Ⅰ. የሙቀት ሕክምና መሠረታዊ ፅንሰ-ሀሳብ።
ሀ. የሙቀት ሕክምና መሠረታዊ ፅንሰ-ሀሳብ።
የመሠረታዊ መዋቅሩ ዋና ዋና ክፍሎች እና ተግባራትየሙቀት ሕክምና:
1. ማሞቂያ
ዓላማው ወጥ የሆነ እና ጥሩ የኦስቲኒት መዋቅር ማግኘት ነው።
2.ሆሊዲንግ
ግቡ የሥራው ክፍል በደንብ መሞቁን ማረጋገጥ እና ካርቡሪዜሽን እና ኦክሳይድ እንዳይፈጠር መከላከል ነው።
3.ማቀዝቀዝ
ዓላማው ኦስቲኔትን ወደ ተለያዩ ጥቃቅን መዋቅሮች መለወጥ ነው።
ከሙቀት ሕክምና በኋላ ጥቃቅን መዋቅሮች
ከማሞቅና ከመያዝ በኋላ በሚቀዘቅዝበት ሂደት ውስጥ፣ ኦስቲኒት እንደ ማቀዝቀዣው ፍጥነት ወደተለያዩ ማይክሮስትራክቸሮች ይለወጣል። የተለያዩ ማይክሮስትራክቸሮች የተለያዩ ባህሪያትን ያሳያሉ።
ለ. የሙቀት ሕክምና መሠረታዊ ፅንሰ-ሀሳብ።
በማሞቂያ እና በማቀዝቀዝ ዘዴዎች ላይ የተመሠረተ ምደባ፣ እንዲሁም የብረት ማይክሮስትራክቸር እና ባህሪያት
1. ባህላዊ የሙቀት ሕክምና (አጠቃላይ የሙቀት ሕክምና): ማሞቅ፣ ማቃጠል፣ መደበኛ ማድረግ፣ ማቃጠል
2. የገጽታ ሙቀት ሕክምና፡ የገጽታ ማጥፊያ፣ የኢንዳክሽን ማሞቂያ የገጽታ ማጥፊያ፣ የነበልባል ማሞቂያ የገጽታ ማጥፊያ፣ የኤሌክትሪክ ግንኙነት ማሞቂያ የገጽታ ማጥፊያ።
3. የኬሚካል ሙቀት ሕክምና፡- ካርቡሪዚንግ፣ ናይትራይዲንግ፣ ካርቦኒትሪዲንግ።
4. ሌሎች የሙቀት ሕክምናዎች፡ ቁጥጥር የሚደረግበት የከባቢ አየር ሙቀት ሕክምና፣ የቫክዩም ሙቀት ሕክምና፣ የቅርጽ ለውጥ የሙቀት ሕክምና።
ሐ. የአረብ ብረቶች ወሳኝ የሙቀት መጠን
የብረት ወሳኝ የለውጥ ሙቀት በሙቀት ሕክምና ወቅት የማሞቂያ፣ የማቆያ እና የማቀዝቀዣ ሂደቶችን ለመወሰን አስፈላጊ መሠረት ነው። የሚወሰነው በብረት-ካርቦን ደረጃ ዲያግራም ነው።
ቁልፍ መደምደሚያ፡የብረት ትክክለኛ ወሳኝ የለውጥ ሙቀት ሁልጊዜ ከቲዎሬቲካል ወሳኝ የለውጥ ሙቀት በስተጀርባ ይርቃል። ይህ ማለት በማሞቅ ጊዜ ከመጠን በላይ ሙቀት መጨመር ያስፈልጋል፣ እና በማቀዝቀዝ ጊዜ ዝቅተኛ ቅዝቃዜ አስፈላጊ ነው።
Ⅱ. የብረት ማቃጠል እና መደበኛ ማድረግ
1. የአኔሊንግ ፍቺ
ማቀጣጠል ማለት ብረትን ከወሳኝ ነጥብ Ac₁ በላይ ወይም በታች ባለው የሙቀት መጠን ማሞቅን ያካትታል፣ ከዚያም በምድጃው ውስጥ ቀስ ብሎ ማቀዝቀዝን ያካትታል፣ ይህም ብዙውን ጊዜ ወደ ሚዛን ቅርብ የሆነ መዋቅር ለማግኘት ነው።
2. የማቅለጫ ዓላማ
①ለማሽን ጥንካሬን ያስተካክሉ፡- በHB170~230 ክልል ውስጥ የማሽን ጥንካሬን ማሳካት።
②የተረፈውን ጭንቀት ያስታግሱ፡- በቀጣዮቹ ሂደቶች ወቅት መበላሸትን ወይም መሰንጠቅን ይከላከላል።
③የእህል መዋቅርን ያጣሩ፡- ማይክሮስትራክቸሩን ያሻሽላል።
④ለመጨረሻ የሙቀት ሕክምና ዝግጅት፡- ለቀጣይ ማጥለቅለቅ እና ማሞቅ ጥራጥሬ (ስፌሮይድ የተደረገለት) ፐርላይትን ያገኛል።
3. ስፔሮይዲንግ አኔሊንግ
የሂደት ዝርዝሮች፡ የማሞቂያ ሙቀት ከ Ac₁ ነጥብ አጠገብ ነው።
ዓላማ፡- በብረት ውስጥ ያለውን የሲሚንቶ ወይም የካርቦይድ ስፌሮይዳይድ ማድረግ፣ በዚህም ምክንያት ጥራጥሬ (ስፌሮይዳይድ) ፐርላይት ይፈጠራል።
