Ⅰ. వేడి చికిత్స యొక్క ప్రాథమిక భావన.
A. వేడి చికిత్స యొక్క ప్రాథమిక భావన.
యొక్క ప్రాథమిక అంశాలు మరియు విధులువేడి చికిత్స:
1.తాపన
ఏకరీతి మరియు చక్కటి ఆస్టెనైట్ నిర్మాణాన్ని పొందడం దీని ఉద్దేశ్యం.
2.పట్టుకోవడం
వర్క్పీస్ పూర్తిగా వేడి చేయబడిందని మరియు డీకార్బరైజేషన్ మరియు ఆక్సీకరణను నిరోధించడం లక్ష్యం.
3.శీతలీకరణ
ఆస్టినైట్ను విభిన్న సూక్ష్మ నిర్మాణాలుగా మార్చడం దీని లక్ష్యం.
హీట్ ట్రీట్మెంట్ తర్వాత మైక్రోస్ట్రక్చర్స్
వేడి చేయడం మరియు పట్టుకోవడం తర్వాత శీతలీకరణ ప్రక్రియలో, ఆస్టెనైట్ శీతలీకరణ రేటుపై ఆధారపడి వివిధ సూక్ష్మ నిర్మాణాలుగా రూపాంతరం చెందుతుంది. వివిధ సూక్ష్మ నిర్మాణాలు విభిన్న లక్షణాలను ప్రదర్శిస్తాయి.
B. వేడి చికిత్స యొక్క ప్రాథమిక భావన.
తాపన మరియు శీతలీకరణ పద్ధతులు, అలాగే ఉక్కు యొక్క సూక్ష్మ నిర్మాణం మరియు లక్షణాల ఆధారంగా వర్గీకరణ
1. సాంప్రదాయిక ఉష్ణ చికిత్స (మొత్తం వేడి చికిత్స): టెంపరింగ్, ఎనియలింగ్, సాధారణీకరించడం, చల్లార్చడం
2.సర్ఫేస్ హీట్ ట్రీట్మెంట్: సర్ఫేస్ క్వెన్చింగ్, ఇండక్షన్ హీటింగ్ సర్ఫేస్ క్వెన్చింగ్, ఫ్లేమ్ హీటింగ్ సర్ఫేస్ క్వెన్చింగ్, ఎలక్ట్రికల్ కాంటాక్ట్ హీటింగ్ సర్ఫేస్ క్వెన్చింగ్.
3.కెమికల్ హీట్ ట్రీట్మెంట్: కార్బరైజింగ్, నైట్రైడింగ్, కార్బోనిట్రైడింగ్.
4.ఇతర హీట్ ట్రీట్మెంట్స్: కంట్రోల్డ్ అట్మాస్పియర్ హీట్ ట్రీట్మెంట్, వాక్యూమ్ హీట్ ట్రీట్మెంట్, డిఫార్మేషన్ హీట్ ట్రీట్మెంట్.
C.స్టీల్స్ యొక్క క్లిష్టమైన ఉష్ణోగ్రత
వేడి చికిత్స సమయంలో వేడి చేయడం, పట్టుకోవడం మరియు శీతలీకరణ ప్రక్రియలను నిర్ణయించడానికి ఉక్కు యొక్క క్లిష్టమైన పరివర్తన ఉష్ణోగ్రత ఒక ముఖ్యమైన ఆధారం. ఇది ఇనుము-కార్బన్ దశ రేఖాచిత్రం ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది.
కీలక తీర్మానం:ఉక్కు యొక్క వాస్తవ క్లిష్టమైన పరివర్తన ఉష్ణోగ్రత ఎల్లప్పుడూ సైద్ధాంతిక క్లిష్టమైన పరివర్తన ఉష్ణోగ్రత కంటే వెనుకబడి ఉంటుంది. దీని అర్థం తాపన సమయంలో వేడెక్కడం అవసరం మరియు శీతలీకరణ సమయంలో అండర్ కూలింగ్ అవసరం.
Ⅱ.ఉక్కును ఎనియలింగ్ మరియు సాధారణీకరించడం
1. అన్నేలింగ్ యొక్క నిర్వచనం
ఎనియలింగ్లో ఉక్కును ఆ ఉష్ణోగ్రత వద్ద ఉంచి, ఆపై నెమ్మదిగా చల్లబరుస్తుంది, సాధారణంగా కొలిమిలో, సమతౌల్య స్థితికి దగ్గరగా ఉండే నిర్మాణాన్ని సాధించడానికి ఉక్కును క్లిష్ట బిందువు కంటే ఎక్కువ లేదా అంతకంటే తక్కువ ఉష్ణోగ్రతకు వేడి చేయడం.
2. అన్నేలింగ్ యొక్క ఉద్దేశ్యం
① మ్యాచింగ్ కోసం కాఠిన్యాన్ని సర్దుబాటు చేయండి: HB170~230 పరిధిలో మెషిన్ చేయదగిన కాఠిన్యాన్ని సాధించడం.
②అవశేష ఒత్తిడి నుండి ఉపశమనం: తదుపరి ప్రక్రియల సమయంలో వైకల్యం లేదా పగుళ్లను నిరోధిస్తుంది.
③ ధాన్యం నిర్మాణాన్ని మెరుగుపరచండి: సూక్ష్మ నిర్మాణాన్ని మెరుగుపరుస్తుంది.
④ తుది వేడి చికిత్స కోసం తయారీ: తదుపరి చల్లార్చడం మరియు టెంపరింగ్ కోసం గ్రాన్యులర్ (గోళాకార) పియర్లైట్ని పొందుతుంది.
3.స్పిరోడైజింగ్ అన్నేలింగ్
ప్రాసెస్ స్పెసిఫికేషన్లు: హీటింగ్ ఉష్ణోగ్రత Ac₁ పాయింట్ దగ్గర ఉంది.
పర్పస్: ఉక్కులో సిమెంటైట్ లేదా కార్బైడ్లను గోళాకారంగా మార్చడం, ఫలితంగా గ్రాన్యులర్ (స్పిరోయిడ్) పెర్లైట్ ఏర్పడుతుంది.
