकरार रखता है। यह सुनिश्चित करता है कि कोर अच्छी कठोरता और ताकत बनाए रखता है।

बी. प्रेरण सतह सख्त होने की विशेषताएं
1. उच्च ताप तापमान और तेजी से तापमान वृद्धि: प्रेरण सतह सख्तीकरण में आमतौर पर उच्च ताप तापमान और तीव्र ताप दर शामिल होती है, जो कम समय के भीतर त्वरित ताप की अनुमति देती है।
2. सतह परत में महीन ऑस्टेनाइट अनाज संरचना: तेजी से गर्म होने और बाद में शमन प्रक्रिया के दौरान, सतह परत महीन ऑस्टेनाइट अनाज बनाती है। शमन के बाद, सतह में मुख्य रूप से महीन मार्टेन्साइट होता है, जिसकी कठोरता आमतौर पर पारंपरिक शमन से 2-3 एचआरसी अधिक होती है।
3. अच्छी सतह की गुणवत्ता: कम हीटिंग समय के कारण, वर्कपीस की सतह पर ऑक्सीकरण और डीकार्बराइजेशन की संभावना कम होती है, और शमन-प्रेरित विरूपण कम से कम होता है, जिससे अच्छी सतह की गुणवत्ता सुनिश्चित होती है।
4. उच्च थकान शक्ति: सतह परत में मार्टेंसिटिक चरण परिवर्तन संपीड़न तनाव उत्पन्न करता है, जिससे वर्कपीस की थकान शक्ति बढ़ जाती है।
5. उच्च उत्पादन क्षमता: प्रेरण सतह सख्त करना बड़े पैमाने पर उत्पादन के लिए उपयुक्त है, जो उच्च परिचालन दक्षता प्रदान करता है।

C. रासायनिक ताप उपचार का वर्गीकरण
कार्बराइजिंग, कार्बराइजिंग, कार्बराइजिंग, क्रोमाइजिंग, सिलिकॉनाइजिंग, सिलिकॉनाइजिंग, सिलिकॉनाइजिंग, कार्बोनिट्राइडिंग, बोरोकार्बराइजिंग

D. गैस कार्बराइजिंग
गैस कार्बराइजिंग एक ऐसी प्रक्रिया है जहां एक वर्कपीस को एक सीलबंद गैस कार्बराइजिंग भट्टी में रखा जाता है और ऐसे तापमान पर गर्म किया जाता है जो स्टील को ऑस्टेनाइट में बदल देता है। फिर, एक कार्बराइजिंग एजेंट को भट्ठी में टपकाया जाता है, या एक कार्बराइजिंग वातावरण सीधे पेश किया जाता है, जिससे कार्बन परमाणुओं को वर्कपीस की सतह परत में फैलने की अनुमति मिलती है। यह प्रक्रिया वर्कपीस की सतह पर कार्बन सामग्री (wc%) को बढ़ाती है।
√कार्बराइजिंग एजेंट:
•कार्बन युक्त गैसें: जैसे कोयला गैस, तरलीकृत पेट्रोलियम गैस (एलपीजी), आदि।
•जैविक तरल पदार्थ: जैसे केरोसिन, मेथनॉल, बेंजीन, आदि।
√कार्बराइजिंग प्रक्रिया पैरामीटर:
•कार्बराइजिंग तापमान: 920~950°C.
•कार्बराइजिंग समय: कार्बराइजिंग परत की वांछित गहराई और कार्बराइजिंग तापमान पर निर्भर करता है।

