خط ویژه
خــط ویــژه
021-63511

مارتمپرینگ

عمل سرد کردن فولاد بصورت سریع و نا پیوسته را، مارتمپرینگ (Martempering) و یا مارکوئنچینگ می نامند. این عمل در مجموع به چند حالت زیر انجام می شود:

  1. آستنیته کردن فولاد
  2. سرد کردن فولاد در نمک مذاب یا روغن داغ
  3. نگه داشتن در محیط یاد شده تا اینکه دمای قطعه در تمام قسمت های آن یکنواخت شود.  
  4. سرد کردن به طوری که سطح و مرکز فولاد به صورت هم زمان سرد شود، این کار را در هوا انجام می دهند.
  5. بازپخت دادن قطعه به منظور افزایش چقرمگی

در شکل زیر به توصیف مراحل مختلفی از مارتمپرینگ بر اساس نمودار TTT می پردازیم. طبق آنچه که در شکل زیر توضیح داده شده است، فولاد در مرحله اول سرد شدن به ترتیب تا بلافاصله قبل و بلافاصله بعد از دمای شروع تشکیل مارتنزیت سریع سرد شده است. روش دوم، اصطلاحا به مارتپرینگ اصلاح شده موسوم است.

مارتمپرینگ1

مارتمپرینگ2

طبق آنچه که در شکل ها مشخص است، سطح و مرکز فولاد را با دو تا آهنگ مختلف سرد می کنند. این حالت در زمانی اتفاق می افتد که در ضمن دگرگونی آستنیت به مارتنزیت تمام قسمت های قطعه تقریبا به طور همزمان سرد شده و بنابراین دگرگونی در سطح و مرکز همزمان انجام می شوند. به همین جهت ممکن است که احتمال ترک برداشتن، اعوجاج و ایجاد تنش در قطعه به شدت کاهش یابد.  جدول زیر خواص مکانیکی فولاد 1095 (0.95درصد کربن) را پس از مارتمپر شدن و همچنین مارتنزیت و بازپخت شدن به روش معمولی را برای سختی یکسان و برابر با 53 راکول سی نشان می دهد. همان گونه که ملاحظه می شود برای یک سختی یکسان مقاومت به ضربه فولاد مارتمپر و بازپخت شده به مراتب بیشتر از فولاد سریع سرد شده و بازپخت شده است.

نوع عملیات حرارتی سختی HRC مقاومت به ضربه Fb_Lb ازدیاد طول درصد
سرد کردن در آب و بازپخت 53 12 0
مارتمپر و بازپخت 53 28 0

 

یکی از جنبه های مهم مارتمپرینگ این است که به جز مارتنزیت ساختار و یا فاز دیگری به وجود نمی آید (البته در مقایسه با سرد کردن سریع و مسقیم در این حالت معمولا درصد آستنیت باقی مانده بیشتر است). بنابراین، فولادهایی برای مارتمپرینگ مناسب اند که نه تنها نسبت به محصولات حاصل از دگرگونی آستنیت در دمای بالا (مانند فریت و پرلیت) بلکه نسبت به تشکیل بینیت که ممکن است در دما های بلافاصله قبل از Ms تشکیل شود نیز دارای سختی پذیری خوبی باشند. نکته دیگری که در این رابطه باید در  نظر داشت این است که شدت سرد کنندگی روغن داغ و نمک های مذاب کمتر از شدت سرد کنندگی آب و یا روغن سرد است، بنابراین فولادهایی را می توان مارتمپر کرد که سختی پذیری آن ها آنقدر زیاد باشد که کاهش آهنگ سرد کنندگی محیط را جبران  کند. از این رو این نوع عملیات حرارتی عمدتا به فولادهایی که در هوا و یا روغن سخت می شوند محدود می شود. جدول زیر دماهای آستنیته کردن وسریع سرد کردن (مارتمپر کردن) را برای تعدادی از معروف ترین فولادهای ابزار نشان می دهد. هم چنین در این جدول بیشترین ابعاد مناسب برای مارتمپر کردن آمده است. در این رابطه، حداکثر ابعادی منظور شده است که در صورت مارتمپر شدن در یک حمام تمیز عاری از ناخالصی و با تلاطم زیاد، قطعه کاملا سخت شود. البته در شرایطی که از حمام های بزرگ‌‌تر استفاده شده و یا تلاطم در حمام زیاد شود، قطعات بزرگ‌تری را نیز می توان مارتمپر کرد.

جدول سوم

شکل زیر مراحل مختلف عملیات حرارتی مارتمپرینگ را برای غلطکی از جنس فولاد 2310 SIS  به قطر 103 و طول 1000 میلیمتر نشان  می دهد. دماهایی که روی محور عمودی نشان داده شده اند مربوط به مرکز غلطک است که به کمک ترموکوپلی که در آن محل قرار داده شده اندازه گرفته شده اند.

جدول

پس از پیش گرم کردن در 550 درجه سانتیگراد غلطک در کوره ای با محیط محافظ (گاز نیتروژن) تا 1030 درجه سانتیگراد  گرم شده و به مدت 30 دقیقه آستنیته شده است. سپس غلطک به حمام نمک مذاب با دمای 220 درجه سانتیگراد انتقال داده شده و پس از 45 دقیقه به آهستگی در هوا تا دمای اتاق سرد شده است. (زمان این عملیات حرارتی  حدود 8 ساعت می باشد)

امتیاز به این مطلب:
امتیاز: 5 از 5 - 2 رای

نظرات کاربران

بازگشت