వర్తించే శ్రేణి: యూటెక్టాయిడ్ మరియు హైపర్యూటెక్టాయిడ్ కంపోజిషన్లతో స్టీల్స్ కోసం ఉపయోగించబడుతుంది.
4.డిఫ్యూజింగ్ అన్నేలింగ్ (హోమోజెనైజింగ్ ఎనియలింగ్)
ప్రక్రియ లక్షణాలు: హీటింగ్ ఉష్ణోగ్రత దశ రేఖాచిత్రంలో సాల్వస్ లైన్ కంటే కొంచెం తక్కువగా ఉంటుంది.
ప్రయోజనం: విభజనను తొలగించడం.
①తక్కువ కోసం-కార్బన్ స్టీల్0.25% కంటే తక్కువ కార్బన్ కంటెంట్తో, ప్రిపరేటరీ హీట్ ట్రీట్మెంట్గా ఎనియలింగ్ కంటే సాధారణీకరణకు ప్రాధాన్యత ఇవ్వబడుతుంది.
② 0.25% మరియు 0.50% మధ్య కార్బన్ కంటెంట్ ఉన్న మీడియం-కార్బన్ స్టీల్ కోసం, ఎనియలింగ్ లేదా సాధారణీకరణను ప్రిపరేటరీ హీట్ ట్రీట్మెంట్గా ఉపయోగించవచ్చు.
③0.50% మరియు 0.75% మధ్య కార్బన్ కంటెంట్తో మధ్యస్థం నుండి అధిక-కార్బన్ స్టీల్ కోసం, పూర్తి ఎనియలింగ్ సిఫార్సు చేయబడింది.
④ అధిక కోసం-కార్బన్ స్టీల్0.75% కంటే ఎక్కువ కార్బన్ కంటెంట్తో, సాధారణీకరణ అనేది మొదట నెట్వర్క్ Fe₃Cని తొలగించడానికి ఉపయోగించబడుతుంది, తర్వాత స్పిరోడైజింగ్ ఎనియలింగ్.
Ⅲ.ఉక్కును చల్లార్చడం మరియు టెంపరింగ్ చేయడం
ఎ.క్వెన్చింగ్
1. క్వెన్చింగ్ యొక్క నిర్వచనం: క్వెన్చింగ్ అనేది ఉక్కును Ac₃ లేదా Ac₁ పాయింట్ కంటే నిర్దిష్ట ఉష్ణోగ్రతకు వేడి చేసి, ఆ ఉష్ణోగ్రత వద్ద ఉంచి, ఆపై మార్టెన్సైట్ను ఏర్పరచడానికి క్లిష్టమైన శీతలీకరణ రేటు కంటే ఎక్కువ రేటుతో చల్లబరుస్తుంది.
2. చల్లార్చడం యొక్క ఉద్దేశ్యం: ఉక్కు యొక్క కాఠిన్యాన్ని మరియు ధరించే నిరోధకతను పెంచడానికి మార్టెన్సైట్ (లేదా కొన్నిసార్లు తక్కువ బైనైట్) పొందడం ప్రాథమిక లక్ష్యం. ఉక్కు కోసం అత్యంత ముఖ్యమైన వేడి చికిత్స ప్రక్రియలలో అణచివేయడం ఒకటి.
3.వివిధ రకాల ఉక్కు కోసం క్వెన్చింగ్ ఉష్ణోగ్రతలను నిర్ణయించడం
హైపోయూటెక్టాయిడ్ స్టీల్: Ac₃ + 30°C నుండి 50°C
యూటెక్టాయిడ్ మరియు హైపర్యూటెక్టాయిడ్ స్టీల్: Ac₁ + 30°C నుండి 50°C వరకు
అల్లాయ్ స్టీల్: క్లిష్టమైన ఉష్ణోగ్రత కంటే 50°C నుండి 100°C వరకు
4. ఆదర్శవంతమైన చల్లార్చే మాధ్యమం యొక్క శీతలీకరణ లక్షణాలు:
"ముక్కు" ఉష్ణోగ్రతకు ముందు నెమ్మదిగా శీతలీకరణ: థర్మల్ ఒత్తిడిని తగినంతగా తగ్గించడానికి.
"ముక్కు" ఉష్ణోగ్రత దగ్గర అధిక శీతలీకరణ సామర్థ్యం: నాన్-మార్టెన్సిటిక్ నిర్మాణాలు ఏర్పడకుండా ఉండటానికి.
M₅ పాయింట్ దగ్గర స్లో కూలింగ్: మార్టెన్సిటిక్ ట్రాన్స్ఫర్మేషన్ ద్వారా ఒత్తిడిని తగ్గించడానికి.
5.క్వెన్చింగ్ పద్ధతులు మరియు వాటి లక్షణాలు:
①సింపుల్ క్వెన్చింగ్: ఆపరేట్ చేయడం సులభం మరియు చిన్న, సాధారణ-ఆకారపు వర్క్పీస్లకు అనుకూలం. ఫలితంగా మైక్రోస్ట్రక్చర్ మార్టెన్సైట్ (M).
②డబుల్ క్వెన్చింగ్: మరింత క్లిష్టంగా మరియు నియంత్రించడం కష్టం, కాంప్లెక్స్-ఆకారంలో ఉన్న హై-కార్బన్ స్టీల్ మరియు పెద్ద అల్లాయ్ స్టీల్ వర్క్పీస్ల కోసం ఉపయోగించబడుతుంది. ఫలితంగా మైక్రోస్ట్రక్చర్ మార్టెన్సైట్ (M).
③బ్రోకెన్ క్వెన్చింగ్: మరింత సంక్లిష్టమైన ప్రక్రియ, పెద్ద, సంక్లిష్ట-ఆకారపు మిశ్రమం స్టీల్ వర్క్పీస్ల కోసం ఉపయోగించబడుతుంది. ఫలితంగా మైక్రోస్ట్రక్చర్ మార్టెన్సైట్ (M).
④ ఐసోథర్మల్ క్వెన్చింగ్: అధిక అవసరాలు కలిగిన చిన్న, సంక్లిష్ట-ఆకారపు వర్క్పీస్ల కోసం ఉపయోగించబడుతుంది. ఫలితంగా మైక్రోస్ట్రక్చర్ తక్కువ బైనైట్ (B).