የሚመለከተው ክልል፡- ለኢዩቴክቶይድ እና ለሃይፐርዩቴክቶይድ ውህዶች ላሏቸው ብረቶች ጥቅም ላይ ይውላል።
4.የማስተካከያ ማሰሪያ (ሆሞጀኒዚንግ ማሰሪያ)
የሂደት ዝርዝሮች፡ የማሞቂያ ሙቀት በደረጃ ዲያግራም ላይ ካለው የሶልቨስ መስመር ትንሽ በታች ነው።
ዓላማ፡- መለያየትን ማስወገድ።
①ለዝቅተኛ-የካርቦን ብረትየካርቦን ይዘት ከ0.25% በታች ከሆነ፣ እንደ ዝግጅት የሙቀት ሕክምና ከማቃጠል ይልቅ መደበኛ ማድረግ ይመረጣል።
②ከ0.25% እስከ 0.50% ባለው የካርቦን ይዘት መካከለኛ-ካርቦን ብረት፣ ማቃጠል ወይም መደበኛ ማድረግ እንደ ዝግጅት የሙቀት ሕክምና ሊያገለግል ይችላል።
③ከ0.50% እስከ 0.75% መካከል የካርቦን ይዘት ያለው መካከለኛ እስከ ከፍተኛ የካርቦን ብረት፣ ሙሉ በሙሉ ማቃጠል ይመከራል።
④ ለከፍተኛ-የካርቦን ብረትየካርቦን ይዘት ከ0.75% በላይ ከሆነ፣ ኖርማላይዜሽን መጀመሪያ የኔትወርክ Fe₃Cን ለማስወገድ ጥቅም ላይ ይውላል፣ ከዚያም ስፌሮይዳይዚንግ አኔሊንግ ይከተላል።
Ⅲ.የብረት ማቃጠል እና ማቀዝቀዝ
ሀ. ኩዌንቺንግ
1. የኩዌንቺንግ ፍቺ፡- ኩዌንቺንግ ብረትን ከAc₃ ወይም Ac₁ ነጥብ በላይ ወዳለው የተወሰነ የሙቀት መጠን ማሞቅ፣ በዚያ የሙቀት መጠን መያዝ እና ከዚያም ከወሳኙ የማቀዝቀዣ ፍጥነት በላይ በሆነ ፍጥነት ማቀዝቀዝን ያካትታል።
2. የማጥፊያ ዓላማ፡- ዋናው ግብ የብረቱን ጥንካሬ እና የመልበስ መቋቋም ለመጨመር ማርቴንሳይት (ወይም አንዳንድ ጊዜ ዝቅተኛ ቤይኔት) ማግኘት ነው። ማጥፊያ ለብረት በጣም አስፈላጊ ከሆኑ የሙቀት ሕክምና ሂደቶች አንዱ ነው።
3. ለተለያዩ የብረት ዓይነቶች የማጥፊያ ሙቀትን መወሰን
ሃይፖዩቴክቶይድ ብረት፡ Ac₃ + 30°ሴ እስከ 50°ሴ
ዩቱክቶይድ እና ሃይፐርዩቴክቶይድ ብረት፡ አክ₁ + 30°ሴ እስከ 50°ሴ
የአሉሚኒየም ብረት፡ ከአስፈላጊው የሙቀት መጠን ከ50°ሴ እስከ 100°ሴ
4. ተስማሚ የማጥፊያ ዘዴ የማቀዝቀዣ ባህሪያት፡
ከ "አፍንጫ" የሙቀት መጠን በፊት ቀስ ብሎ ማቀዝቀዝ፡ የሙቀት ጭንቀትን በበቂ ሁኔታ ለመቀነስ።
በ"አፍንጫ" የሙቀት መጠን አቅራቢያ ከፍተኛ የማቀዝቀዝ አቅም፡- ማርቴንሲቲክ ያልሆኑ መዋቅሮችን ከመፍጠር ለመቆጠብ።
በኤም₅ ነጥብ አቅራቢያ ቀስ ብሎ ማቀዝቀዝ፡- በማርቴንሲቲክ ትራንስፎርሜሽን ምክንያት የሚፈጠረውን ጭንቀት ለመቀነስ።
5. የማጥፊያ ዘዴዎች እና ባህሪያቸው፡
①ቀላል ማጥፊያ፡- ለመስራት ቀላል እና ለአነስተኛ እና ቀላል ቅርጽ ላላቸው የስራ ቦታዎች ተስማሚ። የተገኘው ማይክሮስትራክቸር ማርቴንሳይት (ኤም) ነው።
②ድርብ ማጥፊያ፡- ውስብስብ እና ለመቆጣጠር አስቸጋሪ፣ ውስብስብ ቅርጽ ላላቸው ከፍተኛ የካርቦን ብረት እና ትላልቅ የአሉሚኒየም ብረት ስራዎች ጥቅም ላይ ይውላል። የተገኘው ማይክሮስትራክቸር ማርቴንሳይት (ኤም) ነው።
③የተሰበረ ኩቺንግ፡- ለትላልቅ፣ ውስብስብ ቅርጽ ላላቸው የአሉሚኒየም ብረት ስራዎች የሚያገለግል የበለጠ ውስብስብ ሂደት። የተገኘው ማይክሮስትራክቸር ማርቴንሳይት (ኤም) ነው።
