Ⅰ گرمی کے علاج کا بنیادی تصور۔
A. حرارت کے علاج کا بنیادی تصور۔
کے بنیادی عناصر اور افعالگرمی کا علاج:
1. گرم کرنا
مقصد ایک یکساں اور عمدہ آسٹنائٹ ڈھانچہ حاصل کرنا ہے۔
2. تھامنا
مقصد یہ یقینی بنانا ہے کہ ورک پیس کو اچھی طرح سے گرم کیا جائے اور ڈیکاربرائزیشن اور آکسیکرن کو روکا جائے۔
3. ٹھنڈا کرنا
مقصد آسٹنائٹ کو مختلف مائیکرو اسٹرکچر میں تبدیل کرنا ہے۔
گرمی کے علاج کے بعد مائکرو اسٹرکچر
ہیٹنگ اور ہولڈنگ کے بعد کولنگ کے عمل کے دوران، آسٹنائٹ کولنگ ریٹ کے لحاظ سے مختلف مائیکرو اسٹرکچرز میں تبدیل ہو جاتا ہے۔ مختلف مائکرو اسٹرکچر مختلف خصوصیات کی نمائش کرتے ہیں۔
B. گرمی کے علاج کا بنیادی تصور۔
درجہ بندی حرارت اور ٹھنڈک کے طریقوں کے ساتھ ساتھ اسٹیل کے مائیکرو اسٹرکچر اور خصوصیات کی بنیاد پر
1. روایتی ہیٹ ٹریٹمنٹ (مجموعی طور پر ہیٹ ٹریٹمنٹ): ٹیمپرنگ، اینیلنگ، نارملائزنگ، بجھانا
سرفیس ہیٹ ٹریٹمنٹ: سرفیس کوئینچنگ، انڈکشن ہیٹنگ سرفیس کوئینچنگ، فلیم ہیٹنگ سرفیس کوئینچنگ، برقی رابطہ ہیٹنگ سرفیس کونچنگ۔
3. کیمیکل ہیٹ ٹریٹمنٹ: کاربرائزنگ، نائٹرائڈنگ، کاربونیٹرائڈنگ۔
4. دیگر ہیٹ ٹریٹمنٹ: کنٹرولڈ ایٹموسفیئر ہیٹ ٹریٹمنٹ، ویکیوم ہیٹ ٹریٹمنٹ، ڈیفارمیشن ہیٹ ٹریٹمنٹ۔
C. اسٹیل کا نازک درجہ حرارت
سٹیل کی تبدیلی کا اہم درجہ حرارت گرمی کے علاج کے دوران ہیٹنگ، ہولڈنگ اور کولنگ کے عمل کا تعین کرنے کی ایک اہم بنیاد ہے۔ اس کا تعین آئرن کاربن فیز ڈایاگرام سے ہوتا ہے۔
کلیدی نتیجہ:اسٹیل کا اصل اہم تبدیلی کا درجہ حرارت ہمیشہ نظریاتی اہم تبدیلی کے درجہ حرارت سے پیچھے رہتا ہے۔ اس کا مطلب ہے کہ حرارت کے دوران ضرورت سے زیادہ گرم ہونا ضروری ہے، اور کولنگ کے دوران انڈر کولنگ ضروری ہے۔
Ⅱ.اسٹیل کی اینیلنگ اور نارملائزنگ
1. اینیلنگ کی تعریف
اینیلنگ میں سٹیل کو اہم مقام سے اوپر یا نیچے درجہ حرارت پر گرم کرنا شامل ہے Ac₁ اسے اس درجہ حرارت پر رکھنا، اور پھر اسے آہستہ آہستہ ٹھنڈا کرنا، عام طور پر بھٹی کے اندر، توازن کے قریب ڈھانچہ حاصل کرنے کے لیے۔
2. اینیلنگ کا مقصد
①مشیننگ کے لیے سختی کو ایڈجسٹ کریں: HB170~230 کی حد میں مشینی سختی کو حاصل کرنا۔
②بقیہ تناؤ کو دور کریں: بعد کے عمل کے دوران خرابی یا کریکنگ کو روکتا ہے۔
③ اناج کی ساخت کو بہتر بنائیں: مائیکرو اسٹرکچر کو بہتر بناتا ہے۔
④فائنل ہیٹ ٹریٹمنٹ کے لیے تیاری: بعد میں بجھانے اور ٹمپرنگ کے لیے دانے دار (spheroidized) پرلائٹ حاصل کرتا ہے۔
3.Spheroidizing annealing
عمل کی تفصیلات: حرارتی درجہ حرارت Ac₁ پوائنٹ کے قریب ہے۔
مقصد: سٹیل میں سیمنٹائٹ یا کاربائیڈز کو اسفیرائیڈائز کرنا، جس کے نتیجے میں دانے دار (spheroidized) پرلائٹ بنتا ہے۔
قابل اطلاق رینج: eutectoid اور hypereutectoid مرکبات کے ساتھ اسٹیل کے لئے استعمال کیا جاتا ہے.
