خط ویژه
خــط ویــژه
021-63511

کوئنچ کردن

عملیاتی که در طی آن فولاد را به سرعت از دمای سخت کاری (آستنیته شدن) تا دمای محیط یا دمای خاص دیگری سرد می کنند، کوئنچ کردن می گویند که به روش های مختلفی انجام می شود. از جمله روش هایی که برای این کار صورت می گیرد عبارت است از: فرو بردن فولاد گرم شده در روغن – آب – آب نمک - هوای آرام و حمام نمک که این روش ها به نوع فولاد بستگی دارد. در عملیات حرارتی فولاد های ابزار و قالب، کوئنچ کردن یکی از مهم ترین و حساس ترین عملیات به شمار می رود.

لازم به ذکر است که در سیکل کوئنچ کردن سختی و خواص فیزیکی فولاد به وجود می آید. سرعتی که برای سرد کردن فولادهای ابزار استفاده می کنند، به میزان عناصر آلیاژی ارتباط دارد. این سرعت سرد کردن را می شود با انتخاب محیط کوئنچ یعنی آب، روغن، هوا یا مواد پلیمری به کنترل در آورد.

آن دسته از فولاد هایی که جزو گروه سخت شونده هستند، به هنگام خنک کردن در آب عناصر آلیاژی اندکی دارند (یا اصلا ندارند) ولی میزان عناصر آلیاژی در فولادهای سخت شونده که توسط روغن سرد می شوند بیشتر است. همچنین فولادهای سخت شونده که در معرض هوا قرار می گیرند، جزو دسته ی فولادهای پر آلیاژ به حساب می آیند.

چند نکته مفید در عملیات کوئنچ فولاد های ابزار و قالب، در زیر آورده شده است:

تا قبل از این که قطعه کار برای مدت کافی در دمای سختکاری نگه داشته شده باشد آن را کوئنچ نکنید.
پس از کامل شدن سیکل کوئنچ، بلافاصله عملیات تمپرینگ را آغاز کنید.
قطعه کار پس از کوئنچ نباید به مدت طولانی در دمای محیط نگه داشته شود و باید هر چه سریع تر تمپرینگ آن را انجام داد.
سعی کنید که عملیات کوئنچ برای قطعات یک محموله تولیدی، یکسان اجرا شود و قطعات طویل و نازک را به صورت عمودی کوئنچ کنید تا خمش، کمانی شدن و پیچش آنها به حداقل برسد.
 

کوئنچ کردن در آب به چه صورت می باشد

توصیه می شود به جای آب خالص، از آب نمک برای کوئنچ استفاده شود. دلیل این پیشنهاد این است که به هنگام کوئنچ قطعه فولادی خیلی داغ در آب بخار ایجاد شده در مجاورت سطوح قطعه کار، یک مانع عایق ایجاد کرده و از انتقال حرارت مطلوب جلوگیری میکند، مخصوصا در گوشه های تیز داخلی، رزوه ها، سوراخهای ته بسته و دیگر فرم های مشابه،  در نتیجه بعضی نقاط در قطعه کار نرم باقی می مانند (Soft spots) و این کوئنچ اختلافی باعث ایجاد تنش در قطعه کار شده و اعوجاج و یا ترک را در آن به وجود خواهد آورد.

افزودن نمک (حداکثر ۱۰% حجمی) به آب، فرآیند کوئنچ فولاد را تسهیل می کند، زیرا کریستال های نمک که بر روی سطح قطعه کار رسوب می کنند، به شدت منفجر می شوند. این انفجار کریستال ها باعث به هم خوردن شدید مایع شده و از ایجاد سد بخار در حوالی قطعه کار در حال کوئنچ جلوگیری خواهد کرد. تلاطم مایع همچنین باعث دور شدن پوسته های ناشی از عملیات حرارتی از سطح قطعه کار و ادامه یکنواخت عملیات کوئنچ می گردد. بنابراین استفاده از آب نمک باعث سرد شدن یکنواخت قطعه کار خواهد شد.

روش کوئنچ کردن در روغن چه مزیتی دارد

رعایت نکات زیر میتواند در عملیات کوئنچ فولاد در روغن مفید باشد:

با توجه به این که کوئنچ فولاد داغ در روغن ممکن است خطر آتش سوزی داشته باشد، لازم است برای این کار از روغن با نقطه اشتعال لحظه های (Flash point) بالا استفاده شود.
سرعت سرد شدن قطعه کار به هنگام کوئنچ شدن در روغن، آهسته تر از آب یا آب نمک است. بنابراین میزان تنشهای پس ماند در قطعه کار نیز پایین تر خواهد بود.
 

کوئنچ کردن در مواد پلیمری 

طی 50 سال اخیر بهره برداری و استفاده از محلول های پلیمری با افزایش چشم گیری همراه بوده است. افزودن پلیمرها به آب این امکان را فراهم می نماید تا شدت سردکنندگی آن تغییر کند.
در حالت کلی آب از شدت سردکنندگی بالایی برخوردار است که این شرایط برای برخی از فولادها مناسب نیست. محیط های روغنی نیز جایگزین مناسبی برای این دسته از فولادها نیستند چرا که علی رغم شدت سردکنندگی پایین از سختی کافی برخوردار نیستند و خطراتی همچون حریق را نیز به همراه دارند. با وجود شرایط بالا محیط های پلیمری برای برخی از قطعات می توانند بهترین گزینه باشند.

مزایای کوئنچ کردن در مواد پلیمری

  • حذف خطر حریق و آتش سوزی 
  • مقرون به صرفه بودن نسبت به محلول روغن در آب 
  • حداقل افزایش دمای محلول به هنگام سرد نمودن
  • حداقل آسیب به محیط زیست

امتیاز به این مطلب:
امتیاز: 4 از 5 - 7 رای

نظرات کاربران

بازگشت