④የኢሶተርማል ኩቺንግ፡- ከፍተኛ ፍላጎት ላላቸው ትናንሽ፣ ውስብስብ ቅርጽ ላላቸው የስራ ቦታዎች ጥቅም ላይ ይውላል። የተገኘው ማይክሮስትራክቸር ዝቅተኛ ቤይኒት (ቢ) ነው።
6. የጥንካሬ አቅምን የሚነኩ ምክንያቶች
የጠንካራነት ደረጃ የሚወሰነው በብረት ውስጥ ባለው እጅግ በጣም ቀዝቃዛው ኦስቴኒት መረጋጋት ላይ ነው። እጅግ በጣም ቀዝቃዛው ኦስቴኒት መረጋጋት ከፍ ባለ ቁጥር የጠንካራነቱ መጠን የተሻለ ይሆናል፣ እና በተቃራኒው።
እጅግ በጣም ቀዝቃዛ የኦስቲኔት መረጋጋት ላይ ተጽዕኖ የሚያሳድሩ ምክንያቶች፡
የC-Curve አቀማመጥ፡- የC-curve ወደ ቀኝ ከተሸጋገረ፣ ለማጥበቅ ወሳኝ የሆነው የማቀዝቀዣ መጠን ይቀንሳል፣ ይህም የጠንካራነትን ያሻሽላል።
ቁልፍ መደምደሚያ፡
የC-curveን ወደ ቀኝ የሚያዞር ማንኛውም ምክንያት የብረቱን ጥንካሬ ይጨምራል።
ዋና ምክንያት፡
የኬሚካል ቅንብር፡- ከኮባልት (ኮ) በስተቀር፣ በኦስቲኔት ውስጥ የሚሟሟት ሁሉም ቅይጥ ንጥረ ነገሮች የጠንካራነትን ይጨምራሉ።
የካርቦን ይዘቱ በካርቦን ብረት ውስጥ ካለው የዩቴክቶይድ ስብጥር ጋር በቀረበ ቁጥር፣ የC-curve ወደ ቀኝ ይቀየራል፣ እና የጠንካራነቱ መጠን ይጨምራል።
7. የጠንካራነት መወሰን እና ውክልና
①የማጥፊያ ጥንካሬ ፈተና፡- የማጥፊያ አቅም የሚለካው በመጨረሻ-ማጥፊያ የሙከራ ዘዴን በመጠቀም ነው።
②የክሪቲካል ኩዌንች ዲያሜትር ዘዴ፡- ወሳኝ ኩዌንች ዲያሜትር (D₀) በተወሰነ ኩዌንች መካከለኛ ውስጥ ሙሉ በሙሉ ሊጠነክር የሚችል ከፍተኛውን የብረት ዲያሜትር ይወክላል።
ለ.ተለዋዋጭ
1. የቴምፕሬንግ ፍቺ
የሙቀት ማስተካከያ (Tempering) የሙቀት ሕክምና ሂደት ሲሆን የተወገደ ብረት ከ A₁ ነጥብ በታች ወደሚገኝ የሙቀት መጠን እንደገና እንዲሞቅ፣ በዚያ የሙቀት መጠን እንዲቆይ እና ከዚያም ወደ ክፍል የሙቀት መጠን እንዲቀዘቅዝ ይደረጋል።
2. የቴምፕሬንግ ዓላማ
የተረፈውን ጭንቀት ይቀንሱ ወይም ያስወግዱ፡- የሥራውን ቅርጽ መበላሸት ወይም መሰንጠቅን ይከላከላል።
የተረፈውን ኦስቲናይት ይቀንሱ ወይም ያስወግዱ፡- የሥራውን መጠን ያረጋጋል።
የተወገደ ብረት ብስባሽነትን ያስወግዳል፡- የሥራውን መስፈርት ለማሟላት ማይክሮስትራክቸር እና ባህሪያትን ያስተካክላል።
አስፈላጊ ማሳሰቢያ፡- ብረት ከተጣራ በኋላ ወዲያውኑ መሞቅ አለበት።
3. የቴምፐሪንግ ሂደቶች
1. ዝቅተኛ የሙቀት መጠን
ዓላማ፡- የጭንቀት መቀነስ፣ የሥራውን ጥንካሬ ማሻሻል እና ከፍተኛ ጥንካሬ እና የመልበስ መቋቋምን ማግኘት።
የሙቀት መጠን፡ 150°ሴ ~ 250°ሴ።
አፈጻጸም፡ ጥንካሬ፡ HRC 58 ~ 64። ከፍተኛ ጥንካሬ እና የመልበስ መቋቋም።
አፕሊኬሽኖች፡ መሳሪያዎች፣ ሻጋታዎች፣ ተሸካሚዎች፣ ካርቡራይትድ ክፍሎች እና ወለል-የደረቁ ክፍሎች።
2. ከፍተኛ ሙቀት
ዓላማ፡- ከፍተኛ ጥንካሬን እና በቂ ጥንካሬን ማግኘት።
የሙቀት መጠን፡ 500°ሴ ~ 600°ሴ።
አፈጻጸም፡ ጥንካሬ፡ HRC 25 ~ 35። ጥሩ አጠቃላይ የሜካኒካል ባህሪያት።
አፕሊኬሽኖች፡ ዘንግ፣ ማርሽ፣ የመገናኛ ዘንጎች፣ ወዘተ.