4. ڈفیوزنگ اینیلنگ (ہوموجنائزنگ اینیلنگ)
عمل کی تفصیلات: حرارتی درجہ حرارت فیز ڈایاگرام پر سولوس لائن سے تھوڑا نیچے ہے۔
مقصد: علیحدگی کو ختم کرنا۔
①کم کے لیے-کاربن سٹیلکاربن کی مقدار 0.25% سے کم کے ساتھ، گرمی کے علاج کے طور پر اینیلنگ پر نارملائزنگ کو ترجیح دی جاتی ہے۔
②0.25% اور 0.50% کے درمیان کاربن مواد والے درمیانے کاربن اسٹیل کے لیے، یا تو اینیلنگ یا نارملائزنگ کو تیاری کے گرمی کے علاج کے طور پر استعمال کیا جا سکتا ہے۔
③ 0.50% اور 0.75% کے درمیان کاربن مواد کے ساتھ درمیانے تا ہائی کاربن اسٹیل کے لیے، مکمل اینیلنگ کی سفارش کی جاتی ہے۔
④ اعلی کے لیے-کاربن سٹیل0.75% سے زیادہ کاربن مواد کے ساتھ، نارملائزنگ کو پہلے نیٹ ورک Fe₃C کو ختم کرنے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے، اس کے بعد اسفیرائڈائزنگ اینیلنگ ہوتی ہے۔
Ⅲ. اسٹیل کو بجھانا اور ٹیمپرنگ کرنا
A. Quenching
1. بجھانے کی تعریف: بجھانے میں سٹیل کو Ac₃ یا Ac₁ پوائنٹ سے اوپر ایک مخصوص درجہ حرارت پر گرم کرنا، اسے اس درجہ حرارت پر رکھنا، اور پھر اسے ٹھنڈا کرنا شامل ہے جس سے مارٹینائٹ بنانے کے لیے اہم ٹھنڈک کی شرح سے زیادہ ہے۔
2. بجھانے کا مقصد: بنیادی مقصد مارٹینائٹ (یا بعض اوقات لوئر بینائٹ) حاصل کرنا ہے تاکہ اسٹیل کی سختی اور پہننے کی مزاحمت کو بڑھایا جا سکے۔ بجھانا سٹیل کے لیے گرمی کے علاج کے سب سے اہم عمل میں سے ایک ہے۔
3. اسٹیل کی مختلف اقسام کے لیے بجھانے والے درجہ حرارت کا تعین
Hypoeutectoid Steel: Ac₃ + 30°C سے 50°C
Eutectoid اور Hypereutectoid اسٹیل: Ac₁ + 30 ° C سے 50 ° C
مصر دات اسٹیل: 50 ° C سے 100 ° C اہم درجہ حرارت سے اوپر
4. ایک مثالی بجھانے والے میڈیم کی ٹھنڈک کی خصوصیات:
"ناک" درجہ حرارت سے پہلے آہستہ کولنگ: تھرمل تناؤ کو کافی حد تک کم کرنے کے لیے۔
"ناک" کے درجہ حرارت کے قریب اعلی کولنگ کی صلاحیت: غیر مارٹینیٹک ڈھانچے کی تشکیل سے بچنے کے لئے۔
M₅ پوائنٹ کے قریب آہستہ کولنگ: مارٹینسیٹک تبدیلی سے پیدا ہونے والے تناؤ کو کم کرنے کے لیے۔
5. بجھانے کے طریقے اور ان کی خصوصیات:
①سادہ بجھانا: کام کرنے میں آسان اور چھوٹے، سادہ شکل والے ورک پیس کے لیے موزوں۔ نتیجے میں مائکرو اسٹرکچر مارٹینائٹ (ایم) ہے۔
②ڈبل بجھانا: زیادہ پیچیدہ اور کنٹرول کرنے میں مشکل، پیچیدہ سائز کے ہائی کاربن اسٹیل اور بڑے الائے اسٹیل ورک پیس کے لیے استعمال ہوتا ہے۔ نتیجے میں مائکرو اسٹرکچر مارٹینائٹ (ایم) ہے۔
③ ٹوٹا ہوا بجھانا: ایک زیادہ پیچیدہ عمل، جو بڑے، پیچیدہ شکل کے مرکب سٹیل کے ورک پیس کے لیے استعمال ہوتا ہے۔ نتیجے میں مائکرو اسٹرکچر مارٹینائٹ (ایم) ہے۔
④Isothermal Quenching: اعلی ضروریات کے ساتھ چھوٹے، پیچیدہ سائز کے workpieces کے لئے استعمال کیا جاتا ہے. نتیجے میں مائکرو اسٹرکچر لوئر بینائٹ (B) ہے۔
6. سختی کو متاثر کرنے والے عوامل