ई.कार्बराइजिंग के बाद हीट ट्रीटमेंट
कार्बराइजिंग के बाद स्टील को ताप उपचार से गुजरना होगा।
कार्बराइजिंग के बाद ताप उपचार प्रक्रिया:
√शमन + कम तापमान तापमान
1. प्री-कूलिंग + कम तापमान टेम्परिंग के बाद प्रत्यक्ष शमन: वर्कपीस को कार्बराइजिंग तापमान से कोर के Ar₁ तापमान के ठीक ऊपर तक पहले से ठंडा किया जाता है और फिर तुरंत बुझाया जाता है, इसके बाद 160 ~ 180 डिग्री सेल्सियस पर कम तापमान टेम्परिंग की जाती है।
2. प्री-कूलिंग + कम-तापमान टेम्परिंग के बाद एकल शमन: कार्बराइजिंग के बाद, वर्कपीस को धीरे-धीरे कमरे के तापमान तक ठंडा किया जाता है, फिर शमन और कम-तापमान टेम्परिंग के लिए दोबारा गर्म किया जाता है।
3. प्री-कूलिंग + कम-तापमान टेम्परिंग के बाद डबल शमन: कार्बराइजिंग और धीमी गति से ठंडा करने के बाद, वर्कपीस को हीटिंग और क्वेंचिंग के दो चरणों से गुजरना पड़ता है, इसके बाद कम-तापमान टेम्परिंग होता है।

Ⅴ.स्टील का रासायनिक ताप उपचार

1.रासायनिक ताप उपचार की परिभाषा
रासायनिक ऊष्मा उपचार एक ऊष्मा उपचार प्रक्रिया है जिसमें एक स्टील वर्कपीस को एक विशिष्ट सक्रिय माध्यम में रखा जाता है, गर्म किया जाता है और तापमान पर रखा जाता है, जिससे माध्यम में सक्रिय परमाणु वर्कपीस की सतह में फैल जाते हैं। इससे वर्कपीस की सतह की रासायनिक संरचना और सूक्ष्म संरचना बदल जाती है, जिससे इसके गुण बदल जाते हैं।
2.रासायनिक ताप उपचार की मूल प्रक्रिया
अपघटन: गर्म करने के दौरान, सक्रिय माध्यम विघटित हो जाता है, जिससे सक्रिय परमाणु मुक्त हो जाते हैं।
अवशोषण: सक्रिय परमाणु स्टील की सतह से अवशोषित हो जाते हैं और स्टील के ठोस घोल में घुल जाते हैं।
प्रसार: स्टील की सतह पर अवशोषित और घुले हुए सक्रिय परमाणु आंतरिक भाग में स्थानांतरित हो जाते हैं।
इंडक्शन सरफेस हार्डनिंग के प्रकार
ए.उच्च-आवृत्ति प्रेरण हीटिंग
वर्तमान आवृत्ति: 250~300 kHz.
कठोर परत की गहराई: 0.5~2.0 मिमी.
अनुप्रयोग: मध्यम और छोटे मॉड्यूल गियर और छोटे से मध्यम आकार के शाफ्ट।
बी.मध्यम-आवृत्ति प्रेरण हीटिंग
वर्तमान आवृत्ति: 2500~8000 kHz.
कठोर परत की गहराई: 2~10 मिमी.
अनुप्रयोग: बड़े शाफ्ट और बड़े से मध्यम मॉड्यूल गियर।
सी.पावर-फ़्रीक्वेंसी इंडक्शन हीटिंग
वर्तमान आवृत्ति: 50 हर्ट्ज.
कठोर परत की गहराई: 10~15 मिमी.
अनुप्रयोग: वर्कपीस को बहुत गहरी कठोर परत की आवश्यकता होती है।

3. इंडक्शन सरफेस हार्डनिंग
इंडक्शन सरफेस हार्डनिंग का मूल सिद्धांत
त्वचा पर प्रभाव:
जब इंडक्शन कॉइल में प्रत्यावर्ती धारा वर्कपीस की सतह पर करंट प्रेरित करती है, तो अधिकांश प्रेरित करंट सतह के पास केंद्रित होता है, जबकि लगभग कोई भी करंट वर्कपीस के अंदरूनी हिस्से से नहीं गुजरता है। इस घटना को त्वचा प्रभाव के रूप में जाना जाता है।
प्रेरण सतह सख्तीकरण का सिद्धांत:
त्वचा के प्रभाव के आधार पर, वर्कपीस की सतह तेजी से ऑस्टेनिटाइजिंग तापमान (कुछ सेकंड में 800 ~ 1000 डिग्री सेल्सियस तक बढ़ जाती है) तक गर्म हो जाती है, जबकि वर्कपीस का आंतरिक भाग लगभग गर्म नहीं रहता है। फिर वर्कपीस को पानी के छिड़काव से ठंडा किया जाता है, जिससे सतह सख्त हो जाती है।