የሙቀት ማጣሪያ
ፍቺ፡- ኩዌንቺንግ ከዚያም ከፍተኛ የሙቀት መጠን ያለው ቴምፕሬንግ የሙቀት ማጣሪያ ወይም በቀላሉ ቴምፕሬንግ ይባላል። በዚህ ሂደት የታከመ ብረት እጅግ በጣም ጥሩ አጠቃላይ አፈጻጸም ያለው ሲሆን በስፋት ጥቅም ላይ ይውላል።
Ⅳ. የብረት ወለል ሙቀት አያያዝ
ሀ. የአረብ ብረቶች ወለል ማቃጠል
1. የገጽታ ጥንካሬ ፍቺ
የወለል ማጠናከሪያ የአንድን የሥራ ክፍል የላይኛው ክፍል በፍጥነት በማሞቅ የገጽታውን ንብርብር ወደ ኦስቴኒት በመቀየር እና ከዚያም በፍጥነት በማቀዝቀዝ ለማጠናከር የተነደፈ የሙቀት ሕክምና ሂደት ነው። ይህ ሂደት የሚከናወነው የአረብ ብረትን ኬሚካላዊ ስብጥር ወይም የቁሳቁሱን ዋና መዋቅር ሳይቀይር ነው።
2. ለገጽታ ማጠናከሪያ እና ለድህረ-ጠንካራ መዋቅር የሚያገለግሉ ቁሳቁሶች
ለገጽታ ማጠናከሪያ የሚያገለግሉ ቁሳቁሶች
የተለመዱ ቁሳቁሶች፡ መካከለኛ የካርቦን ብረት እና መካከለኛ የካርቦን ቅይጥ ብረት።
ቅድመ-ህክምና፡ መደበኛ ሂደት፡- የሙቀት መጨመር። ዋና ባህሪያቱ ወሳኝ ካልሆኑ በምትኩ መደበኛ ማድረግን መጠቀም ይቻላል።
የድህረ-ጠንካራነት መዋቅር
የገጽታ መዋቅር፡ የገጽታ ንብርብር በተለምዶ እንደ ማርቴንሳይት ወይም ቤኒት ያሉ ጠንካራ መዋቅሮችን ይፈጥራል፣ ይህም ከፍተኛ ጥንካሬ እና የመልበስ መቋቋም ይሰጣል።
የኮር መዋቅር፡- የአረብ ብረት እምብርት በአጠቃላይ እንደ ፐርላይት ወይም የተለጠፈ ሁኔታ ያሉ የመጀመሪያ መዋቅሩን ይይዛል፣ ይህም እንደ ቅድመ-ህክምና ሂደቱ እና የመሠረት ቁሱ ባህሪያት ላይ በመመስረት ነው። ይህም እምብርቱ ጥሩ ጥንካሬ እና ጥንካሬ እንዲኖረው ያረጋግጣል።
ለ. የኢንዳክሽን ወለል ማጠንከሪያ ባህሪያት
1. ከፍተኛ የማሞቂያ ሙቀት እና ፈጣን የሙቀት መጨመር፡ የኢንዳክሽን ወለል ማጠናከሪያ ብዙውን ጊዜ ከፍተኛ የማሞቂያ ሙቀትን እና ፈጣን የማሞቂያ መጠኖችን ያካትታል፣ ይህም በአጭር ጊዜ ውስጥ ፈጣን ማሞቂያ ያስችላል።
2. በገጽታ ንብርብር ውስጥ ጥሩ የኦስቴኒት እህል አወቃቀር፡- በፍጥነት በማሞቅ እና በቀጣይ የማጥፋት ሂደት ወቅት፣ የገጽታ ንብርብር ጥቃቅን የኦስቴኒት እህል ይፈጥራል። ከጠፋ በኋላ፣ ወለሉ በዋናነት ጥሩ ማርቴንሳይት ሲሆን፣ ጥንካሬው በተለምዶ ከተለመደው የማጥፋት መጠን 2-3 HRC ከፍ ያለ ነው።
3. ጥሩ የገጽታ ጥራት፡- በአጭር የማሞቂያ ጊዜ ምክንያት፣ የስራው ወለል ለኦክሳይድ እና ለካርበሪዜሽን ተጋላጭነት አነስተኛ ነው፣ እና በማጥፋት ምክንያት የሚፈጠረው መበላሸት ይቀንሳል፣ ይህም ጥሩ የገጽታ ጥራት ያረጋግጣል።
4. ከፍተኛ የድካም ጥንካሬ፡- በገጽታ ንብርብር ውስጥ ያለው የማርቴንሲቲክ ምዕራፍ ለውጥ የመጭመቂያ ውጥረትን ይፈጥራል፣ ይህም የሥራውን የድካም ጥንካሬ ይጨምራል።
5. ከፍተኛ የምርት ውጤታማነት፡ የኢንዳክሽን ወለል ማጠንከሪያ ለጅምላ ምርት ተስማሚ ሲሆን ከፍተኛ የአሠራር ውጤታማነትን ይሰጣል።
ሐ. የኬሚካል ሙቀት ሕክምና ምደባ
ካርቡሪዚንግ፣ ካርቡሪዚንግ፣ ካርቡሪዚንግ፣ ክሮሚዚንግ፣ ሲሊኮኒዚንግ፣ ሲሊኮኒዚንግ፣ ሲሊኮኒዚንግ፣ ካርቦኒትሪዲንግ፣ ቦሮካርቡሪዚንግ
ዲ. ጋዝ ካርቡሪዚንግ
ጋዝ ካርቡራይዜሽን (ጋዝ ካርቡራይዜሽን) አንድ የሥራ ክፍል በታሸገ የጋዝ ካርቡራይዜሽን ምድጃ ውስጥ የሚቀመጥበት እና ብረቱን ወደ ኦስቲኒት የሚቀይር የሙቀት መጠን የሚሞቅበት ሂደት ነው። ከዚያም የካርቡራይዜሽን ወኪል ወደ ምድጃው ውስጥ ይንጠባጠባል፣ ወይም የካርቡራይዜሽን ከባቢ አየር በቀጥታ ይተዋወቃል፣ ይህም የካርቦን አቶሞች ወደ workpiece ወለል ንብርብር እንዲሰራጭ ያስችለዋል። ይህ ሂደት በስራው ወለል ላይ ያለውን የካርቦን ይዘት (wc%) ይጨምራል።
√ካርበሪንግ ወኪሎች፡
• በካርቦን የበለፀጉ ጋዞች፡- እንደ የድንጋይ ከሰል ጋዝ፣ ፈሳሽ ፔትሮሊየም ጋዝ (LPG)፣ ወዘተ.