سختی کی سطح اسٹیل میں سپر کولڈ آسٹنائٹ کے استحکام پر منحصر ہے۔ سپر کولڈ آسٹنائٹ کا استحکام جتنا زیادہ ہوگا، اتنا ہی بہتر سختی، اور اس کے برعکس۔
سپر کولڈ آسٹنائٹ کے استحکام کو متاثر کرنے والے عوامل:
C-Curve کی پوزیشن: اگر C-curve دائیں طرف منتقل ہوتا ہے، تو بجھانے کے لیے ٹھنڈک کی اہم شرح کم ہو جاتی ہے، جس سے سختی میں بہتری آتی ہے۔
کلیدی نتیجہ:
کوئی بھی عنصر جو C-کرو کو دائیں طرف منتقل کرتا ہے اسٹیل کی سختی کو بڑھاتا ہے۔
اہم عنصر:
کیمیائی ساخت: کوبالٹ (Co) کے علاوہ، آسٹنائٹ میں تحلیل ہونے والے تمام مرکب عناصر سختی میں اضافہ کرتے ہیں۔
کاربن کا مواد کاربن اسٹیل میں eutectoid مرکب کے جتنا قریب ہوتا ہے، C-curve اتنا ہی دائیں طرف جاتا ہے، اور سختی اتنی ہی زیادہ ہوتی ہے۔
7. سختی کا تعین اور نمائندگی
①End Quench Hardenability Test: سختی کی پیمائش اختتام بجھانے کے ٹیسٹ کے طریقے سے کی جاتی ہے۔
②Critical Quench Diameter Method: اہم بجھانے والا قطر (D₀) سٹیل کے زیادہ سے زیادہ قطر کی نمائندگی کرتا ہے جسے بجھانے کے مخصوص میڈیم میں مکمل طور پر سخت کیا جا سکتا ہے۔
بی ٹیمپرنگ
1. ٹیمپرنگ کی تعریف
ٹیمپرنگ گرمی کے علاج کا ایک عمل ہے جہاں بجھے ہوئے اسٹیل کو A₁ پوائنٹ سے نیچے درجہ حرارت پر دوبارہ گرم کیا جاتا ہے، اس درجہ حرارت پر رکھا جاتا ہے، اور پھر کمرے کے درجہ حرارت پر ٹھنڈا کیا جاتا ہے۔
2. ٹیمپرنگ کا مقصد
بقایا تناؤ کو کم یا ختم کریں: ورک پیس کی خرابی یا کریکنگ کو روکتا ہے۔
بقایا آسٹنائٹ کو کم یا ختم کریں: ورک پیس کے طول و عرض کو مستحکم کرتا ہے۔
بجھے ہوئے اسٹیل کی ٹوٹ پھوٹ کو ختم کریں: ورک پیس کی ضروریات کو پورا کرنے کے لیے مائکرو اسٹرکچر اور خصوصیات کو ایڈجسٹ کرتا ہے۔
اہم نوٹ: اسٹیل کو بجھانے کے بعد فوری طور پر نرم کیا جانا چاہئے۔
3. ٹیمپرنگ کے عمل
1. کم مزاجی
مقصد: بجھانے والے تناؤ کو کم کرنا، ورک پیس کی سختی کو بہتر بنانا، اور اعلی سختی اور لباس مزاحمت حاصل کرنا۔
درجہ حرارت: 150 ° C ~ 250 ° C
کارکردگی: سختی: HRC 58 ~ 64. اعلی سختی اور لباس مزاحمت۔
ایپلی کیشنز: ٹولز، مولڈ، بیرنگ، کاربرائزڈ پارٹس، اور سطح کے سخت اجزاء۔
2. ہائی ٹمپرنگ
مقصد: کافی طاقت اور سختی کے ساتھ اعلی جفاکشی حاصل کرنا۔
درجہ حرارت: 500 ° C ~ 600 ° C
کارکردگی: سختی: HRC 25 ~ 35. اچھی مجموعی میکانی خصوصیات۔
ایپلی کیشنز: شافٹ، گیئرز، کنیکٹنگ راڈز وغیرہ۔
تھرمل ریفائننگ
تعریف: ہائی ٹمپریچر ٹمپیرنگ کے بعد بجھانے کو تھرمل ریفائننگ یا محض ٹمپیرنگ کہا جاتا ہے۔ اس عمل کے ذریعے علاج کیے جانے والے اسٹیل کی مجموعی کارکردگی بہترین ہے اور اسے بڑے پیمانے پر استعمال کیا جاتا ہے۔
Ⅳ اسٹیل کی سطح کی گرمی کا علاج
A.Surface Quenching of Steels
1. سطح کی سختی کی تعریف