6. గట్టిపడటాన్ని ప్రభావితం చేసే అంశాలు
గట్టిపడే స్థాయి ఉక్కులోని సూపర్ కూల్డ్ ఆస్టెనైట్ యొక్క స్థిరత్వంపై ఆధారపడి ఉంటుంది. సూపర్ కూల్డ్ ఆస్టెనైట్ యొక్క స్థిరత్వం ఎక్కువ, గట్టిపడటం మంచిది మరియు దీనికి విరుద్ధంగా ఉంటుంది.
సూపర్ కూల్డ్ ఆస్టెనైట్ యొక్క స్థిరత్వాన్ని ప్రభావితం చేసే అంశాలు:
C-కర్వ్ యొక్క స్థానం: C-కర్వ్ కుడివైపుకి మారినట్లయితే, చల్లార్చడం కోసం కీలకమైన శీతలీకరణ రేటు తగ్గుతుంది, గట్టిదనాన్ని మెరుగుపరుస్తుంది.
కీలక తీర్మానం:
C-కర్వ్ను కుడివైపుకి మార్చే ఏదైనా అంశం ఉక్కు గట్టిదనాన్ని పెంచుతుంది.
ప్రధాన అంశం:
రసాయన కూర్పు: కోబాల్ట్ (Co) మినహా, ఆస్టినైట్లో కరిగిన అన్ని మిశ్రమ మూలకాలు గట్టిదనాన్ని పెంచుతాయి.
కార్బన్ స్టీల్లోని యూటెక్టాయిడ్ కూర్పుకు కార్బన్ కంటెంట్ దగ్గరగా ఉంటుంది, సి-కర్వ్ కుడివైపుకి మారుతుంది మరియు గట్టిపడటం అంత ఎక్కువగా ఉంటుంది.
7.కఠినత యొక్క నిర్ణయం మరియు ప్రాతినిధ్యం
① ఎండ్ క్వెన్చ్ హార్డనబిలిటీ టెస్ట్: ఎండ్-క్వెన్చ్ టెస్ట్ పద్ధతిని ఉపయోగించి గట్టిపడటాన్ని కొలుస్తారు.
②క్రిటికల్ క్వెన్చ్ డయామీటర్ మెథడ్: క్రిటికల్ క్వెన్చ్ వ్యాసం (D₀) అనేది ఒక నిర్దిష్ట క్వెన్చింగ్ మాధ్యమంలో పూర్తిగా గట్టిపడే ఉక్కు గరిష్ట వ్యాసాన్ని సూచిస్తుంది.
బి.టెంపరింగ్
1. టెంపరింగ్ యొక్క నిర్వచనం
టెంపరింగ్ అనేది హీట్ ట్రీట్మెంట్ ప్రక్రియ, ఇక్కడ చల్లబడిన ఉక్కును A₁ పాయింట్ కంటే తక్కువ ఉష్ణోగ్రతకు వేడి చేసి, ఆ ఉష్ణోగ్రత వద్ద ఉంచి, ఆపై గది ఉష్ణోగ్రతకు చల్లబరుస్తుంది.
2. టెంపరింగ్ యొక్క ఉద్దేశ్యం
అవశేష ఒత్తిడిని తగ్గించండి లేదా తొలగించండి: వర్క్పీస్ యొక్క వైకల్యం లేదా పగుళ్లను నిరోధిస్తుంది.
అవశేష ఆస్టెనైట్ను తగ్గించండి లేదా తొలగించండి: వర్క్పీస్ యొక్క కొలతలను స్థిరీకరిస్తుంది.
క్వెన్చెడ్ స్టీల్ యొక్క పెళుసుదనాన్ని తొలగించండి: వర్క్పీస్ అవసరాలను తీర్చడానికి మైక్రోస్ట్రక్చర్ మరియు లక్షణాలను సర్దుబాటు చేస్తుంది.
ముఖ్య గమనిక: ఉక్కు చల్లారిన వెంటనే టెంపర్ చేయాలి.
3. టెంపరింగ్ ప్రక్రియలు
1.తక్కువ టెంపరింగ్
పర్పస్: అణచివేసే ఒత్తిడిని తగ్గించడానికి, వర్క్పీస్ యొక్క మొండితనాన్ని మెరుగుపరచడానికి మరియు అధిక కాఠిన్యాన్ని సాధించడానికి మరియు నిరోధకతను ధరించడానికి.
ఉష్ణోగ్రత: 150°C ~ 250°C.
పనితీరు: కాఠిన్యం: HRC 58 ~ 64. అధిక కాఠిన్యం మరియు దుస్తులు నిరోధకత.
అప్లికేషన్లు: ఉపకరణాలు, అచ్చులు, బేరింగ్లు, కార్బరైజ్డ్ భాగాలు మరియు ఉపరితల-గట్టిగా ఉండే భాగాలు.
2.హై టెంపరింగ్
ప్రయోజనం: తగినంత బలం మరియు కాఠిన్యంతో పాటు అధిక మొండితనాన్ని సాధించడం.
ఉష్ణోగ్రత: 500°C ~ 600°C.
పనితీరు: కాఠిన్యం: HRC 25 ~ 35. మంచి మొత్తం మెకానికల్ లక్షణాలు.
అప్లికేషన్లు: షాఫ్ట్లు, గేర్లు, కనెక్టింగ్ రాడ్లు మొదలైనవి.
థర్మల్ రిఫైనింగ్
నిర్వచనం: అధిక-ఉష్ణోగ్రత టెంపరింగ్ తర్వాత చల్లారడాన్ని థర్మల్ రిఫైనింగ్ లేదా కేవలం టెంపరింగ్ అంటారు. ఈ ప్రక్రియ ద్వారా చికిత్స చేయబడిన ఉక్కు అద్భుతమైన మొత్తం పనితీరును కలిగి ఉంది మరియు విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతుంది.