• ኦርጋኒክ ፈሳሾች፡- እንደ ኬሮሲን፣ ሜታኖል፣ ቤንዚን፣ ወዘተ.
√የካርበሪንግ ሂደት መለኪያዎች፡
• የካርበሪዚንግ ሙቀት፡ 920~950°ሴ።
• የካርበሪንግ ጊዜ፡- የሚፈለገው የካርበሪንግ ንብርብር ጥልቀት እና የካርበሪንግ ሙቀት ላይ የተመሰረተ ነው።
ኢ. ከካርበሪጂንግ በኋላ የሙቀት ሕክምና
ብረት ከካርበሪንግ በኋላ የሙቀት ሕክምና መደረግ አለበት።
ከካርበሪጅን በኋላ የሙቀት ሕክምና ሂደት;
√ማጥመጃ + ዝቅተኛ የሙቀት መጠን ማቀዝቀዝ
1. ከማቀዝቀዣው በፊት በቀጥታ ማጥፋት + ዝቅተኛ የሙቀት መጠን ማቀዝቀዝ፡- የሥራው ክፍል ከካርበሪዚንግ የሙቀት መጠን ወደ ኮር አር₁ የሙቀት መጠን ቀድሞ ይቀዘቅዛል ከዚያም ወዲያውኑ ይጠፋል፣ ከዚያም በ160-180°ሴ ዝቅተኛ የሙቀት መጠን ማሞቅ ይከተላል።
2. ከማቀዝቀዣ በፊት አንድ ጊዜ ማጥፋት + ዝቅተኛ የሙቀት መጠን ማሞቅ፡- ካርቡሪቲንግ ከተደረገ በኋላ፣ የስራ ክፍሉ ቀስ በቀስ ወደ ክፍሉ የሙቀት መጠን ይቀዘቅዛል፣ ከዚያም ለማቀዝቀዝ እና ለዝቅተኛ የሙቀት መጠን ማሞቅ እንደገና ይሞቃል።
3. ከማቀዝቀዣ በፊት እና ዝቅተኛ የሙቀት መጠን ከቀዘቀዙ በኋላ ድርብ ማጥፊያ፡- ካርቡሪቲንግ እና ቀስ ብሎ ማቀዝቀዝ ከተደረገ በኋላ፣ የስራ ክፍሉ ሁለት የማሞቂያ እና የማጥፋት ደረጃዎችን ያልፋል፣ ከዚያም ዝቅተኛ የሙቀት መጠን ያለው ማቀዝቀዝ።
Ⅴ. የብረታ ብረት ኬሚካል የሙቀት ሕክምና
1. የኬሚካል ሙቀት ሕክምና ፍቺ
የኬሚካል ሙቀት ሕክምና ማለት የብረት ሥራው በተወሰነ ንቁ መካከለኛ ውስጥ የሚቀመጥበት፣ የሚሞቅበት እና በሙቀት የሚይዝበት የሙቀት ሕክምና ሂደት ሲሆን፣ በመካከለኛው ውስጥ ያሉት ንቁ አቶሞች ወደ ሥራው ወለል እንዲሰራጭ ያስችላቸዋል። ይህ የሥራውን ወለል የኬሚካል ስብጥር እና ማይክሮ መዋቅርን ይለውጣል፣ በዚህም ባህሪያቱን ይለውጣል።
2. የኬሚካል ሙቀት ሕክምና መሰረታዊ ሂደት
መበስበስ፡- በሚሞቅበት ጊዜ፣ ንቁው መካከለኛ ይበሰብሳል፣ ንቁ አቶሞችን ይለቃል።
መምጠጥ፡- ንቁ የሆኑት አቶሞች በብረቱ ወለል ይዋጣሉ እና ወደ ብረቱ ጠንካራ መፍትሄ ይቀልጣሉ።
ስርጭት፡- በብረቱ ወለል ላይ የሚዋጡና የሚሟሟት ንቁ አቶሞች ወደ ውስጠኛው ክፍል ይፈልሳሉ።
የኢንዳክሽን ወለል ማጠንከሪያ ዓይነቶች
ሀ. ከፍተኛ-ድግግሞሽ ኢንዳክሽን ማሞቂያ
የአሁኑ ድግግሞሽ፡ 250~300 kHz።
የተጠናከረ የንብርብር ጥልቀት፡ 0.5~2.0 ሚሜ።
አፕሊኬሽኖች፡ መካከለኛና ትንሽ የሞዱል ጊርስ እና ከትንሽ እስከ መካከለኛ መጠን ያላቸው ዘንጎች።
ለ. መካከለኛ-ድግግሞሽ ኢንዳክሽን ማሞቂያ
የአሁኑ ድግግሞሽ፡ 2500~8000 kHz።
የተጠናከረ የንብርብር ጥልቀት፡ 2~10 ሚሜ።
አፕሊኬሽኖች፡ ትላልቅ ዘንጎች እና ከትላልቅ እስከ መካከለኛ የሞዱል ጊርስ።
ሐ. የኃይል-ፍሪኩዌንሲ ኢንዳክሽን ማሞቂያ
የአሁኑ ድግግሞሽ፡ 50 Hz።
የተጠናከረ የንብርብር ጥልቀት፡ 10~15 ሚሜ።
አፕሊኬሽኖች፡- በጣም ጥልቅ የሆነ የጠነከረ ንብርብር የሚያስፈልጋቸው የስራ እቃዎች።
3. የኢንዳክሽን ወለል ማጠናከሪያ
የኢንዳክሽን ወለል ማጠንከሪያ መሰረታዊ መርህ
የቆዳ ውጤት፡