गुस्सा भंगुरता

4.गुस्सा भंगुरता
बुझे हुए स्टील में भंगुरता को कम करना
टेम्परिंग भंगुरता उस घटना को संदर्भित करती है जहां कुछ तापमानों पर टेम्पर्ड किए जाने पर बुझी हुई स्टील की प्रभाव कठोरता काफी कम हो जाती है।
तड़के की भंगुरता का पहला प्रकार
तापमान रेंज: 250°C से 350°C.
विशेषताएँ: यदि बुझने वाले स्टील को इस तापमान सीमा के भीतर तड़का लगाया जाता है, तो इस प्रकार की तड़का भंगुरता विकसित होने की अत्यधिक संभावना है, जिसे समाप्त नहीं किया जा सकता है।
समाधान: इस तापमान सीमा के भीतर बुझी हुई स्टील को तड़का लगाने से बचें।
पहले प्रकार की टेम्परिंग भंगुरता को कम तापमान वाली टेम्परिंग भंगुरता या अपरिवर्तनीय टेम्परिंग भंगुरता के रूप में भी जाना जाता है।

Ⅵ.तड़का लगाना

1.तड़का लगाना एक अंतिम ताप उपचार प्रक्रिया है जो शमन के बाद होती है।
बुझी हुई स्टील्स को टेम्परिंग की आवश्यकता क्यों होती है?
शमन के बाद सूक्ष्म संरचना: शमन के बाद, स्टील की सूक्ष्म संरचना में आमतौर पर मार्टेंसाइट और अवशिष्ट ऑस्टेनाइट होते हैं। दोनों मेटास्टेबल चरण हैं और कुछ शर्तों के तहत बदल जाएंगे।
मार्टेंसाइट के गुण: मार्टेंसाइट को उच्च कठोरता के साथ-साथ उच्च भंगुरता (विशेष रूप से उच्च-कार्बन सुई जैसी मार्टेंसाइट में) की विशेषता है, जो कई अनुप्रयोगों के लिए प्रदर्शन आवश्यकताओं को पूरा नहीं करता है।
मार्टेंसिटिक परिवर्तन के लक्षण: मार्टेंसाइट में परिवर्तन बहुत तेजी से होता है। शमन के बाद, वर्कपीस में अवशिष्ट आंतरिक तनाव होता है जो विरूपण या दरार का कारण बन सकता है।
निष्कर्ष: शमन के बाद वर्कपीस का सीधे उपयोग नहीं किया जा सकता है! आंतरिक तनाव को कम करने और वर्कपीस की कठोरता में सुधार करने, इसे उपयोग के लिए उपयुक्त बनाने के लिए तड़का लगाना आवश्यक है।

2. कठोरता और कठोरता क्षमता के बीच अंतर:
कठोरता:
हार्डनेबिलिटी से तात्पर्य शमन के बाद सख्त होने की एक निश्चित गहराई (कठोर परत की गहराई) प्राप्त करने की स्टील की क्षमता से है। यह स्टील की संरचना और संरचना, विशेष रूप से इसके मिश्र धातु तत्वों और स्टील के प्रकार पर निर्भर करता है। कठोरता इस बात का माप है कि शमन प्रक्रिया के दौरान स्टील अपनी पूरी मोटाई में कितनी अच्छी तरह कठोर हो सकता है।
कठोरता (कठोर करने की क्षमता):
कठोरता, या सख्त करने की क्षमता, उस अधिकतम कठोरता को संदर्भित करती है जो स्टील में शमन के बाद प्राप्त की जा सकती है। यह काफी हद तक स्टील की कार्बन सामग्री से प्रभावित होता है। उच्च कार्बन सामग्री आम तौर पर उच्च संभावित कठोरता की ओर ले जाती है, लेकिन इसे स्टील के मिश्र धातु तत्वों और शमन प्रक्रिया की प्रभावशीलता द्वारा सीमित किया जा सकता है।

