فولاد یکی از پرکاربردترین مواد در صنعت است که به دلیل ویژگیهای مکانیکی و شیمیایی خود، در زمینههای مختلفی مورد استفاده قرار میگیرد. یکی از مهمترین فرآیندهایی که بهبود خواص فولاد را ممکن میسازد، عملیات حرارتی است. در این مقاله به بررسی انواع فولادهای عملیات حرارتی، مراحل انجام این فرآیند، تأثیرات آن بر خواص فولاد، و کاربردهای آن در صنایع مختلف خواهیم پرداخت. همچنین در انتها به قیمت فولاد عملیات حرارتی خواهیم پرداخت.
فولاد عملیات حرارتی آلیاژی (حاوی عناصر آلیاژی کرم، نیکل، مولیبدن و یا وانادیم) برای ساخت قطعاتی با سطح مقطع بزرگ استفاده می شوند که معمولاً تحت بارگذاری شدید قرار می گیرند. استحکام کششی این فولاد ها پس از سختکاری و تمپر تا حدود 1300 n/mm2 افزایش می یابد.
فولاد های عملیات حرارتی پذیر غیرآلیاژی برای ساخت قطعاتی باسطح مقطع کم و استحکام پایین که تحت بارگذاری های شدید کششی و خمشی و پیچشی بکار می روند.
قطعات با طول بلند در ماشین آلات و وسایل نقلیه که نیاز به استحکام بالا ، مقاومت کششی بالا ، انعطاف پذیری خوب و مقاومت بالا در برابر شکست دارند از این نوع فولاد ساخته می شوند مانند میل لنگ ها، محورهای غیر هم مرکز، اجزاء و قطعات دندانه دار، شفت های مربوط به صنایع سیمان، شاسی اتومبیل، صفحه دیسک .
برای نرم کردن فلزات در تلاش برای بهبود شکل پذیری کلی آنها آنیلینگ انجام می شود. بازپخت شکلی از عملیات حرارتی است که فلزات را از دمای آنها بالاتر می برد تا در نهایت ریزساختار آنها تغییر کند. به دنبال قرار گرفتن در معرض حرارت بالا، فلزات به آرامی سرد می شوند تا امکان پردازش بیشتر فراهم شود و در عین حال هرگونه پتانسیل برای ترک خوردگی فلز از بین برود. در حالی که فولادها اغلب آنیل می شوند، فلزات دیگری که تحت این فرآیند قرار می گیرند می توانند شامل مس، آلومینیوم و برنج باشند.
هدف از آنیل، گرم کردن فلزات تا حدی است که بسیار نرم شوند و در نتیجه روش ساده تری برای دستکاری ساختار کلی فلز فراهم شود. فولادهای پر آلیاژ که حاوی محتوای کربن بالا هستند، می توانند تحت بازپخت نرم قرار گیرند.
پس از انجام آنیلینگ، فلز از طریق فرآیند نرماله می شود. در این روش فلز جامد بالای 40 درجه سانتیگراد گرم می شود. در نتیجه فرآیند نرماله ساختارهای همگن را تشکیل می دهد که خواص منحصر به فرد بیشتری دارند. مهمتر از همه، این فرآیند فقط برای فلزات آهنی قابل اجرا است و با آنیلینگ متفاوت است.
هدف اصلی نرماله سازی کاهش تنش ناشی از ماشینکاری عملیات حرارتی است و تنش ناشی از ریخته گری نیز با این روش حذف می شود. دما بالا می رود و سپس اجازه داده می شود تا در هوا خنک شود.
این تکنیک باید با رعایت تمام نکات ایمنی و در شرایط مطلوب برای نتایج دقیق انجام شود.
به دلیل ویژگی های فلزات بعد از فرآیند کوئنچ، به آن سخت شدن نیز می گویند. در این روش، ابتدا دمای فلز جامد را بالا می برند و سپس اجازه می دهند به سرعت تا خنک شود.
این فرآیند خنک سازی سریع برای حفظ خواص مکانیکی یا فیزیکی می باشد. این عملیات تضمین می کند که ساختار فلز همگن ثابت بماند. کوئنچ برای آلیاژهای آهنی توصیه می شود که فلز را سخت می کند و شکل پذیری را کاهش می دهد. پس از گرم شدن بالاتر از دمای بحرانی، فلز می تواند با عبور از هوا، آب یا هر پلیمری خنک شود.