በኢንዱክሽን ኮይል ውስጥ ያለው ተለዋዋጭ ጅረት በስራ ቦታው ወለል ላይ ጅረት ሲያመጣ፣ አብዛኛው የሚፈጠረው ጅረት ከላዩ አጠገብ የተከማቸ ሲሆን ምንም አይነት ጅረት በስራ ቦታው ውስጠኛ ክፍል ውስጥ አያልፍም። ይህ ክስተት የቆዳ ውጤት በመባል ይታወቃል።
የኢንዳክሽን ወለል ማጠንከሪያ መርህ፡
በቆዳው ውጤት ላይ በመመስረት፣ የሥራው ወለል በፍጥነት ወደ ማነቃቂያ ሙቀት (በጥቂት ሰከንዶች ውስጥ እስከ 800-1000°ሴ) ይሞቃል፣ የሥራው ውስጠኛ ክፍል ደግሞ ሙሉ በሙሉ ሳይሞቅ ይቀራል። ከዚያም የሥራው ክፍል በውሃ ይረጫል፣ ይህም የገጽታውን ጥንካሬ ያገኛል።
4. የቁጣ ብስጭት
በተጣለ ብረት ውስጥ የሚቀዘቅዝ ብስጭት
የሙቀት መቆራረጥ (Tempering brittleness) የሚያመለክተው የተወገደ ብረት የውጤት ጥንካሬ በተወሰነ የሙቀት መጠን ሲቀዘቅዝ በከፍተኛ ሁኔታ የሚቀንስበትን ክስተት ነው።
የመጀመሪያው ዓይነት የቁጣ ብስጭት
የሙቀት ክልል፡ ከ250°ሴ እስከ 350°ሴ።
ባህሪያት፡- የተወገደ ብረት በዚህ የሙቀት መጠን ክልል ውስጥ ከተስተካከለ፣ ሊወገድ የማይችል እንዲህ አይነት የሙቀት መቀዛቀዝ የመፍጠር ዕድሉ ከፍተኛ ነው።
መፍትሄ፡- በዚህ የሙቀት መጠን ክልል ውስጥ የተቃጠለ ብረትን ከማቀዝቀዝ ይቆጠቡ።
የመጀመሪያው ዓይነት የሙቀት መጠን መቀነስ (temperature brittleness) ዝቅተኛ የሙቀት መጠን መጨመር (low-temperature tempering brittleness) ወይም የማይቀለበስ የሙቀት መጠን መጨመር (reconductive tempering brittleness) በመባልም ይታወቃል።
Ⅵ.ተናዳፊ
1.ቴምፔሪንግ ማለት ከማጥፋት በኋላ የሚከናወን የመጨረሻ የሙቀት ሕክምና ሂደት ነው።
የተቃጠሉ ብረቶች ለምን ማጠንከሪያ ያስፈልጋቸዋል?
ከማጥፋት በኋላ ያለው ማይክሮስትራክቸር፡- ከማጥፋት በኋላ፣ የብረት ማይክሮስትራክቸር በተለምዶ ማርቴንሳይት እና ሪዚድ ኦስቴኔትን ያካትታል። ሁለቱም የሚተጣጠፉ ደረጃዎች ሲሆኑ በተወሰኑ ሁኔታዎች ውስጥ ይለወጣሉ።
የማርቴንሳይት ባህሪያት፡- ማርቴንሳይት በከፍተኛ ጥንካሬ እና ከፍተኛ ብስባሽነት (በተለይም ከፍተኛ የካርቦን መርፌ መሰል ማርቴንሳይት) ተለይቶ ይታወቃል፣ ይህም ለብዙ አፕሊኬሽኖች የአፈጻጸም መስፈርቶችን አያሟላም።
የማርቴንሳይት ትራንስፎርሜሽን ባህሪያት፡- ወደ ማርቴንሳይት የሚደረገው ለውጥ በጣም በፍጥነት ይከሰታል። ከተጠማ በኋላ፣ የስራው ክፍል ወደ መበላሸት ወይም መሰንጠቅ ሊያመራ የሚችል ውስጣዊ ጭንቀቶች አሉት።
ማጠቃለያ፡- የሥራው ክፍል ከተቃጠለ በኋላ በቀጥታ ጥቅም ላይ ሊውል አይችልም! የውስጥ ጭንቀቶችን ለመቀነስ እና የሥራውን ጥንካሬ ለማሻሻል የሙቀት ማስተካከያ አስፈላጊ ነው፣ ይህም ለአጠቃቀም ተስማሚ ያደርገዋል።
2. በጠንካራነት እና በጠንካራነት አቅም መካከል ያለው ልዩነት፡
ጠንካራነት፡
ጥንካሬ ማለት ብረት ከተጠማ በኋላ የተወሰነ የማጠናከሪያ ጥልቀት (የጠንካራው ንብርብር ጥልቀት) የማግኘት ችሎታን ያመለክታል። ይህ የሚወሰነው በብረቱ ስብጥር እና መዋቅር ላይ ነው፣ በተለይም በማቅለጫ ንጥረ ነገሮቹ እና በብረቱ አይነት ላይ። ጥንካሬ ማለት ብረቱ በማጥለቂያው ሂደት ውስጥ ውፍረቱ በሙሉ ምን ያህል ሊጠነክር እንደሚችል የሚለካ መለኪያ ነው።
ጥንካሬ (የማጠንከሪያ አቅም):