Ⅳ.ఉక్కు ఉపరితల వేడి చికిత్స
A.ఉక్కుల ఉపరితలం చల్లార్చడం
1. ఉపరితల గట్టిపడటం యొక్క నిర్వచనం
ఉపరితల గట్టిపడటం అనేది వర్క్పీస్ యొక్క ఉపరితల పొరను వేగంగా వేడి చేయడం ద్వారా ఉపరితల పొరను ఆస్టెనైట్గా మార్చడం ద్వారా దానిని బలోపేతం చేయడానికి రూపొందించబడిన వేడి చికిత్స ప్రక్రియ. ఈ ప్రక్రియ ఉక్కు యొక్క రసాయన కూర్పు లేదా పదార్థం యొక్క ప్రధాన నిర్మాణాన్ని మార్చకుండా నిర్వహించబడుతుంది.
2. ఉపరితల గట్టిపడటం మరియు పోస్ట్-హార్డనింగ్ నిర్మాణం కోసం ఉపయోగించే పదార్థాలు
ఉపరితల గట్టిపడటం కోసం ఉపయోగించే పదార్థాలు
సాధారణ పదార్థాలు: మీడియం కార్బన్ స్టీల్ మరియు మీడియం కార్బన్ అల్లాయ్ స్టీల్.
ముందస్తు చికిత్స: సాధారణ ప్రక్రియ: టెంపరింగ్. ప్రధాన లక్షణాలు క్లిష్టమైనవి కానట్లయితే, బదులుగా సాధారణీకరణను ఉపయోగించవచ్చు.
పోస్ట్-హార్డనింగ్ స్ట్రక్చర్
ఉపరితల నిర్మాణం: ఉపరితల పొర సాధారణంగా మార్టెన్సైట్ లేదా బైనైట్ వంటి గట్టిపడిన నిర్మాణాన్ని ఏర్పరుస్తుంది, ఇది అధిక కాఠిన్యం మరియు దుస్తులు నిరోధకతను అందిస్తుంది.
కోర్ స్ట్రక్చర్: ఉక్కు యొక్క కోర్ సాధారణంగా దాని అసలు నిర్మాణాన్ని కలిగి ఉంటుంది, ఉదాహరణకు, ప్రీ-ట్రీట్మెంట్ ప్రాసెస్ మరియు బేస్ మెటీరియల్ యొక్క లక్షణాలపై ఆధారపడి, పెర్లైట్ లేదా టెంపర్డ్ స్టేట్. ఇది కోర్ మంచి దృఢత్వం మరియు బలాన్ని నిర్వహిస్తుందని నిర్ధారిస్తుంది.
B.ఇండక్షన్ ఉపరితల గట్టిపడటం యొక్క లక్షణాలు
1.అధిక తాపన ఉష్ణోగ్రత మరియు వేగవంతమైన ఉష్ణోగ్రత పెరుగుదల: ఇండక్షన్ ఉపరితల గట్టిపడటం సాధారణంగా అధిక వేడి ఉష్ణోగ్రతలు మరియు వేగవంతమైన వేడి రేట్లు కలిగి ఉంటుంది, ఇది తక్కువ సమయంలో త్వరగా వేడి చేయడానికి అనుమతిస్తుంది.
2.ఉపరితల పొరలో ఫైన్ ఆస్టెనైట్ ధాన్యం నిర్మాణం: వేగవంతమైన వేడి మరియు తదుపరి చల్లార్చే ప్రక్రియలో, ఉపరితల పొర చక్కటి ఆస్టెనైట్ ధాన్యాలను ఏర్పరుస్తుంది. చల్లార్చిన తర్వాత, ఉపరితలం ప్రాథమికంగా చక్కటి మార్టెన్సైట్ను కలిగి ఉంటుంది, కాఠిన్యం సాధారణంగా సాంప్రదాయక క్వెన్చింగ్ కంటే 2-3 HRC ఎక్కువగా ఉంటుంది.
3.గుడ్ ఉపరితల నాణ్యత: తక్కువ వేడి సమయం కారణంగా, వర్క్పీస్ ఉపరితలం ఆక్సీకరణం మరియు డీకార్బరైజేషన్కు తక్కువ అవకాశం ఉంది మరియు మంచి ఉపరితల నాణ్యతను నిర్ధారిస్తుంది.
4.అధిక అలసట బలం: ఉపరితల పొరలో మార్టెన్సిటిక్ దశ పరివర్తన సంపీడన ఒత్తిడిని ఉత్పత్తి చేస్తుంది, ఇది వర్క్పీస్ యొక్క అలసట బలాన్ని పెంచుతుంది.
5.అధిక ఉత్పత్తి సామర్థ్యం: ఇండక్షన్ ఉపరితల గట్టిపడటం అనేది భారీ ఉత్పత్తికి అనుకూలంగా ఉంటుంది, ఇది అధిక కార్యాచరణ సామర్థ్యాన్ని అందిస్తుంది.
రసాయన ఉష్ణ చికిత్స యొక్క C. వర్గీకరణ
కార్బరైజింగ్, కార్బరైజింగ్, కార్బరైజింగ్, క్రోమైజింగ్, సిలికనైజింగ్, సిలికనైజింగ్, సిలికనైజింగ్, కార్బోనిట్రైడింగ్, బోరోకార్బరైజింగ్
D.గ్యాస్ కార్బరైజింగ్
గ్యాస్ కార్బరైజింగ్ అనేది ఒక వర్క్పీస్ను మూసివేసిన గ్యాస్ కార్బరైజింగ్ ఫర్నేస్లో ఉంచి, ఉక్కును ఆస్టెనైట్గా మార్చే ఉష్ణోగ్రతకు వేడి చేయబడుతుంది. అప్పుడు, కార్బరైజింగ్ ఏజెంట్ ఫర్నేస్లోకి చుక్కలు వేయబడుతుంది లేదా కార్బరైజింగ్ వాతావరణం నేరుగా ప్రవేశపెట్టబడుతుంది, కార్బన్ అణువులు వర్క్పీస్ యొక్క ఉపరితల పొరలోకి వ్యాపించేలా చేస్తుంది. ఈ ప్రక్రియ వర్క్పీస్ ఉపరితలంపై కార్బన్ కంటెంట్ను (wc%) పెంచుతుంది.
