۱. تمپرینگ یک فرآیند عملیات حرارتی نهایی است که پس از کوئنچینگ انجام می‌شود.
چرا فولادهای کوئنچ شده نیاز به تمپر کردن دارند؟
ریزساختار پس از کوئنچ: پس از کوئنچ، ریزساختار فولاد معمولاً شامل مارتنزیت و آستنیت باقیمانده است. هر دو فازهای شبه‌پایدار هستند و تحت شرایط خاصی تغییر شکل می‌دهند.
خواص مارتنزیت: مارتنزیت با سختی بالا اما همچنین شکنندگی زیاد (به ویژه در مارتنزیت سوزنی شکل پرکربن) مشخص می‌شود که الزامات عملکرد را برای بسیاری از کاربردها برآورده نمی‌کند.
ویژگی‌های استحاله مارتنزیتی: استحاله به مارتنزیت بسیار سریع رخ می‌دهد. پس از کوئنچ، قطعه کار دارای تنش‌های داخلی پسماند است که می‌تواند منجر به تغییر شکل یا ترک خوردگی شود.
نتیجه‌گیری: قطعه کار را نمی‌توان مستقیماً پس از کوئنچ استفاده کرد! عملیات تمپرینگ برای کاهش تنش‌های داخلی و بهبود چقرمگی قطعه کار ضروری است و آن را برای استفاده مناسب می‌کند.

۲. تفاوت بین سختی‌پذیری و ظرفیت سخت‌کاری:
سختی پذیری:
سختی‌پذیری به توانایی فولاد برای رسیدن به عمق مشخصی از سخت شدن (عمق لایه سخت شده) پس از کوئنچ اشاره دارد. این امر به ترکیب و ساختار فولاد، به ویژه عناصر آلیاژی آن و نوع فولاد بستگی دارد. سختی‌پذیری معیاری از این است که فولاد چقدر می‌تواند در طول فرآیند کوئنچ در سراسر ضخامت خود سخت شود.
سختی (ظرفیت سخت شدن):
سختی یا ظرفیت سخت شدن، به حداکثر سختی قابل دستیابی در فولاد پس از کوئنچ اشاره دارد. این امر تا حد زیادی تحت تأثیر میزان کربن فولاد قرار دارد. محتوای کربن بالاتر عموماً منجر به سختی بالقوه بالاتر می‌شود، اما این می‌تواند توسط عناصر آلیاژی فولاد و اثربخشی فرآیند کوئنچ محدود شود.

۳. سختی‌پذیری فولاد
√مفهوم سختی پذیری
سختی‌پذیری به توانایی فولاد برای رسیدن به عمق مشخصی از سختی مارتنزیتی پس از کوئنچ از دمای آستنیته کردن اشاره دارد. به عبارت ساده‌تر، این قابلیت فولاد برای تشکیل مارتنزیت در حین کوئنچ است.
اندازه‌گیری سختی‌پذیری
میزان سختی‌پذیری با عمق لایه سخت‌شده‌ای که تحت شرایط مشخص پس از کوئنچ به دست می‌آید، نشان داده می‌شود.
عمق لایه سخت‌شده: این عمق از سطح قطعه کار تا ناحیه‌ای است که ساختار آن نیمه مارتنزیت است.
محیط‌های اطفاء حریق رایج:
• آب
ویژگی‌ها: اقتصادی با قابلیت خنک‌کنندگی قوی، اما سرعت خنک‌کنندگی بالایی در نزدیکی نقطه جوش دارد که می‌تواند منجر به خنک‌کنندگی بیش از حد شود.
کاربرد: معمولاً برای فولادهای کربنی استفاده می‌شود.
آب نمک: محلولی از نمک یا قلیا در آب که در مقایسه با آب، ظرفیت خنک‌کنندگی بالاتری در دماهای بالا دارد و آن را برای فولادهای کربنی مناسب می‌کند.
• روغن
ویژگی‌ها: در دماهای پایین (نزدیک نقطه جوش) سرعت خنک شدن کمتری دارد که به طور موثری تمایل به تغییر شکل و ترک خوردگی را کاهش می‌دهد، اما در دماهای بالا قابلیت خنک شدن کمتری دارد.
کاربرد: مناسب برای فولادهای آلیاژی.
انواع: شامل روغن کوئنچ، روغن ماشین و سوخت دیزل.

زمان گرمایش
زمان گرمایش شامل نرخ گرمایش (زمان لازم برای رسیدن به دمای مطلوب) و زمان نگهداری (زمان حفظ دمای هدف) است.
اصول تعیین زمان گرمایش: از توزیع یکنواخت دما در سراسر قطعه کار، چه در داخل و چه در خارج، اطمینان حاصل کنید.
از آستنیته شدن کامل و یکنواخت و ریز بودن آستنیت تشکیل شده اطمینان حاصل کنید.
مبنای تعیین زمان گرمایش: معمولاً با استفاده از فرمول‌های تجربی تخمین زده می‌شود یا از طریق آزمایش تعیین می‌گردد.
رسانه های خنک کننده
دو جنبه کلیدی:
الف. نرخ خنک‌سازی: نرخ خنک‌سازی بالاتر، تشکیل مارتنزیت را افزایش می‌دهد.
ب. تنش پسماند: نرخ خنک‌سازی بالاتر، تنش پسماند را افزایش می‌دهد که می‌تواند منجر به تمایل بیشتر به تغییر شکل و ترک‌خوردگی در قطعه کار شود.