ጥንካሬ ወይም የማጠናከሪያ አቅም የሚያመለክተው ከብረት ከተጠማ በኋላ በብረት ውስጥ ሊገኝ የሚችለውን ከፍተኛ ጥንካሬ ነው። በአብዛኛው በብረት ውስጥ ባለው የካርቦን ይዘት ተጽዕኖ ይደረግበታል። ከፍተኛ የካርቦን ይዘት በአጠቃላይ ወደ ከፍተኛ እምቅ ጥንካሬ ይመራል፣ ነገር ግን ይህ በብረቱ ቅይጥ ንጥረ ነገሮች እና በማጥፋት ሂደቱ ውጤታማነት ሊገደብ ይችላል።
3. የብረት ጥንካሬ
√የጠንካራነት ጽንሰ-ሀሳብ
ጥንካሬ ማለት ብረት ከኦስቲኒቲዚንግ የሙቀት መጠን ከተወገደ በኋላ የተወሰነ የማርቴንሲቲክ ጥንካሬን የማግኘት ችሎታን ያመለክታል። በቀላል አነጋገር፣ ብረት በማጥፋት ጊዜ ማርቴንሳይት የመፍጠር ችሎታ ነው።
የጠንካራነት መለኪያ
የጠንካራነት መጠን የሚለካው ከተጠገፈ በኋላ በተወሰኑ ሁኔታዎች ውስጥ የተገኘውን የጠንካራ ንብርብር ጥልቀት በመጠቀም ነው።
የተጠናከረ የንብርብር ጥልቀት፡- ይህ ከስራው ወለል እስከ መዋቅሩ ግማሽ ማርቴንሳይት ወደሚገኝበት ክልል ድረስ ያለው ጥልቀት ነው።
የተለመዱ የማጥፊያ ሚዲያዎች፡
• ውሃ
ባህሪያት፡- ቆጣቢ እና ጠንካራ የማቀዝቀዣ አቅም ያለው ቢሆንም፣ በማፍላት ነጥብ አቅራቢያ ከፍተኛ የማቀዝቀዣ ፍጥነት ያለው ሲሆን ይህም ከመጠን በላይ የማቀዝቀዝ አቅም ሊያስከትል ይችላል።
አተገባበር፡ በተለምዶ ለካርቦን ብረቶች ጥቅም ላይ ይውላል።
የጨው ውሃ፡- በውሃ ውስጥ የሚገኝ የጨው ወይም የአልካላይን መፍትሄ ሲሆን ከውሃ ጋር ሲነጻጸር በከፍተኛ ሙቀት ከፍተኛ የማቀዝቀዝ አቅም ስላለው ለካርቦን ብረቶች ተስማሚ ያደርገዋል።
• ዘይት
ባህሪያት፡- በዝቅተኛ የሙቀት መጠን (በማፍላት ነጥብ አቅራቢያ) ቀርፋፋ የማቀዝቀዣ ፍጥነትን ይሰጣል፣ ይህም የመበላሸት እና የመሰባበር አዝማሚያን ውጤታማ በሆነ መንገድ ይቀንሳል፣ ነገር ግን በከፍተኛ ሙቀት ዝቅተኛ የማቀዝቀዣ አቅም አለው።
አፕሊኬሽን: ለአሉሚኒየም ብረቶች ተስማሚ።
ዓይነቶች፡- የማጥፊያ ዘይት፣ የማሽን ዘይት እና የናፍጣ ነዳጅን ያካትታሉ።
የማሞቂያ ጊዜ
የማሞቂያ ጊዜ የማሞቂያ ፍጥነትን (የሚፈለገውን የሙቀት መጠን ለመድረስ የሚፈጀውን ጊዜ) እና የመያዣ ጊዜን (በዒላማው የሙቀት መጠን የሚቆየውን ጊዜ) ያካትታል።
የማሞቂያ ጊዜን ለመወሰን የሚረዱ መርሆዎች፡- በስራ ቦታው ውስጥም ሆነ ውጭ ወጥ የሆነ የሙቀት ስርጭት መኖሩን ያረጋግጡ።
ሙሉ በሙሉ ኦስቲኒቲዜሽን እና የተፈጠረው ኦስቲኒት ወጥ እና ጥሩ መሆኑን ያረጋግጡ።
የማሞቂያ ጊዜን ለመወሰን መሰረት፡- ብዙውን ጊዜ የሚገመተው በተጨባጭ ቀመሮች ወይም በሙከራ ነው።
ሚዲያን ማጥፋት
ሁለት ቁልፍ ገጽታዎች፡
ሀ. የማቀዝቀዣ መጠን፡- ከፍተኛ የማቀዝቀዣ መጠን ማርቴንሳይት እንዲፈጠር ያበረታታል።
ለ. የተረፈ ውጥረት፡- ከፍተኛ የማቀዝቀዣ ፍጥነት የተረፈ ውጥረትን ይጨምራል፣ ይህም በስራ ቦታው ላይ የመበላሸት እና የመሰነጠቅ ዝንባሌን ያስከትላል።
Ⅶ.መደበኛ
1. የመደበኛነት ፍቺ
ኖርማላይዜሽን ማለት ብረት ከAc3 የሙቀት መጠን ከ30°ሴ እስከ 50°ሴ ባለው የሙቀት መጠን እንዲሞቅ፣ በዚያ የሙቀት መጠን እንዲቆይ እና ከዚያም ከሚዛን ሁኔታ ጋር ቅርብ የሆነ ማይክሮስትራክቸር ለማግኘት በአየር እንዲቀዘቅዝ የሚደረግ የሙቀት ሕክምና ሂደት ነው። ከማኒሊንግ ጋር ሲነጻጸር፣ ኖርማላይዜሽን ፈጣን የማቀዝቀዣ ፍጥነት ያለው ሲሆን ይህም የበለጠ ጥራት ያለው የፐርላይት መዋቅር (P) እና ከፍተኛ ጥንካሬ እና ጥንካሬን ያስከትላል።