3. स्टील की कठोरता
√कठोरता की अवधारणा
हार्डनेबिलिटी का तात्पर्य ऑस्टेनिटाइजिंग तापमान से शमन के बाद मार्टेंसिटिक सख्त होने की एक निश्चित गहराई तक पहुंचने के लिए स्टील की क्षमता से है। सरल शब्दों में, यह शमन के दौरान मार्टेंसाइट बनाने की स्टील की क्षमता है।
कठोरता का मापन
कठोरता का आकार शमन के बाद निर्दिष्ट परिस्थितियों में प्राप्त कठोर परत की गहराई से दर्शाया जाता है।
कठोर परत की गहराई: यह वर्कपीस की सतह से उस क्षेत्र तक की गहराई है जहां संरचना आधी मार्टेंसाइट है।
सामान्य शमन मीडिया:
•पानी
विशेषताएं: मजबूत शीतलन क्षमता के साथ किफायती, लेकिन क्वथनांक के पास उच्च शीतलन दर होती है, जिससे अत्यधिक शीतलन हो सकता है।
अनुप्रयोग: आमतौर पर कार्बन स्टील्स के लिए उपयोग किया जाता है।
खारा पानी: पानी में नमक या क्षार का एक घोल, जिसमें पानी की तुलना में उच्च तापमान पर अधिक ठंडा करने की क्षमता होती है, जो इसे कार्बन स्टील्स के लिए उपयुक्त बनाता है।
•तेल
विशेषताएँ: कम तापमान (क्वथनांक के निकट) पर धीमी शीतलन दर प्रदान करता है, जो विरूपण और टूटने की प्रवृत्ति को प्रभावी ढंग से कम करता है, लेकिन उच्च तापमान पर शीतलन क्षमता कम होती है।
अनुप्रयोग: मिश्र धातु इस्पात के लिए उपयुक्त।
प्रकार: शमन तेल, मशीन तेल और डीजल ईंधन शामिल हैं।

गर्म करने का समय
तापन समय में तापन दर (वांछित तापमान तक पहुंचने में लगने वाला समय) और धारण समय (लक्ष्य तापमान पर बनाए रखा गया समय) दोनों शामिल होते हैं।
ताप समय निर्धारित करने के सिद्धांत: पूरे वर्कपीस में, अंदर और बाहर दोनों जगह समान तापमान वितरण सुनिश्चित करें।
पूर्ण ऑस्टेनिटाइजेशन सुनिश्चित करें और यह कि बनने वाला ऑस्टेनाइट एक समान और बढ़िया हो।
ताप समय निर्धारित करने का आधार: आमतौर पर अनुभवजन्य सूत्रों का उपयोग करके अनुमान लगाया जाता है या प्रयोग के माध्यम से निर्धारित किया जाता है।
शमन मीडिया
दो प्रमुख पहलू:
क. शीतलन दर: उच्च शीतलन दर मार्टेंसाइट के निर्माण को बढ़ावा देती है।
बी.अवशिष्ट तनाव: उच्च शीतलन दर अवशिष्ट तनाव को बढ़ाती है, जिससे वर्कपीस में विरूपण और दरार की अधिक प्रवृत्ति हो सकती है।

Ⅶ.सामान्यीकरण

1. सामान्यीकरण की परिभाषा
सामान्यीकरण एक ऊष्मा उपचार प्रक्रिया है जिसमें स्टील को AC3 तापमान से 30°C से 50°C ऊपर के तापमान तक गर्म किया जाता है, उस तापमान पर रखा जाता है, और फिर संतुलन अवस्था के करीब एक सूक्ष्म संरचना प्राप्त करने के लिए हवा में ठंडा किया जाता है। एनीलिंग की तुलना में, सामान्यीकरण में तेजी से शीतलन दर होती है, जिसके परिणामस्वरूप एक महीन पर्लाइट संरचना (पी) और उच्च शक्ति और कठोरता होती है।
2. सामान्यीकरण का उद्देश्य
सामान्यीकरण का उद्देश्य एनीलिंग के समान है।
3. सामान्यीकरण के अनुप्रयोग
•नेटवर्कयुक्त द्वितीयक सीमेंटाइट को हटा दें।
•कम आवश्यकताओं वाले भागों के लिए अंतिम ताप उपचार के रूप में कार्य करें।
•मशीनेबिलिटी में सुधार के लिए निम्न और मध्यम कार्बन संरचनात्मक स्टील के लिए प्रारंभिक ताप उपचार के रूप में कार्य करें।

