گروه کمیجان سراب

2)           زمان و روش گرم کردن باید بر اساسنوع فولاد و ابعاد دو شکل قطعه روش بارگیری انتخاب شود. با حتی الامکان از روش های مشابه کمک گرفته شود.

3)           با توجه به نوع کوره عملیات حرارتی و با استفاده از روشهای مناسب از تمپرترکیب شیمیایی سطح در ضمن گرم کردن و نگهداشتن در دمای بالا جلوگیری شود.

4)           با توجه به ترکیب شیمیایی شکل و ابعاد قطعه از محیط های سرد کننده مناسب استفاده شود.

5)           درصورتیکه هدف سرد کردن قطعه باشد:

الف) قطعات در حالی که هنوز در حال گرم کردن هستند، از حمام کوئینچ کننده خارج شود.

ب) بلافاصله پس از خارج شدن از حمام به کوره بازگشت و تتادمای مناسب (که قبلا گرم شده است) اتقال داده شود.

    ترک خوردن

در بعضی از قطعات پیچیده و حساس  اختلاف دمایی زیاد و تنش های ایجاد شده در هنگام گرم کردن و یا سرد کردن باعث ایجاد ترک و پارگی قطعات می شود. پیش گرم کردن کافی باعث می شود که دمای همه قسمت های قطعه یک نواخت شود و از ایجاد این عیب جلوگیری می شود.

 عوامل مختلفی از جمله موارد زیر باعث ترک خوردن می شود:

1)           سرعت سرد شدن خیلی زیـاد

به عنوان مثال اگر فولادی که در روغن سخت می شود را در آب کوئینچ کنند به احتمال خیلی زیاد ترک بر می دارد. با قطعه در روغن که آلوده به آب است سرد شود. از آنجایی که آب در ته مخزن جمع می شود باعث ترک می شود.

2)           سرد کردن قطعه

سرد کردن قطعه کوئینچ شده تا درحه حرارت اتاق قبل از اینکه بازگشت داده شود. توجه:قطعات کوچک بیشتر در این مورد حساس هستند.

3)           متوقف کردن عملیات کوئینچ در درجه حرارت بالا

متوقف کردن عملیات کوئینج در درجه حرارت بالا و انتقال قطعه به کوره با درجه حرارت بالا این امر تشکیل (M) متوقف کرده و مجددا ادامه پیدا می کند که ساختمان میکروسکوپی آن شامل مخروطی ازM  تمپر شده تشکیل می شود که تنشهای داخلی را زیاد کزده و باعث ترک می گردد.

4)           دی کربور شدن یا اکسید شدن

دی کربور شدن یا اکسید شدن شدید قطعه در ضمن حرارت دادن و قبل از کوئینچ کردن نیز می توان منجر به ترک شود.

5)           سریع حرارت دادن

سرعت زیاد حرارت دادن مخصوصا در مورد قطعاتی که یک بار سخت شده اند و نیاز به سخت شدن مجد دارند، باعث ایجاد ترک می شود.

6)           معایب ناشی از  طراحی و شکل قطعه

در مواردی که تغیرات ضخامت در قسمت های مختلف قطعه زیاد باشد یا زوایا و گوشه های تیز در قطعه وجود داشته باشد این ترک را شدید می کند.

7)           طراحی غیر صحیح در قطعه

شامل بر آمدگیها و گوشه های نوک تیز تعمیرا ت ناگهانی در مقطع عرضی.

8)           استفاده از روش های غیر صحیح

استفاده از زوش های غیر صحیح برای فرو بردن قطعات در محیط های سرد کننده.

به عنوان مثال: قطعات ضخیم و نازک ابتدا باید طرف مقطع ضخیم وارد حمام کوئینچ شود و قطعات طولانی باید به صورت عمودی وارد حمام شود. مانند قلاویز، مته و قطعات نازک مانند دیسکها و تیغه های فرز ها باید از طرف لبه وارد مخزن شود.