√కార్బరైజింగ్ ఏజెంట్లు:
•కార్బన్ అధికంగా ఉండే వాయువులు: బొగ్గు వాయువు, ద్రవీకృత పెట్రోలియం వాయువు (LPG) మొదలైనవి.
•సేంద్రీయ ద్రవాలు: కిరోసిన్, మిథనాల్, బెంజీన్ మొదలైనవి.
√కార్బరైజింగ్ ప్రక్రియ పారామితులు:
•కార్బరైజింగ్ ఉష్ణోగ్రత: 920~950°C.
•కార్బరైజింగ్ సమయం: కార్బరైజ్డ్ లేయర్ యొక్క కావలసిన లోతు మరియు కార్బరైజింగ్ ఉష్ణోగ్రతపై ఆధారపడి ఉంటుంది.
కార్బరైజింగ్ తర్వాత E.హీట్ ట్రీట్మెంట్
కార్బరైజింగ్ తర్వాత స్టీల్ తప్పనిసరిగా వేడి చికిత్స చేయించుకోవాలి.
కార్బరైజింగ్ తర్వాత వేడి చికిత్స ప్రక్రియ:
√క్వెన్చింగ్ + తక్కువ-ఉష్ణోగ్రత టెంపరింగ్
1. ప్రీ-కూలింగ్ తర్వాత డైరెక్ట్ క్వెన్చింగ్ + తక్కువ-ఉష్ణోగ్రత టెంపరింగ్: వర్క్పీస్ కార్బరైజింగ్ ఉష్ణోగ్రత నుండి కోర్ యొక్క ఆర్₁ ఉష్ణోగ్రత కంటే ముందుగా చల్లబడుతుంది మరియు వెంటనే చల్లార్చబడుతుంది, తర్వాత 160~180 °C వద్ద తక్కువ-ఉష్ణోగ్రత టెంపరింగ్ ఉంటుంది.
2.పూర్వ-శీతలీకరణ తర్వాత సింగిల్ క్వెన్చింగ్ + తక్కువ-ఉష్ణోగ్రత టెంపరింగ్: కార్బరైజింగ్ తర్వాత, వర్క్పీస్ నెమ్మదిగా గది ఉష్ణోగ్రతకు చల్లబడుతుంది, ఆపై చల్లార్చడం మరియు తక్కువ-ఉష్ణోగ్రత టెంపరింగ్ కోసం మళ్లీ వేడి చేయబడుతుంది.
3.పూర్వ-శీతలీకరణ తర్వాత డబుల్ క్వెన్చింగ్ + తక్కువ-ఉష్ణోగ్రత టెంపరింగ్: కార్బరైజింగ్ మరియు స్లో కూలింగ్ తర్వాత, వర్క్పీస్ రెండు దశల్లో వేడి చేయడం మరియు చల్లార్చడం జరుగుతుంది, తర్వాత తక్కువ-ఉష్ణోగ్రత టెంపరింగ్ ఉంటుంది.
Ⅴ.స్టీల్స్ యొక్క రసాయన ఉష్ణ చికిత్స
1.కెమికల్ హీట్ ట్రీట్మెంట్ యొక్క నిర్వచనం
రసాయనిక వేడి చికిత్స అనేది వేడి చికిత్స ప్రక్రియ, దీనిలో స్టీల్ వర్క్పీస్ ఒక నిర్దిష్ట క్రియాశీల మాధ్యమంలో ఉంచబడుతుంది, వేడి చేయబడుతుంది మరియు ఉష్ణోగ్రత వద్ద ఉంచబడుతుంది, ఇది మాధ్యమంలోని క్రియాశీల అణువులను వర్క్పీస్ యొక్క ఉపరితలంలోకి వ్యాప్తి చేయడానికి అనుమతిస్తుంది. ఇది వర్క్పీస్ ఉపరితలం యొక్క రసాయన కూర్పు మరియు సూక్ష్మ నిర్మాణాన్ని మారుస్తుంది, తద్వారా దాని లక్షణాలను మారుస్తుంది.
2.కెమికల్ హీట్ ట్రీట్మెంట్ యొక్క ప్రాథమిక ప్రక్రియ
కుళ్ళిపోవడం: తాపన సమయంలో, క్రియాశీల మాధ్యమం కుళ్ళిపోతుంది, క్రియాశీల అణువులను విడుదల చేస్తుంది.
శోషణ: క్రియాశీల పరమాణువులు ఉక్కు ఉపరితలం ద్వారా శోషించబడతాయి మరియు ఉక్కు యొక్క ఘన ద్రావణంలో కరిగిపోతాయి.
వ్యాప్తి: ఉక్కు ఉపరితలంపై శోషించబడిన మరియు కరిగిన క్రియాశీల అణువులు లోపలికి వలసపోతాయి.
ఇండక్షన్ ఉపరితల గట్టిపడే రకాలు
a.హై-ఫ్రీక్వెన్సీ ఇండక్షన్ హీటింగ్
ప్రస్తుత ఫ్రీక్వెన్సీ: 250~300 kHz.
గట్టిపడిన పొర లోతు: 0.5~2.0 మిమీ.
అప్లికేషన్లు: మధ్యస్థ మరియు చిన్న మాడ్యూల్ గేర్లు మరియు చిన్న నుండి మధ్య తరహా షాఫ్ట్లు.
b.మీడియం-ఫ్రీక్వెన్సీ ఇండక్షన్ హీటింగ్
ప్రస్తుత ఫ్రీక్వెన్సీ: 2500~8000 kHz.
గట్టిపడిన పొర లోతు: 2~10 మిమీ.
అప్లికేషన్లు: పెద్ద షాఫ్ట్లు మరియు పెద్ద నుండి మధ్యస్థ మాడ్యూల్ గేర్లు.
c.పవర్-ఫ్రీక్వెన్సీ ఇండక్షన్ హీటింగ్
ప్రస్తుత ఫ్రీక్వెన్సీ: 50 Hz.
గట్టిపడిన పొర లోతు: 10~15 మిమీ.
అప్లికేషన్లు: చాలా లోతైన గట్టిపడిన పొర అవసరమయ్యే వర్క్పీస్.