سطح کی سختی گرمی کے علاج کا ایک عمل ہے جو کسی ورک پیس کی سطح کی تہہ کو تیزی سے گرم کرکے اسے آسٹنائٹ میں تبدیل کرنے اور پھر اسے تیزی سے ٹھنڈا کرنے کے لیے ڈیزائن کیا گیا ہے۔ یہ عمل سٹیل کی کیمیائی ساخت یا مواد کی بنیادی ساخت کو تبدیل کیے بغیر کیا جاتا ہے۔
2. سطح کی سختی اور سختی کے بعد کی ساخت کے لیے استعمال ہونے والا مواد
سطح کی سختی کے لیے استعمال ہونے والا مواد
عام مواد: درمیانے کاربن سٹیل اور درمیانے کاربن کھوٹ سٹیل ۔
پری علاج: عام عمل: غصہ کرنا۔ اگر بنیادی خصوصیات اہم نہیں ہیں، تو اس کے بجائے نارملائزنگ کا استعمال کیا جا سکتا ہے۔
سخت ہونے کے بعد کا ڈھانچہ
سطح کی ساخت: سطح کی تہہ عام طور پر ایک سخت ڈھانچہ بناتی ہے جیسے مارٹینائٹ یا بینائٹ، جو کہ زیادہ سختی اور لباس مزاحمت فراہم کرتی ہے۔
بنیادی ڈھانچہ: سٹیل کا بنیادی ڈھانچہ عام طور پر اپنی اصل ساخت کو برقرار رکھتا ہے، جیسے کہ پرلائٹ یا ٹمپرڈ سٹیٹ، پری ٹریٹمنٹ کے عمل اور بنیادی مواد کی خصوصیات پر منحصر ہے۔ یہ یقینی بناتا ہے کہ کور اچھی جفاکشی اور طاقت کو برقرار رکھتا ہے۔
B. انڈکشن سطح کی سختی کی خصوصیات
1. ہائی ہیٹنگ ٹمپریچر اور تیز درجہ حرارت میں اضافہ: انڈکشن سطح کی سختی میں عام طور پر زیادہ حرارتی درجہ حرارت اور تیز حرارتی شرح شامل ہوتی ہے، جس سے مختصر وقت میں فوری گرم ہو جاتا ہے۔
2. سطح کی تہہ میں فائن آسٹنائٹ اناج کا ڈھانچہ: تیزی سے گرم ہونے اور اس کے بعد بجھانے کے عمل کے دوران، سطح کی تہہ ٹھیک آسٹنائٹ دانے بناتی ہے۔ بجھانے کے بعد، سطح بنیادی طور پر باریک مارٹینائٹ پر مشتمل ہوتی ہے، جس میں سختی عام طور پر روایتی بجھانے سے 2-3 HRC زیادہ ہوتی ہے۔
3. اچھی سطح کا معیار: کم حرارتی وقت کی وجہ سے، ورک پیس کی سطح پر آکسیکرن اور ڈیکاربرائزیشن کا خطرہ کم ہوتا ہے، اور بجھانے سے پیدا ہونے والی خرابی کو کم کیا جاتا ہے، جو سطح کے اچھے معیار کو یقینی بناتا ہے۔
4. اعلی تھکاوٹ کی طاقت: سطح کی تہہ میں مارٹینیٹک مرحلے کی تبدیلی سے کمپریسیو تناؤ پیدا ہوتا ہے، جو ورک پیس کی تھکاوٹ کی طاقت کو بڑھاتا ہے۔
5. اعلی پیداواری کارکردگی: انڈکشن سطح کی سختی بڑے پیمانے پر پیداوار کے لیے موزوں ہے، جو اعلی آپریشنل کارکردگی پیش کرتی ہے۔
C. کیمیائی گرمی کے علاج کی درجہ بندی
کاربرائزنگ، کاربرائزنگ، کاربرائزنگ، کرومائزنگ، سلیکونائزنگ، سلیکونائزنگ، سلیکونائزنگ، کاربونیٹرائڈنگ، بورو کاربرائزنگ
ڈی گیس کاربرائزنگ
گیس کاربرائزنگ ایک ایسا عمل ہے جہاں ایک ورک پیس کو مہر بند گیس کاربرائزنگ بھٹی میں رکھا جاتا ہے اور اسے ایسے درجہ حرارت پر گرم کیا جاتا ہے جو اسٹیل کو آسٹنائٹ میں بدل دیتا ہے۔ پھر، ایک کاربرائزنگ ایجنٹ کو بھٹی میں ٹپکایا جاتا ہے، یا کاربرائزنگ ماحول کو براہ راست متعارف کرایا جاتا ہے، جس سے کاربن ایٹموں کو ورک پیس کی سطح کی تہہ میں پھیلایا جاتا ہے۔ یہ عمل ورک پیس کی سطح پر کاربن مواد (wc%) کو بڑھاتا ہے۔
کاربرائزنگ ایجنٹس:
• کاربن سے بھرپور گیسیں: جیسے کوئلہ گیس، مائع پیٹرولیم گیس (ایل پی جی) وغیرہ۔
• نامیاتی مائعات: جیسے مٹی کا تیل، میتھانول، بینزین وغیرہ۔
√کاربرائزنگ عمل کے پیرامیٹرز:
کاربرائزنگ درجہ حرارت: 920~950°C۔
•کاربرائزنگ کا وقت: کاربرائزڈ پرت کی مطلوبہ گہرائی اور کاربرائزنگ درجہ حرارت پر منحصر ہے۔
E.Carburizing کے بعد گرمی کا علاج
کاربرائزنگ کے بعد اسٹیل کو گرمی کے علاج سے گزرنا چاہئے۔
کاربرائزنگ کے بعد گرمی کے علاج کا عمل:
√بجھانا + کم درجہ حرارت کا درجہ حرارت
1. پری کولنگ + کم درجہ حرارت کے بعد براہ راست بجھانا: ورک پیس کو کاربرائزنگ درجہ حرارت سے کور کے Ar₁ درجہ حرارت سے بالکل اوپر تک پہلے سے ٹھنڈا کیا جاتا ہے اور پھر فوری طور پر بجھایا جاتا ہے، اس کے بعد 160 ~ 180 ° C پر کم درجہ حرارت کا درجہ حرارت ہوتا ہے۔
2. پری کولنگ کے بعد سنگل کوینچنگ + کم درجہ حرارت کا درجہ حرارت: کاربرائزنگ کے بعد، ورک پیس کو آہستہ آہستہ کمرے کے درجہ حرارت پر ٹھنڈا کیا جاتا ہے، پھر بجھانے اور کم درجہ حرارت کے لیے دوبارہ گرم کیا جاتا ہے۔
3. پری کولنگ کے بعد ڈبل بجھانا + کم درجہ حرارت کا درجہ حرارت: کاربرائزنگ اور سست کولنگ کے بعد، ورک پیس کو گرم کرنے اور بجھانے کے دو مراحل سے گزرنا پڑتا ہے، جس کے بعد کم درجہ حرارت کا درجہ حرارت ہوتا ہے۔
Ⅴ اسٹیل کا کیمیکل ہیٹ ٹریٹمنٹ
1.کیمیکل ہیٹ ٹریٹمنٹ کی تعریف
کیمیکل ہیٹ ٹریٹمنٹ ہیٹ ٹریٹمنٹ کا عمل ہے جس میں اسٹیل ورک پیس کو ایک مخصوص فعال میڈیم میں رکھا جاتا ہے، گرم کیا جاتا ہے اور درجہ حرارت پر رکھا جاتا ہے، جس سے میڈیم میں موجود فعال ایٹم ورک پیس کی سطح پر پھیل جاتے ہیں۔ یہ ورک پیس کی سطح کی کیمیائی ساخت اور مائکرو اسٹرکچر کو تبدیل کرتا ہے، اس طرح اس کی خصوصیات میں تبدیلی آتی ہے۔
2.کیمیکل ہیٹ ٹریٹمنٹ کا بنیادی عمل
سڑنا: حرارت کے دوران، فعال میڈیم گل جاتا ہے، فعال ایٹموں کو جاری کرتا ہے۔
جذب: فعال ایٹم سٹیل کی سطح سے جذب ہوتے ہیں اور سٹیل کے ٹھوس محلول میں گھل جاتے ہیں۔
بازی: سٹیل کی سطح پر جذب اور تحلیل ہونے والے فعال ایٹم اندرونی حصے میں منتقل ہو جاتے ہیں۔
انڈکشن سطح کی سختی کی اقسام
a. ہائی فریکوئنسی انڈکشن ہیٹنگ
موجودہ تعدد: 250~300 kHz۔
سخت پرت کی گہرائی: 0.5~2.0 ملی میٹر۔
ایپلی کیشنز: درمیانے اور چھوٹے ماڈیول گیئرز اور چھوٹے سے درمیانے سائز کے شافٹ۔
b. میڈیم فریکوئنسی انڈکشن ہیٹنگ
موجودہ تعدد: 2500~8000 kHz۔
سخت پرت کی گہرائی: 2 ~ 10 ملی میٹر۔
ایپلی کیشنز: بڑے شافٹ اور بڑے سے درمیانے ماڈیول گیئرز۔
c. پاور فریکوئنسی انڈکشن ہیٹنگ
موجودہ تعدد: 50 ہرٹج۔
سخت پرت کی گہرائی: 10 ~ 15 ملی میٹر۔
ایپلی کیشنز: ورک پیس جس میں بہت گہری سخت پرت کی ضرورت ہوتی ہے۔
3. انڈکشن سطح کو سخت کرنا
انڈکشن سرفیس سخت کرنے کا بنیادی اصول
جلد کا اثر:
جب انڈکشن کوائل میں الٹرنٹنگ کرنٹ ورک پیس کی سطح پر کرنٹ کو اکساتا ہے، تو انڈکشن کرنٹ کی اکثریت سطح کے قریب مرتکز ہوتی ہے، جبکہ تقریباً کوئی کرنٹ ورک پیس کے اندرونی حصے سے نہیں گزرتا۔ اس رجحان کو جلد کا اثر کہا جاتا ہے۔
انڈکشن سطح کی سختی کا اصول:
جلد کے اثر کی بنیاد پر، ورک پیس کی سطح کو تیز رفتار درجہ حرارت پر گرم کیا جاتا ہے (چند سیکنڈوں میں 800 ~ 1000 ° C تک بڑھ جاتا ہے)، جبکہ ورک پیس کا اندرونی حصہ تقریباً غیر گرم رہتا ہے۔ اس کے بعد ورک پیس کو پانی کے چھڑکاؤ سے ٹھنڈا کیا جاتا ہے، جس سے سطح سخت ہوتی ہے۔
4. غصہ ٹوٹنا
Quenched Steel میں Tempering Brittleness
ٹمپرنگ ٹوٹنے سے مراد وہ رجحان ہے جہاں مخصوص درجہ حرارت پر ٹمپرڈ ہونے پر بجھے ہوئے اسٹیل کی اثر سختی نمایاں طور پر کم ہوجاتی ہے۔
ٹمپرنگ ٹوٹنے کی پہلی قسم
درجہ حرارت کی حد: 250 ° C سے 350 ° C
خصوصیات: اگر بجھائے ہوئے اسٹیل کو درجہ حرارت کی اس حد کے اندر غصہ کیا جاتا ہے، تو اس میں اس قسم کی ٹمپیرنگ ٹوٹ پھوٹ کا امکان بہت زیادہ ہوتا ہے، جسے ختم نہیں کیا جا سکتا۔
حل: درجہ حرارت کی اس حد میں بجھائے ہوئے اسٹیل کو تیز کرنے سے گریز کریں۔
پہلی قسم کے ٹمپیرنگ ٹوٹنے کو کم درجہ حرارت کے ٹمپیرنگ ٹوٹنے یا ناقابل واپسی ٹیمپرنگ ٹوٹنے کے طور پر بھی جانا جاتا ہے۔
Ⅵ. غصہ کرنا
1.Tempering گرمی کے علاج کا ایک حتمی عمل ہے جو بجھانے کے بعد ہوتا ہے۔
بجھے ہوئے اسٹیل کو ٹیمپرنگ کی ضرورت کیوں ہے؟
بجھانے کے بعد مائکرو اسٹرکچر: بجھانے کے بعد، اسٹیل کا مائکرو اسٹرکچر عام طور پر مارٹینائٹ اور بقایا آسٹنائٹ پر مشتمل ہوتا ہے۔ دونوں میٹاسٹیبل مراحل ہیں اور کچھ شرائط کے تحت بدل جائیں گے۔
Martensite کی خصوصیات: Martensite کی خصوصیت اعلی سختی ہے لیکن اس میں زیادہ ٹوٹ پھوٹ بھی ہے (خاص طور پر ہائی کاربن سوئی نما مارٹین سائیٹ میں)، جو بہت سے ایپلی کیشنز کے لیے کارکردگی کی ضروریات کو پورا نہیں کرتی ہے۔
Martensitic تبدیلی کی خصوصیات: Martensite میں تبدیلی بہت تیزی سے ہوتی ہے۔ بجھانے کے بعد، ورک پیس میں بقایا اندرونی دباؤ ہوتا ہے جو خرابی یا کریکنگ کا باعث بن سکتا ہے۔
نتیجہ: ورک پیس کو بجھانے کے بعد براہ راست استعمال نہیں کیا جاسکتا! اندرونی دباؤ کو کم کرنے اور ورک پیس کی سختی کو بہتر بنانے کے لیے، اسے استعمال کے لیے موزوں بنانے کے لیے ٹیمپرنگ ضروری ہے۔
2. سختی اور سختی کی صلاحیت کے درمیان فرق:
سختی:
سختی سے مراد اسٹیل کی بجھانے کے بعد سخت ہونے کی ایک خاص گہرائی (سخت پرت کی گہرائی) حاصل کرنے کی صلاحیت ہے۔ یہ اسٹیل کی ساخت اور ساخت پر منحصر ہے، خاص طور پر اس کے مرکب عناصر اور اسٹیل کی قسم۔ سختی اس بات کا ایک پیمانہ ہے کہ بجھانے کے عمل کے دوران اسٹیل اپنی موٹائی میں کتنی اچھی طرح سے سخت ہو سکتا ہے۔
سختی (سختی کی صلاحیت):