تنش گیری (تاب گیری)

وقتی که فلز را در دمای بالا حرارت می دهند،فلز منبسط می شود و بر عکس هنگامی که فلز را از دمای بالا سرد می کنند، انقباض صورت می گیرد .

در حین جوشکاری یا آهنگری وقتی که یک قسمت از لوله یا ورق فولادی بیشتر از قسمت های دیگر گرم می شود، تنش های داخلی زیادی در فولاد به وجود می آید. در حین گرم شدن فولاد، قسمت های منبسط شده جایی برای قرار گیری ندارد بنابراین قطعه تغیر فرم می دهد.

در هنگام سرد شدن، انقباض قطعه مانع از ایجاد فلز سرد و سخت در اطراف منطقه حرارت دیده می شود. نیروهایی که در حین انقباض در قطعه به وجود آمده اند، هنوز آزاد نشده اند و هنگامی که فلز مجددا سرد می شود سرد می شود این نیرو به عنوان تنش های داخلی باقی می ماند.

تنش های داخلی در اثر تغیرات حجمی و انتقال و رسوب فلز به وجود می آیند.

اصطلاح تنش کاربرد وسیعی در رشته متالورژی دارد و عبارت است از بار نیروی که بر  سطح مقطع فولاد وارد می شود. تنش های داخلی و تنش های باقیمانده برای فولاد مضر هستند. زیرا ممکن است در حالی که فولاد ماشین کاری می شود باعث ایجاد ترک در آن شوند.  برای رهـا سازی از این تنش هـا، فولاد را دمـای حـدود 1100در جه فارنهایت (595درجه سانتی گـراد) حـرارت مـی دهند، تا وقتی که مطمئن شوند تمام قسمت های فولاد به طور یکنواخت حرارت دیده اند، سپس آن را در دمای اتاق آهسته سرد می کنند. این مراحل را آنیل تنش گیری یا همان تنش زدایی می نامند.

نواحی پراکنده نرم:

1)             کوئینچ کردن در آبی که حاوی حبابهای هوا است با حبابهای بخار در آن تشکیل شده است.

2)             آبهایی که ب روغن و صابون و ناخالصیهای دیگر آلوده شده باشد.

3)             کافی نبودن آب مخزن برای حجم قطعاتی که در آن کوئینچ می شود.

4)             غیر همگن بودن ترکیب شیمیایی.

5)             پوششش پوسته های اکسیدی یا گریس و ماسه و غیره در روی قطعه.

سختی کم پس از کوئینچ کردن:

اگر سختی قطعه پس از عملیات حرارتی ب اندازه کافی نباشد علل آن  عبارت اند از:

1)             در جه حرارت آستنیته کم. یا زمان آستنیته کردن خیلی کم باشد.

2)             سرعت سرد کردن خیلی کم

3)             دی کربوره شدن

4)             حضور آستنیت باقی مانده خیلی زیاد

شکست ترد ناشی از سخت کردن مجدد فولاد های تند بر (ابزاری)

اگر قرار باشد که یک فولادتند بر سخت شده مجددا سخت شود، باید ابتدا آنرا انیل کرد، و سپس عملیات حرارتی بر روی آنت انجام شود. اگر به دلایلی صرفه جویی در هزینه یا سرعت عمل در کار عملیات آنیل حذف شود و قطعه مجددا سخت شود امکان شکست قطعه زیاد است.

سوختنی با ذوب موضعی ناشی از درجه حرارت:

عدم کنترل دقیق درجه حرارت در ضمن آستنیت کردن نه تنها موجب رشد دانه و افزایش آستنیت باقی مانند و خشن شدن ساختار هایی می شود بلکه منحصر به ذوب موضعی در مرز دانه ها می شود.

 منابع:

-  عملیات حرارتی گلعداز (محمد علی گلعداز) دانشگاه صنعتی اصفهان

-  آشنایی با عملیات حرارتی