2. መደበኛ የማድረግ ዓላማ
የመደበኛነት ዓላማ ከማቃጠል ጋር ተመሳሳይ ነው።
3. የመደበኛነት አተገባበር
• በኔትወርክ የተዋሃደ ሁለተኛ ደረጃ ሲሚንቶን ማስወገድ።
• ዝቅተኛ መስፈርቶች ላላቸው ክፍሎች እንደ የመጨረሻ የሙቀት ሕክምና ሆኖ ያገለግላል።
• የማሽን አቅምን ለማሻሻል ለዝቅተኛ እና መካከለኛ የካርቦን መዋቅራዊ ብረት እንደ ቅድመ ዝግጅት የሙቀት ሕክምና ሆኖ ያገለግላል።
4. የአናሊንግ ዓይነቶች
የመጀመሪያው የማደንዘዣ አይነት:
ዓላማ እና ተግባር፡- ግቡ የደረጃ ለውጥን ማነሳሳት ሳይሆን ብረቱን ከተመጣጠነ ሁኔታ ወደ ሚዛናዊ ሁኔታ ማሸጋገር ነው።
ዓይነቶች፡
•የስርጭት አኒሊንግ፡- መለያየትን በማስወገድ ቅንብሩን ተመሳሳይ ለማድረግ ያለመ ነው።
• እንደገና ክሪስታላይዜሽን አኔሊንግ፡- የሥራ ጥንካሬን በማስወገድ የተጣጣመነትን ወደነበረበት ይመልሳል።
• የጭንቀት ማስታገሻ አኔሊንግ፡- ማይክሮ መዋቅሩን ሳይቀይር ውስጣዊ ጭንቀቶችን ይቀንሳል።
ሁለተኛው የማደንዘዣ ዓይነት:
ዓላማ እና ተግባር፡- ማይክሮ መዋቅሩን እና ባህሪያቱን ለመለወጥ ያለመ ሲሆን፣ በፐርላይት የሚመራ ማይክሮ መዋቅርን ለማሳካትም ያለመ ነው። ይህ አይነት የፐርላይት፣ የፌራይት እና የካርቦይድ ስርጭት እና ሞርፎሎጂ የተወሰኑ መስፈርቶችን እንዲያሟሉ ያረጋግጣል።
ዓይነቶች፡
•ሙሉ አኒሊንግ፡- ብረቱን ከAc3 የሙቀት መጠን በላይ ያሞቀዋል ከዚያም ቀስ በቀስ በማቀዝቀዝ ወጥ የሆነ የፐርላይት መዋቅር ይፈጥራል።
•ያልተሟላ አኒሌሽን፡- አወቃቀሩን በከፊል ለመቀየር በAc1 እና Ac3 የሙቀት መጠኖች መካከል ያለውን ብረት ያሞቃል።
•የኢሶተርማል አኒሊንግ፡- ብረቱን ከAc3 በላይ ያሞቀዋል፣ ከዚያም በፍጥነት ወደ ኢሶተርማል የሙቀት መጠን ያቀዘቅዛል እና የተፈለገውን መዋቅር ለማሳካት ይያዛል።
• ስፔሮይዳይዚንግ አኔሊንግ፡- የስፔሮይዳል ካርቦይድ መዋቅርን ያመነጫል፣ የማሽን አቅምን እና ጥንካሬን ያሻሽላል።
Ⅷ.1. የሙቀት ሕክምና ፍቺ
የሙቀት ሕክምና ማለት ብረት የሚሞቅበት፣ በተወሰነ የሙቀት መጠን የሚይዝበት እና ከዚያም ውስጣዊ መዋቅሩን እና ማይክሮ መዋቅሩን ለመቀየር በጠንካራ ሁኔታ ውስጥ እያለ የሚቀዘቅዝበትን ሂደት ያመለክታል፣ በዚህም የተፈለገውን ባህሪ ማሳካት።
2. የሙቀት ሕክምና ባህሪያት
የሙቀት ሕክምና የሥራውን ቅርፅ አይለውጥም፤ በምትኩ፣ የብረት ውስጣዊ መዋቅርን እና ማይክሮ መዋቅርን ይለውጣል፣ ይህም በተራው የብረቱን ባህሪያት ይለውጣል።
3. የሙቀት ሕክምና ዓላማ
የሙቀት ሕክምና ዓላማ የብረት (ወይም የሥራ ክፍሎች) ሜካኒካል ወይም የማቀነባበሪያ ባህሪያትን ማሻሻል፣ የብረቱን አቅም ሙሉ በሙሉ መጠቀም፣ የሥራውን ጥራት ማሻሻል እና የአገልግሎት ዘመኑን ማራዘም ነው።
4. ቁልፍ መደምደሚያ
የአንድ ቁሳቁስ ባህሪያት በሙቀት ሕክምና ሊሻሻሉ የሚችሉ መሆናቸው የሚወሰነው በማሞቂያ እና በማቀዝቀዣ ሂደት ወቅት ማይክሮስትራክቸሩ እና አወቃቀሩ ላይ ለውጦች መኖራቸው ላይ ነው።
የፖስታ ሰዓት፡ ኦገስት-19-2024