3. ఇండక్షన్ ఉపరితల గట్టిపడటం
ఇండక్షన్ ఉపరితల గట్టిపడటం యొక్క ప్రాథమిక సూత్రం
చర్మ ప్రభావం:
ఇండక్షన్ కాయిల్లోని ఆల్టర్నేటింగ్ కరెంట్ వర్క్పీస్ యొక్క ఉపరితలంపై కరెంట్ను ప్రేరేపిస్తున్నప్పుడు, ప్రేరేపిత కరెంట్లో ఎక్కువ భాగం ఉపరితలం దగ్గర కేంద్రీకృతమై ఉంటుంది, అయితే దాదాపు కరెంట్ వర్క్పీస్ లోపలి గుండా వెళ్ళదు. ఈ దృగ్విషయాన్ని చర్మ ప్రభావం అంటారు.
ఇండక్షన్ ఉపరితల గట్టిపడే సూత్రం:
స్కిన్ ఎఫెక్ట్ ఆధారంగా, వర్క్పీస్ యొక్క ఉపరితలం ఆస్టినిటైజింగ్ ఉష్ణోగ్రతకు వేగంగా వేడి చేయబడుతుంది (కొన్ని సెకన్లలో 800~1000 ° C వరకు పెరుగుతుంది), అయితే వర్క్పీస్ లోపలి భాగం దాదాపుగా వేడి చేయబడదు. వర్క్పీస్ అప్పుడు నీటిని చల్లడం ద్వారా చల్లబరుస్తుంది, ఉపరితల గట్టిపడటం సాధించబడుతుంది.
4. టెంపర్ పెళుసుదనం
చల్లారిన ఉక్కులో పెళుసుదనాన్ని తగ్గించడం
టెంపరింగ్ పెళుసుదనం అనేది నిర్దిష్ట ఉష్ణోగ్రతల వద్ద నిగ్రహించబడినప్పుడు చల్లారిన ఉక్కు యొక్క ప్రభావ దృఢత్వం గణనీయంగా తగ్గే దృగ్విషయాన్ని సూచిస్తుంది.
టెంపరింగ్ పెళుసుదనం యొక్క మొదటి రకం
ఉష్ణోగ్రత పరిధి: 250°C నుండి 350°C.
లక్షణాలు: ఈ ఉష్ణోగ్రత పరిధిలో చల్లార్చిన ఉక్కును నిగ్రహించినట్లయితే, అది ఈ రకమైన టెంపరింగ్ పెళుసుదనాన్ని అభివృద్ధి చేసే అవకాశం ఉంది, ఇది తొలగించబడదు.
పరిష్కారం: ఈ ఉష్ణోగ్రత పరిధిలో క్వెన్చెడ్ స్టీల్ను టెంపరింగ్ చేయడం మానుకోండి.
మొదటి రకం టెంపరింగ్ పెళుసుదనాన్ని తక్కువ-ఉష్ణోగ్రత టెంపరింగ్ పెళుసుదనం లేదా కోలుకోలేని టెంపరింగ్ పెళుసుదనం అని కూడా అంటారు.
Ⅵ. టెంపరింగ్
1. టెంపరింగ్ అనేది క్వెన్చింగ్ను అనుసరించే చివరి ఉష్ణ చికిత్స ప్రక్రియ.
క్వెన్చెడ్ స్టీల్స్కు టెంపరింగ్ ఎందుకు అవసరం?
చల్లార్చిన తర్వాత సూక్ష్మ నిర్మాణం: చల్లారిన తర్వాత, ఉక్కు యొక్క సూక్ష్మ నిర్మాణం సాధారణంగా మార్టెన్సైట్ మరియు అవశేష ఆస్టెనైట్లను కలిగి ఉంటుంది. రెండూ మెటాస్టేబుల్ దశలు మరియు కొన్ని పరిస్థితులలో రూపాంతరం చెందుతాయి.
మార్టెన్సైట్ లక్షణాలు:మార్టెన్సైట్ అధిక కాఠిన్యం కలిగి ఉంటుంది కానీ అధిక పెళుసుదనం (ముఖ్యంగా అధిక-కార్బన్ సూది లాంటి మార్టెన్సైట్లో) కలిగి ఉంటుంది, ఇది చాలా అప్లికేషన్ల పనితీరు అవసరాలను తీర్చదు.
మార్టెన్సిటిక్ రూపాంతరం యొక్క లక్షణాలు: మార్టెన్సైట్గా రూపాంతరం చాలా వేగంగా జరుగుతుంది. చల్లారిన తర్వాత, వర్క్పీస్ అవశేష అంతర్గత ఒత్తిడిని కలిగి ఉంటుంది, ఇది వైకల్యానికి లేదా పగుళ్లకు దారితీస్తుంది.
తీర్మానం: వర్క్పీస్ చల్లారిన తర్వాత నేరుగా ఉపయోగించబడదు! అంతర్గత ఒత్తిళ్లను తగ్గించడానికి మరియు వర్క్పీస్ యొక్క మొండితనాన్ని మెరుగుపరచడానికి టెంపరింగ్ అవసరం, ఇది ఉపయోగం కోసం అనుకూలంగా ఉంటుంది.
2. గట్టిపడటం మరియు గట్టిపడే సామర్థ్యం మధ్య వ్యత్యాసం:
గట్టిపడటం:
గట్టిపడటం అనేది చల్లార్చిన తర్వాత గట్టిపడే నిర్దిష్ట లోతును (గట్టిపడిన పొర యొక్క లోతు) సాధించగల ఉక్కు సామర్థ్యాన్ని సూచిస్తుంది. ఇది ఉక్కు యొక్క కూర్పు మరియు నిర్మాణంపై ఆధారపడి ఉంటుంది, ముఖ్యంగా దాని మిశ్రమ అంశాలు మరియు ఉక్కు రకం. గట్టిపడటం అనేది ఉక్కును చల్లార్చే ప్రక్రియలో దాని మందం అంతటా ఎంత బాగా గట్టిపడుతుందనేది కొలమానం.