4.एनीलिंग के प्रकार
एनीलिंग का पहला प्रकार:
उद्देश्य और कार्य: लक्ष्य चरण परिवर्तन को प्रेरित करना नहीं है बल्कि स्टील को असंतुलित अवस्था से संतुलित अवस्था में परिवर्तित करना है।
प्रकार:
•डिफ्यूजन एनीलिंग: अलगाव को समाप्त करके संरचना को समरूप बनाना है।
•पुन:क्रिस्टलीकरण एनीलिंग: कार्य कठोरता के प्रभावों को समाप्त करके लचीलापन बहाल करता है।
•तनाव राहत एनीलिंग: सूक्ष्म संरचना में बदलाव किए बिना आंतरिक तनाव को कम करता है।
एनीलिंग का दूसरा प्रकार:
उद्देश्य और कार्य: इसका उद्देश्य माइक्रोस्ट्रक्चर और गुणों को बदलना, पर्लाइट-वर्चस्व वाले माइक्रोस्ट्रक्चर को प्राप्त करना है। यह प्रकार यह भी सुनिश्चित करता है कि पर्लाइट, फेराइट और कार्बाइड का वितरण और आकारिकी विशिष्ट आवश्यकताओं को पूरा करती है।
प्रकार:
•पूर्ण एनीलिंग: स्टील को AC3 तापमान से ऊपर गर्म करता है और फिर एक समान मोती संरचना बनाने के लिए इसे धीरे-धीरे ठंडा करता है।
•अपूर्ण एनीलिंग: संरचना को आंशिक रूप से बदलने के लिए स्टील को एसी1 और एसी3 तापमान के बीच गर्म करता है।
•इज़ोथर्मल एनीलिंग: स्टील को AC3 से ऊपर गर्म करता है, इसके बाद इज़ोटेर्मल तापमान पर तेजी से ठंडा किया जाता है और वांछित संरचना प्राप्त करने के लिए रखा जाता है।
•स्फेरॉइडाइज़िंग एनीलिंग: एक गोलाकार कार्बाइड संरचना का निर्माण करता है, जिससे मशीनेबिलिटी और कठोरता में सुधार होता है।

Ⅷ.1.हीट ट्रीटमेंट की परिभाषा
ताप उपचार एक ऐसी प्रक्रिया को संदर्भित करता है जिसमें धातु को गर्म किया जाता है, एक विशिष्ट तापमान पर रखा जाता है, और फिर ठोस अवस्था में इसकी आंतरिक संरचना और सूक्ष्म संरचना को बदलने के लिए ठंडा किया जाता है, जिससे वांछित गुण प्राप्त होते हैं।
2. ताप उपचार की विशेषताएं
ताप उपचार से वर्कपीस का आकार नहीं बदलता है; इसके बजाय, यह स्टील की आंतरिक संरचना और सूक्ष्म संरचना को बदल देता है, जिसके परिणामस्वरूप स्टील के गुण बदल जाते हैं।
3. ताप उपचार का उद्देश्य
ताप उपचार का उद्देश्य स्टील (या वर्कपीस) के यांत्रिक या प्रसंस्करण गुणों में सुधार करना, स्टील की क्षमता का पूरी तरह से उपयोग करना, वर्कपीस की गुणवत्ता बढ़ाना और इसकी सेवा जीवन का विस्तार करना है।
4.मुख्य निष्कर्ष
ताप उपचार के माध्यम से किसी सामग्री के गुणों में सुधार किया जा सकता है या नहीं, यह महत्वपूर्ण रूप से इस बात पर निर्भर करता है कि ताप और शीतलन प्रक्रिया के दौरान इसकी सूक्ष्म संरचना और संरचना में परिवर्तन होते हैं या नहीं।


पोस्ट करने का समय: अगस्त-19-2024