سختی، یا سختی کی صلاحیت، زیادہ سے زیادہ سختی سے مراد ہے جو بجھانے کے بعد اسٹیل میں حاصل کی جاسکتی ہے۔ یہ سٹیل کے کاربن مواد سے بڑی حد تک متاثر ہوتا ہے۔ زیادہ کاربن مواد عام طور پر اعلی ممکنہ سختی کا باعث بنتا ہے، لیکن اس کو اسٹیل کے مرکب عناصر اور بجھانے کے عمل کی تاثیر سے محدود کیا جا سکتا ہے۔
3. سٹیل کی سختی
√ سختی کا تصور
سختی سے مراد اسٹیل کی قابلیت ہے کہ وہ اسٹیلائزنگ درجہ حرارت سے بجھانے کے بعد مارٹینائٹک سختی کی ایک خاص گہرائی حاصل کر سکے۔ آسان الفاظ میں، یہ بجھانے کے دوران مارٹینائٹ بنانے کے لیے اسٹیل کی صلاحیت ہے۔
سختی کی پیمائش
سختی کا سائز بجھانے کے بعد مخصوص حالات میں حاصل ہونے والی سخت پرت کی گہرائی سے ظاہر ہوتا ہے۔
سخت پرت کی گہرائی: یہ ورک پیس کی سطح سے اس خطے تک کی گہرائی ہے جہاں ڈھانچہ آدھا مارٹینائٹ ہے۔
عام بجھانے والا میڈیا:
• پانی
خصوصیات: مضبوط ٹھنڈک کی صلاحیت کے ساتھ اقتصادی، لیکن ابلتے نقطہ کے قریب ایک اعلی ٹھنڈک کی شرح ہے، جو ضرورت سے زیادہ ٹھنڈک کا باعث بن سکتی ہے.
درخواست: عام طور پر کاربن اسٹیل کے لئے استعمال کیا جاتا ہے.
نمکین پانی: پانی میں نمک یا الکلی کا محلول، جس میں پانی کے مقابلے زیادہ درجہ حرارت پر ٹھنڈک کی گنجائش زیادہ ہوتی ہے، جو اسے کاربن اسٹیل کے لیے موزوں بناتی ہے۔
•تیل
خصوصیات: کم درجہ حرارت (ابلتے ہوئے نقطہ کے قریب) پر ایک سست ٹھنڈک کی شرح فراہم کرتا ہے، جو مؤثر طریقے سے خرابی اور کریکنگ کے رجحان کو کم کرتا ہے، لیکن اعلی درجہ حرارت پر اس میں ٹھنڈک کی کم صلاحیت ہوتی ہے۔
درخواست: مصر کے اسٹیل کے لئے موزوں ہے۔
اقسام: بجھانے والا تیل، مشینی تیل، اور ڈیزل ایندھن پر مشتمل ہے۔
حرارتی وقت
حرارتی وقت دونوں ہیٹنگ ریٹ (مطلوبہ درجہ حرارت تک پہنچنے میں لگنے والا وقت) اور ہولڈنگ ٹائم (ٹارگٹ ٹمپریچر پر برقرار رکھا ہوا وقت) دونوں پر مشتمل ہوتا ہے۔
حرارتی وقت کا تعین کرنے کے اصول: ورک پیس کے اندر اور باہر دونوں جگہ درجہ حرارت کی یکساں تقسیم کو یقینی بنائیں۔
اس بات کو یقینی بنائیں کہ مکمل آسٹینیٹائزیشن ہو اور یہ کہ جو آسٹینائٹ بنتا ہے وہ یکساں اور ٹھیک ہے۔
حرارتی وقت کا تعین کرنے کی بنیاد: عام طور پر تجرباتی فارمولوں کا استعمال کرتے ہوئے اندازہ لگایا جاتا ہے یا تجربہ کے ذریعے طے کیا جاتا ہے۔
بجھانے والا میڈیا
دو اہم پہلو:
a. کولنگ ریٹ: زیادہ ٹھنڈک کی شرح مارٹینائٹ کی تشکیل کو فروغ دیتی ہے۔
b. بقایا تناؤ: زیادہ ٹھنڈک کی شرح بقایا تناؤ کو بڑھاتی ہے، جو ورک پیس میں خرابی اور کریکنگ کے زیادہ رجحان کا باعث بن سکتی ہے۔
Ⅶ نارمل کرنا
1. نارملائزنگ کی تعریف
نارملائزنگ ہیٹ ٹریٹمنٹ کا عمل ہے جس میں سٹیل کو Ac3 درجہ حرارت سے 30 ° C سے 50 ° C کے درجہ حرارت پر گرم کیا جاتا ہے، اس درجہ حرارت پر رکھا جاتا ہے، اور پھر توازن کی حالت کے قریب مائیکرو اسٹرکچر حاصل کرنے کے لیے اسے ہوا سے ٹھنڈا کیا جاتا ہے۔ اینیلنگ کے مقابلے میں، نارملائزنگ میں تیز ٹھنڈک کی شرح ہوتی ہے، جس کے نتیجے میں ایک باریک پرلائٹ ڈھانچہ (P) اور زیادہ طاقت اور سختی ہوتی ہے۔