కాఠిన్యం (గట్టిపడే సామర్థ్యం):
కాఠిన్యం, లేదా గట్టిపడే సామర్థ్యం, అణచిపెట్టిన తర్వాత ఉక్కులో సాధించగల గరిష్ట కాఠిన్యాన్ని సూచిస్తుంది. ఇది ఉక్కు యొక్క కార్బన్ కంటెంట్ ద్వారా ఎక్కువగా ప్రభావితమవుతుంది. అధిక కార్బన్ కంటెంట్ సాధారణంగా అధిక సంభావ్య కాఠిన్యానికి దారి తీస్తుంది, అయితే ఇది ఉక్కు యొక్క మిశ్రమ మూలకాలు మరియు చల్లార్చే ప్రక్రియ యొక్క ప్రభావం ద్వారా పరిమితం చేయబడుతుంది.
3.ఉక్కు గట్టిపడటం
√కఠిన్యత యొక్క భావన
గట్టిపడటం అనేది ఆస్టినిటైజింగ్ ఉష్ణోగ్రత నుండి చల్లార్చిన తర్వాత మార్టెన్సిటిక్ గట్టిపడటం యొక్క నిర్దిష్ట లోతును సాధించే ఉక్కు సామర్థ్యాన్ని సూచిస్తుంది. సరళంగా చెప్పాలంటే, చల్లార్చే సమయంలో మార్టెన్సైట్ను ఏర్పరుచుకునే ఉక్కు సామర్ధ్యం.
గట్టిపడటం యొక్క కొలత
గట్టిపడటం యొక్క పరిమాణం చల్లార్చిన తర్వాత పేర్కొన్న పరిస్థితులలో పొందిన గట్టిపడిన పొర యొక్క లోతు ద్వారా సూచించబడుతుంది.
గట్టిపడిన పొర లోతు: ఇది వర్క్పీస్ యొక్క ఉపరితలం నుండి నిర్మాణం సగం మార్టెన్సైట్ ఉన్న ప్రాంతానికి లోతు.
సాధారణ క్వెన్చింగ్ మీడియా:
•నీరు
లక్షణాలు: బలమైన శీతలీకరణ సామర్థ్యంతో ఆర్థికంగా ఉంటుంది, కానీ మరిగే బిందువు దగ్గర అధిక శీతలీకరణ రేటును కలిగి ఉంటుంది, ఇది అధిక శీతలీకరణకు దారితీస్తుంది.
అప్లికేషన్: సాధారణంగా కార్బన్ స్టీల్స్ కోసం ఉపయోగిస్తారు.
ఉప్పు నీరు: నీటిలో ఉప్పు లేదా క్షారాల పరిష్కారం, ఇది నీటితో పోలిస్తే అధిక ఉష్ణోగ్రతల వద్ద అధిక శీతలీకరణ సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉంటుంది, ఇది కార్బన్ స్టీల్లకు అనుకూలంగా ఉంటుంది.
• నూనె
లక్షణాలు: తక్కువ ఉష్ణోగ్రతల వద్ద (మరిగే బిందువు దగ్గర) నెమ్మదిగా శీతలీకరణ రేటును అందిస్తుంది, ఇది వైకల్యం మరియు పగుళ్లను ప్రభావవంతంగా తగ్గిస్తుంది, కానీ అధిక ఉష్ణోగ్రతల వద్ద తక్కువ శీతలీకరణ సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉంటుంది.
అప్లికేషన్: మిశ్రమం స్టీల్స్ కోసం తగినది.
రకాలు: క్వెన్చింగ్ ఆయిల్, మెషిన్ ఆయిల్ మరియు డీజిల్ ఇంధనాన్ని కలిగి ఉంటుంది.
తాపన సమయం
తాపన సమయం వేడి రేటు (కావలసిన ఉష్ణోగ్రతను చేరుకోవడానికి పట్టే సమయం) మరియు హోల్డింగ్ సమయం (లక్ష్యం ఉష్ణోగ్రత వద్ద నిర్వహించబడే సమయం) రెండింటినీ కలిగి ఉంటుంది.
తాపన సమయాన్ని నిర్ణయించడానికి సూత్రాలు: లోపల మరియు వెలుపల వర్క్పీస్ అంతటా ఏకరీతి ఉష్ణోగ్రత పంపిణీని నిర్ధారించుకోండి.
పూర్తి ఆస్టినిటైజేషన్ మరియు ఏర్పడిన ఆస్టెనైట్ ఏకరీతిగా మరియు చక్కగా ఉండేలా చూసుకోండి.
తాపన సమయాన్ని నిర్ణయించడానికి ఆధారం: సాధారణంగా అనుభావిక సూత్రాలను ఉపయోగించి అంచనా వేయబడుతుంది లేదా ప్రయోగం ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది.
అణచివేస్తున్న మీడియా
రెండు కీలక అంశాలు:
a.శీతలీకరణ రేటు: అధిక శీతలీకరణ రేటు మార్టెన్సైట్ ఏర్పడటాన్ని ప్రోత్సహిస్తుంది.
b. అవశేష ఒత్తిడి: అధిక శీతలీకరణ రేటు అవశేష ఒత్తిడిని పెంచుతుంది, ఇది వర్క్పీస్లో వైకల్యం మరియు పగుళ్లకు ఎక్కువ ధోరణికి దారితీస్తుంది.
Ⅶ.సాధారణీకరించడం
1. సాధారణీకరణ యొక్క నిర్వచనం
సాధారణీకరణ అనేది ఒక ఉష్ణ చికిత్స ప్రక్రియ, దీనిలో ఉక్కును Ac3 ఉష్ణోగ్రత కంటే 30 ° C నుండి 50 ° C వరకు వేడి చేసి, ఆ ఉష్ణోగ్రత వద్ద ఉంచబడుతుంది, ఆపై సమతౌల్య స్థితికి దగ్గరగా ఉండే సూక్ష్మ నిర్మాణాన్ని పొందేందుకు గాలి-చల్లబడుతుంది. ఎనియలింగ్తో పోలిస్తే, సాధారణీకరణ వేగవంతమైన శీతలీకరణ రేటును కలిగి ఉంటుంది, దీని ఫలితంగా చక్కటి పెర్లైట్ నిర్మాణం (P) మరియు అధిక బలం మరియు కాఠిన్యం ఏర్పడతాయి.