این فرآیند مانند روش قبلی نرمال سازی برای سخت شدن فلز استفاده می شود. فرآیند Quenching یک اشکال دارد زیرا می تواند فلز را شکننده کند. اما با گرم کردن مجدد آن می توان این مشکل را حل کرد.
نیتریدینگ یکی دیگر از فرآیند های عملیات حرارتی فولادها است. در این فرآیند گاز نیتروژن را روی سطح ماده فلزی جامد پخش می کنند. گاز نیتروژن روی سطح فلز جذب می شود و آن را محکم و مستحکم تر می کند. این تکنیک برای فولاد کم آلیاژ، آلومینیوم و تیتانیوم توصیه می شود.
فرآیند نیتریدینگ به دو نوع تقسیم می شود.
1-انتشار از طریق نیتروژن گازی به نام آمونیاک.
2- با یون پلاسما نیتروژن.
فرآیند نیتریدینگ در 48 ساعت برای تکمیل یک سیکل انجام می شود که مقاومت در برابر سایش و کیفیت سایش فلز جامد را افزایش می دهد. از همه مهمتر، خواص خمشی و خستگی تماس با نیروهای قوی فلزات را افزایش می دهد. این فرآیند با احتیاط ایمنی قوی و تحت شرایط و دماهای خاص انجام می شود.
فولاد حرارت دهی شده با تنش شدید، تنش زدا نامیده می شود. این تنش برای حذف تنش القایی در آلیاژ یا فلز استفاده می شود. این تنش در اثر فرآیندهای مختلفی مانند ماشین کاری، نورد و آنیل و غیره ایجاد می شود.
فلز ابتدا در دمای بالا گرم می شود و سپس فشار در هوا خنک می شود. در نهایت، این فرآیند برای عملیات حرارتی مناسب آلیاژ فولاد ضروری است. در این روش، فلز بدون هرگونه تنش القایی یا ناخواسته بر روی لایه بالایی خود خالص می شود. آخرین فرآیند زمان بر نیست و از همه قابل دسترس ترین است.
سخت شدن فولاد کربنی به دلیل تشکیل مارتنزیت باعث بهبود سختی مواد می شود. این کار با خنک کردن فولاد از ناحیه آستنیت در روغن، آب یا محلول آب نمک انجام می شود. از طرف دیگر، تمپرینگ پس از فرآیند سخت شدن برای القای شکلپذیری و چقرمگی ریزساختار به کار میرود. دمای تمپر کردن کمتر از دمای فرآیند سخت شدن است.
ریخته گری فولاد و فرآیندهای فلزکاری اولیه باعث ایجاد عیوب مختلفی مانند ریزساختار درشت، جداسازی ناخالصی ها، نرمی و تنش می شود. تمام این عیوب ایجاد شده در فرآیند تولید اولیه را می توان با استفاده از فرآیند عملیات حرارتی بازیابی یا برطرف کرد.
اهمیت کاربرد فولاد عملیات حرارتی و نقش فولاد حامیران
در نهایت، کاربرد فولاد عملیات حرارتی در صنایع مختلف بهویژه در حوزههای خودرو، هوافضا، ساخت و ساز و نفت و گاز، بهطور قابل توجهی به بهبود خواص مکانیکی و عملکردی این مواد کمک میکند. با توجه به اهمیت ویژگیهایی چون سختی، مقاومت به سایش و انعطافپذیری، انتخاب صحیح نوع فولاد و فرآیند عملیات حرارتی مناسب میتواند تأثیر زیادی بر کیفیت و عمر مفید محصولات نهایی داشته باشد.
فولاد حامیران بهعنوان یکی از تامینکنندگان معتبر فولاد در بازار، با ارائه انواع فولادهای عملیات حرارتی با کیفیت بالا و مشاورههای تخصصی، به مشتریان خود کمک میکند تا بهترین انتخاب را برای نیازهای صنعتی خود داشته باشند. با انتخاب فولاد حامیران، شما نه تنها از کیفیت برتر محصولات بهرهمند میشوید، بلکه از خدمات مشاورهای و پشتیبانی حرفهای نیز برخوردار خواهید بود.
نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخشهای موردنیاز علامتگذاری شدهاند *
نام*
ایمیل*
وبسایت
ذخیره نام، ایمیل و وبسایت من در مرورگر برای زمانی که دوباره دیدگاهی مینویسم.
Δ
صفحه نخست
محصولات
تلگرام
اینستاگرام