2. نارملائز کرنے کا مقصد
نارمل کرنے کا مقصد اینیلنگ کی طرح ہے۔
3. نارملائزنگ کی ایپلی کیشنز
• نیٹ ورک ثانوی سیمنٹائٹ کو ختم کریں۔
•کم ضروریات والے حصوں کے لیے آخری گرمی کے علاج کے طور پر کام کریں۔
مشینی صلاحیت کو بہتر بنانے کے لیے کم اور درمیانے کاربن ساختی اسٹیل کے لیے ابتدائی گرمی کے علاج کے طور پر کام کریں۔
4. اینیلنگ کی اقسام
اینیلنگ کی پہلی قسم:
مقصد اور فنکشن: مقصد مرحلے کی تبدیلی کو آمادہ کرنا نہیں ہے بلکہ اسٹیل کو غیر متوازن حالت سے متوازن حالت میں منتقل کرنا ہے۔
اقسام:
• ڈفیوژن اینیلنگ: اس کا مقصد علیحدگی کو ختم کرکے مرکب کو ہم آہنگ کرنا ہے۔
•ری کرسٹلائزیشن اینیلنگ: کام کی سختی کے اثرات کو ختم کرکے لچک کو بحال کرتا ہے۔
• تناؤ سے نجات کے لیے اینیلنگ: مائیکرو اسٹرکچر کو تبدیل کیے بغیر اندرونی دباؤ کو کم کرتا ہے۔
اینیلنگ کی دوسری قسم:
مقصد اور فنکشن: مائیکرو اسٹرکچر اور خصوصیات کو تبدیل کرنے کا مقصد، موتیوں کے غلبہ والے مائکرو اسٹرکچر کو حاصل کرنا۔ یہ قسم اس بات کو بھی یقینی بناتی ہے کہ پرلائٹ، فیرائٹ اور کاربائیڈز کی تقسیم اور شکل مخصوص ضروریات کو پورا کرتی ہے۔
اقسام:
•مکمل اینیلنگ: سٹیل کو Ac3 درجہ حرارت سے اوپر گرم کرتا ہے اور پھر اسے آہستہ آہستہ ٹھنڈا کر کے یکساں پرلائٹ ڈھانچہ تیار کرتا ہے۔
• نامکمل اینیلنگ: ساخت کو جزوی طور پر تبدیل کرنے کے لیے سٹیل کو Ac1 اور Ac3 درجہ حرارت کے درمیان گرم کرتا ہے۔
•Isothermal annealing: سٹیل کو Ac3 سے اوپر تک گرم کرتا ہے، اس کے بعد ایک isothermal درجہ حرارت پر تیزی سے ٹھنڈک اور مطلوبہ ڈھانچہ حاصل کرنے کے لیے ہولڈنگ۔
• Spheroidizing Annealing: ایک کروی کاربائڈ ڈھانچہ تیار کرتا ہے، مشینی صلاحیت اور سختی کو بہتر بناتا ہے۔
Ⅷ.1. حرارت کے علاج کی تعریف
حرارت کے علاج سے مراد وہ عمل ہے جس میں دھات کو گرم کیا جاتا ہے، ایک مخصوص درجہ حرارت پر رکھا جاتا ہے، اور پھر ٹھوس حالت میں ٹھنڈا کیا جاتا ہے تاکہ اس کی اندرونی ساخت اور مائیکرو اسٹرکچر کو تبدیل کیا جا سکے، اس طرح مطلوبہ خصوصیات کو حاصل کیا جا سکے۔
2. گرمی کے علاج کی خصوصیات
گرمی کا علاج ورک پیس کی شکل کو تبدیل نہیں کرتا ہے۔ اس کے بجائے، یہ اسٹیل کے اندرونی ڈھانچے اور مائیکرو اسٹرکچر کو بدل دیتا ہے، جس کے نتیجے میں اسٹیل کی خصوصیات بدل جاتی ہیں۔
3. گرمی کے علاج کا مقصد
ہیٹ ٹریٹمنٹ کا مقصد سٹیل (یا ورک پیس) کی مکینیکل یا پروسیسنگ خصوصیات کو بہتر بنانا، سٹیل کی صلاحیت کو مکمل طور پر استعمال کرنا، ورک پیس کے معیار کو بڑھانا اور اس کی سروس لائف کو بڑھانا ہے۔
4. کلیدی نتیجہ
آیا گرمی کے علاج کے ذریعے مواد کی خصوصیات کو بہتر بنایا جا سکتا ہے اس کا انحصار اس بات پر ہے کہ آیا حرارتی اور ٹھنڈک کے عمل کے دوران اس کے مائیکرو اسٹرکچر اور ساخت میں تبدیلیاں آتی ہیں۔
پوسٹ ٹائم: اگست 19-2024