2. సాధారణీకరణ యొక్క ఉద్దేశ్యం
సాధారణీకరణ యొక్క ఉద్దేశ్యం ఎనియలింగ్ మాదిరిగానే ఉంటుంది.
3. సాధారణీకరణ యొక్క అప్లికేషన్లు
•నెట్వర్క్డ్ సెకండరీ సిమెంటైట్ను తొలగించండి.
•తక్కువ అవసరాలు ఉన్న భాగాలకు తుది ఉష్ణ చికిత్సగా ఉపయోగపడుతుంది.
•మ్యాచినాబిలిటీని మెరుగుపరచడానికి తక్కువ మరియు మధ్యస్థ కార్బన్ స్ట్రక్చరల్ స్టీల్కు ప్రిపరేటరీ హీట్ ట్రీట్మెంట్గా పనిచేస్తుంది.
4.అనియలింగ్ రకాలు
మొదటి రకం ఎనియలింగ్:
ప్రయోజనం మరియు పనితీరు: లక్ష్యం దశ పరివర్తనను ప్రేరేపించడం కాదు, ఉక్కును అసమతుల్య స్థితి నుండి సమతుల్య స్థితికి మార్చడం.
రకాలు:
•డిఫ్యూజన్ ఎనియలింగ్: విభజనను తొలగించడం ద్వారా కూర్పును సజాతీయపరచడం లక్ష్యంగా పెట్టుకుంది.
•రీక్రిస్టలైజేషన్ అన్నేలింగ్: పని గట్టిపడే ప్రభావాలను తొలగించడం ద్వారా డక్టిలిటీని పునరుద్ధరిస్తుంది.
•స్ట్రెస్ రిలీఫ్ ఎనియలింగ్: మైక్రోస్ట్రక్చర్ను మార్చకుండా అంతర్గత ఒత్తిడిని తగ్గిస్తుంది.
రెండవ రకం ఎనియలింగ్:
పర్పస్ మరియు ఫంక్షన్: మైక్రోస్ట్రక్చర్ మరియు ప్రాపర్టీలను మార్చడం, పెర్లైట్-డామినేటెడ్ మైక్రోస్ట్రక్చర్ను సాధించడం. ఈ రకం పెర్లైట్, ఫెర్రైట్ మరియు కార్బైడ్ల పంపిణీ మరియు పదనిర్మాణం నిర్దిష్ట అవసరాలకు అనుగుణంగా ఉండేలా చేస్తుంది.
రకాలు:
•పూర్తిగా ఎనియలింగ్: ఉక్కును Ac3 ఉష్ణోగ్రత కంటే ఎక్కువ వేడి చేసి, ఆపై నెమ్మదిగా చల్లబరుస్తుంది మరియు ఒక ఏకరీతి పెర్లైట్ నిర్మాణాన్ని ఉత్పత్తి చేస్తుంది.
•అసంపూర్ణ ఎనియలింగ్: నిర్మాణాన్ని పాక్షికంగా మార్చడానికి Ac1 మరియు Ac3 ఉష్ణోగ్రతల మధ్య స్టీల్ను వేడి చేస్తుంది.
•ఐసోథర్మల్ ఎనియలింగ్: ఉక్కును Ac3 పైన వేడి చేస్తుంది, ఆ తర్వాత ఐసోథర్మల్ ఉష్ణోగ్రతకు వేగవంతమైన శీతలీకరణ మరియు కావలసిన నిర్మాణాన్ని సాధించడానికి పట్టుకోవడం.
•స్పిరాయిడైజింగ్ ఎనియలింగ్: ఒక గోళాకార కార్బైడ్ నిర్మాణాన్ని ఉత్పత్తి చేస్తుంది, యంత్ర సామర్థ్యం మరియు మొండితనాన్ని మెరుగుపరుస్తుంది.
Ⅷ.1.హీట్ ట్రీట్మెంట్ యొక్క నిర్వచనం
హీట్ ట్రీట్మెంట్ అనేది లోహాన్ని వేడి చేసి, నిర్దిష్ట ఉష్ణోగ్రత వద్ద ఉంచి, ఆపై ఘన స్థితిలో ఉన్నప్పుడు చల్లబడి దాని అంతర్గత నిర్మాణం మరియు సూక్ష్మ నిర్మాణాన్ని మార్చడానికి, తద్వారా కావలసిన లక్షణాలను సాధించే ప్రక్రియను సూచిస్తుంది.
2.హీట్ ట్రీట్మెంట్ యొక్క లక్షణాలు
వేడి చికిత్స వర్క్పీస్ ఆకారాన్ని మార్చదు; బదులుగా, ఇది ఉక్కు యొక్క అంతర్గత నిర్మాణం మరియు సూక్ష్మ నిర్మాణాన్ని మారుస్తుంది, ఇది ఉక్కు లక్షణాలను మారుస్తుంది.
3.హీట్ ట్రీట్మెంట్ యొక్క ఉద్దేశ్యం
హీట్ ట్రీట్మెంట్ యొక్క ఉద్దేశ్యం ఉక్కు (లేదా వర్క్పీస్) యొక్క యాంత్రిక లేదా ప్రాసెసింగ్ లక్షణాలను మెరుగుపరచడం, ఉక్కు యొక్క సామర్థ్యాన్ని పూర్తిగా ఉపయోగించడం, వర్క్పీస్ యొక్క నాణ్యతను మెరుగుపరచడం మరియు దాని సేవా జీవితాన్ని పొడిగించడం.
4.కీ ముగింపు
హీట్ ట్రీట్మెంట్ ద్వారా పదార్థం యొక్క లక్షణాలను మెరుగుపరచవచ్చా అనేది హీటింగ్ మరియు శీతలీకరణ ప్రక్రియలో దాని సూక్ష్మ నిర్మాణం మరియు నిర్మాణంలో మార్పులు ఉన్నాయా అనే దానిపై ఆధారపడి ఉంటుంది.
పోస్ట్ సమయం: ఆగస్ట్-19-2024