مارتمپرینگ یکی از روش های عملیات حرارتی فولادها است که با هدف بهبود خواص مکانیکی آن ها به کار می رود. این روش شامل عملیات حرارتی سریع (کوئنچ) در یک محیط سرد مانند آب یا روغن و سپس عملیات حرارتی آرام (تمپرینگ) در دمای نسبتاً پایین است.
در واقع عمل سرد کردن فولاد بصورت سریع و ناپیوسته را مارتمپرینگ می نامند. بطور کلی عملیات های حرارتی تاثیر مستقیمی بر قیمت فولاد دارند. این عمل در مجموع به چند حالت زیر انجام می شود:
فولاد ابتدا به سرعت در یک محیط سرد خنک می شود تا ساختار مارتنزیتی ایجاد شود. این ساختار دارای سختی و استحکام بالا است اما شکننده نیز می باشد.
پس از کوئنچ، فولاد تا دمای نسبتاً بالا (معمولاً بین 200 تا 600 درجه سانتی گراد) برای مدت زمان مشخصی گرم می شود. این مرحله باعث کاهش سختی و افزایش چقرمگی فولاد می شود.
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 مارتمپرینگ اصلاح شده موسوم است.
سختی و استحکام بالا: این روش باعث ایجاد ساختار مارتنزیتی در فولاد می شود که دارای سختی و استحکام بسیار بالایی است.
چقرمگی بهبود یافته: عملیات تمپرینگ در این روش، باعث افزایش چقرمگی فولاد می شود که مقاومت آن در برابر شکست را بهبود می بخشد.
کنترل بهتر خواص مکانیکی: با تنظیم دمای و مدت زمان تمپرینگ، می توان خواص مکانیکی فولاد را به طور دقیق کنترل کرد.
کاهش اعوجاج: به دلیل سرعت پایین خنک سازی در مرحله تمپرینگ، احتمال اعوجاج فولاد در مارتمپرینگ نسبت به کوئنچ مستقیم کمتر است.
مناسب برای قطعات بزرگ: این روش برای قطعات بزرگ مناسب است زیرا احتمال ترک خوردگی در اثر تنش های حرارتی کمتر است.
در صنایع مختلفی کاربرد دارد، از جمله:
صنعت خودروسازی: برای ساخت قطعاتی مانند چرخ ها، محورها، فنرها و قطعات موتور
صنعت هوافضا: برای ساخت قطعاتی مانند چرخ ها، پیچ ها، بولت ها و قطعات موتور
صنعت ابزارسازی: برای ساخت ابزارهای برش، قالب ها و ابزارهای صنعتی
صنعت نفت و گاز: برای ساخت قطعاتی مانند شیرها، لوله ها و اتصالات
صنعت پزشکی: برای ساخت ابزارهای جراحی و ایمپلنت ها
ترکیب شیمیایی فولاد: ترکیب شیمیایی فولاد بر خواص مکانیکی و در نتیجه بر نتایج مارتمپرینگ نیز تاثیر می گذارد.
دما و مدت زمان تمپرینگ: دما و مدت زمان تمپرینگ بر سختی و چقرمگی فولاد تاثیر می گذارند.
سرعت کوئنچ: سرعت کوئنچ بر ساختار مارتنزیتی ایجاد شده تاثیر می گذارد.
نوع محیط کوئنچ: نوع محیط کوئنچ (آب، روغن، گاز) بر سرعت خنک سازی و احتمال ترک خوردگی تاثیر می گذارد.
مقایسه مارتمپرینگ با سایر روش های عملیات حرارتی
کوئنچ و بازپخت: این روش شامل کوئنچ سریع و سپس بازپخت در دمای بالا است. این روش باعث ایجاد ساختار مارتنزیتی و سپس کاهش سختی و افزایش چقرمگی می شود.
نیتروکربوراسیون: این روش شامل نفوذ همزمان نیتروژن و کربن به سطح فولاد است. این روش باعث افزایش سختی، مقاومت به سایش و مقاومت به خوردگی می شود.
کاربیدینگ: این روش شامل نفوذ کربن به سطح فولاد است. این روش باعث افزایش سختی و مقاومت به سایش می شود.
مارتمپرینگ یک روش موثر و کاربردی برای بهبود خواص مکانیکی فولادها است. با انتخاب صحیح پارامترهای این روش، می توان خواص مکانیکی مورد نیاز برای کاربردهای مختلف را به دست آورد.
استاندارد های این روش، مجموعه قوانین و دستورالعمل هایی هستند که برای انجام صحیح و موثر این فرآیند تعیین شده اند. این استاندارد ها، پارامتر های مختلفی مانند دمای گرمایش، دمای کوئنچ، دمای تمپرینگ، مدت زمان تمپرینگ، سرعت خنک سازی و نوع محیط خنک سازی را مشخص می کنند. رعایت این استاندارد ها، به تولید کنندگان کمک می کند تا کیفیت و یکنواختی محصول را تضمین کرده و از بروز مشکلات و عیوب جلوگیری کنند. برخی از استاندارد های مهم برای این روش عبارتند از:
ASTM A252: این استاندارد برای عملیات حرارتی فولاد های کربنی و آلیاژی استفاده می شود.
ISO 6508: این استاندارد برای عملیات حرارتی فولاد های ابزارسازی استفاده می شود.
EN 10065: این استاندارد برای عملیات حرارتی فولاد های ضد زنگ استفاده می شود.
JIS G 4101: این استاندارد برای عملیات حرارتی فولاد های ساختمانی استفاده می شود.
نتیجه گیری
پس از مارتمپرینگ، قطعه دارای سختی و استحکام بسیار بالا و همچنین چقرمگی کافی برای مقاومت در برابر شکستگی است. این خواص مکانیکی برای یک چاقو بسیار مهم هستند.
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
