آستمپرینگ چیست؟

آستمپرینگ یکی از روش های عملیات حرارتی بوده که می تواند بهترین جایگزین برای روش های سخت کردن و کوئنچ فولاد های کربنی ساده می باشد. به عبارت دیگر آس‌پخت یا austempering یک فرآیند سخت‌سازی است که برای بهبود خواص مکانیکی فلزهای پایه آهن مورد استفاده قرار می‌گیرد.

مراحل آستمپرینگ

مرحله اول: آستنیته کردن فولاد به معنای حرارت دادن آهن یا آلیاژهای پایه آهن تا رسیدن به دمای تغییر ساختار کریستالی از فریت به آستنیت می‌باشد(دمای آسنتیته بین 790 الی 915 درجه سانتی گراد). با تغییر دمای آستنیتی کردن، فرایند آسپخت می‌تواند ریز ساختارهای متفاوت و دلخواه را فراهم کند. برای بعضی از آهن‌ها، آلیاژهای پایه آهن و فولادها، ممکن است کاربید در مرحله آستنیتی کردن ظاهر شود که به آن آستنیتی کردن دو فازی می‌گویند. مرحله دوم: سرد کردن سریع در حمام نمک مذاب یا روغن داغ تا دمای قبل از شروع تشکیل مارتنزیت (بین 260 الی 370 درجه سانتی گراد). مرحله سوم: نگه داشتن در این دما به نحوی که دگرگونی آستنیت به بینیت به طور کامل انجام گیرد. زمان نگهداری در این دما با توجه به موقعیت دیاگرام IT مشخص می شود . از دیاگرام IT جهت مطالعه وابستگی دگرگونی های آستنیت نسبت به درجه حرارت استفاده می شود. مرحله چهارم: سرد کردن تا دمای هوای اتاق(حدود 25 درجه سانتی گراد)

مزایای آستمپرینگ نسبت به سریع سرد کردن

 

1. افزایش استحکام ضربه ( چقرمگی ) و انعطاف پذیری برای یک سختی مشخص و ثابت
2. حذف و یا کاهش احتمال ترک برداشتن، تغییر شکل دادن و یا ایجاد تنش‌های داخلی در ضمن عملیات حرارتی
3. کاهش اعوجاج خصوصا در قطعات نازک

بهترین روش عملیات حرارتی برای مقاطع نازک فولادهای کربنی ساده، تحت شرایطی که سختی در حدود ۵۰ راکول سی و استحکام ضربه و انعطاف پذیری بالایی مورد نیاز باشد، آستمپرینگ است. آزمایشگاه فولاد حامیران، با توجه به نتایج حاصل از مقایسه چقرمگی و ازدیادِ طولِ فولاد ۱۰۹۵ تحت شرایط آستمپر شده، سریع سرد و باز پخت شده به هنگام اعمال سختی یکسان این موضوع را تصدیق می نماید.

نکات قابل توجه فرایند آستمپرینگ

فولادهایی مناسب برای آستمپرینگ هستند که از سختی پذیری نسبتا خوبی برخوردار باشند، به نحوی که ضمن سرد شدن در حمام نمک مذاب یا روغن داغ در دماهای بالا، پرلیت تشکیل نشود. فولادهای کربنی ساده که از سختی پذیری کمتری برخوردارند و زمان کوتاه تری جهت شروع دگرگونی نیاز دارند را می توان تا ضخامت 5 میلیمتر با استفاده از روش آستمپرینگ، عملیات حرارتی نمود. مقاطع ضخیم تر که سختی پذیری بالاتری دارند می توانند بدون محدودیت آستمپر شوند، ولی از آنجا که زمان لازم برای دگرگونی آستنیت به بینیت افزایش می یابد، یک روش پرهزینه و غیراقتصادی به حساب می آید.