ලෝහය රත් කිරීම එහි ගුණාංගවලට බලපාන්නේ කෙසේද?

ලෝහ වැඩ සහ ලෝහ විද්‍යාවේ වැදගත්ම ක්‍රියාවලීන්ගෙන් එකක් වන්නේ උණුසුමයි. ව්‍යාජ ලෙස සකස් කිරීම සහ වෑල්ඩින් කිරීමේ සිට තාප පිරියම් කිරීම සහ ඇනීල් කිරීම දක්වා, ලෝහයට තාපය යෙදීම එහි අභ්‍යන්තර ව්‍යුහය වෙනස් කරන අතර එම නිසා එහි යාන්ත්‍රික හා භෞතික ගුණාංග වෙනස් කරයි. භාවිතා කරන උෂ්ණත්වය, කාලසීමාව සහ සිසිලන ක්‍රමය අනුව මෙම වෙනස්කම් ප්‍රයෝජනවත් හෝ අහිතකර විය හැකිය.

රත් කිරීම ලෝහයට බලපාන ආකාරය තේරුම් ගැනීම නිෂ්පාදකයින්ට, ඉංජිනේරුවන්ට සහ ඉදිකිරීම්, මෝටර් රථ, අභ්‍යවකාශ සහ මෙවලම් සෑදීම වැනි කර්මාන්තවල සේවය කරන ඕනෑම කෙනෙකුට අත්‍යවශ්‍ය වේ. මෙම වෙනස්කම් පිටුපස ඇති විද්‍යාව, විවිධ තාප පිරියම් කිරීමේ ක්‍රියාවලීන් සහ ශක්තිය, දෘඪතාව, නම්‍යතාවය සහ විඛාදන ප්‍රතිරෝධය කෙරෙහි ඇති බලපෑම් මෙම ලිපියෙන් පැහැදිලි කෙරේ.

1. ලෝහ රත් කිරීමෙන් එහි ගුණාංග වෙනස් වන්නේ ඇයි?

ලෝහවලට ස්ඵටික ව්‍යුහයක් ඇත, එනම් ඒවායේ පරමාණු අනුපිළිවෙලට සකස් කර ඇත. තාපය යොදන විට, පරමාණු වඩාත් තීව්‍ර ලෙස කම්පනය වන අතර, එමඟින් ස්ඵටික ව්‍යුහය නැවත සකස් කිරීම, විස්ථාපන චලනය සහ අවධියේ වෙනස්කම් පවා ඇති කළ හැකිය (වානේ ෆෙරයිට් සිට ඔස්ටිනයිට් දක්වා).

ලෝහයට තාපය බලපාන ආකාරය තීරණය කරන ප්‍රධාන සාධක වන්නේ:

• තාපන උෂ්ණත්වය- ඉහළ උෂ්ණත්වයන් වඩාත් නාටකාකාර වෙනස්කම් ඇති කරයි.

• උණුසුම් කිරීමේ කාලය– දිගු නිරාවරණය මඟින් පරිවර්තනයන් වඩාත් සම්පූර්ණයෙන් සිදුවීමට ඉඩ සලසයි.

• සිසිලන අනුපාතය- රත් කිරීමෙන් පසු සිසිලන වේගය අවසාන ව්‍යුහය හා ගුණාංග කෙරෙහි බලපායි.

• ලෝහ සංයුතිය- විවිධ මිශ්‍ර ලෝහ තාපයට වෙනස් ලෙස ප්‍රතික්‍රියා කරයි.

2. පොදු තාප පිරියම් කිරීමේ ක්‍රියාවලීන්

2.1 ඇනීලිං

ඇනීලිං යනු ලෝහය නිශ්චිත උෂ්ණත්වයකට රත් කර, එහි රඳවා තබාගෙන, පසුව සෙමින් සිසිල් කිරීමයි. මෙම ක්‍රියාවලිය ලෝහය මෘදු කරයි, නම්‍යතාවය වැඩි දියුණු කරයි, සහ අභ්‍යන්තර ආතතීන් සමනය කරයි.

බලපෑම්:

• අඩු කළ දෘඪතාව

• වැඩ කිරීමේ හැකියාව වැඩි වීම

• වැඩිදියුණු කළ තද බව

අයදුම්පත්:

• ලෝහ තහඩුවක් සෑදීම සඳහා සකස් කිරීම

• සීතල වැඩ කිරීමෙන් පසු නම්‍යතාවය යථා තත්ත්වයට පත් කිරීම

2.2 සාමාන්‍යකරණය

සාමාන්‍යකරණය ඇනීලිං කිරීමට සමාන නමුත් උදුනේ මන්දගාමී සිසිලනය වෙනුවට වායු සිසිලනය ඇතුළත් වේ. මෙය වඩාත් ඒකාකාර ධාන්‍ය ව්‍යුහයක් නිපදවන අතර ඇනීලිං කිරීමට සාපේක්ෂව ශක්තිය වැඩි කරයි.

බලපෑම්:

• වැඩිදියුණු කළ යාන්ත්‍රික ගුණාංග

• ඒකාකාර ව්‍යුහය

• වඩා හොඳ යන්ත්‍රෝපකරණ හැකියාව

අයදුම්පත්:

• ව්‍යුහාත්මක වානේ කොටස්

• වාහන සංරචක

2.3 නිවාදැමීම

නිවාදැමීම යනු රත් වූ ලෝහයක්, සාමාන්‍යයෙන් ජලය, තෙල් හෝ වාතය තුළ වේගයෙන් සිසිල් කිරීමයි. මෙම ක්‍රියාවලිය දෘඪතාව සහ ශක්තිය වැඩි කිරීමට යොදා ගනී.

බලපෑම්:

• ඉහළ දෘඪතාව

• තෙම්පරාදු නොකළහොත් බිඳෙනසුලු බව වැඩි වීම.

• ductility අඩු වීම

අයදුම්පත්:

• කැපුම් මෙවලම්

• ගියර් සහ පතුවළ

2.4 තෙම්පරාදු කිරීම

දෘඪතාව රඳවා ගනිමින් බිඳෙනසුලු බව අඩු කිරීම සඳහා නිවාදැමීමෙන් පසුව තෙම්පරාදු කිරීම සිදු කෙරේ. ලෝහය අඩු උෂ්ණත්වයකට නැවත රත් කර නැවත සිසිල් කරනු ලැබේ.

බලපෑම්:

• වැඩි වූ තද බව

• තද බව තරමක් අඩු කර ඇත

• කම්පනයට වඩා හොඳ ප්‍රතිරෝධයක්

අයදුම්පත්:

• ස්ප්‍රින්ග්ස්

• අධි ශක්ති මෙවලම්

2.5 කේස් දැඩි කිරීම

කේස් දැඩි කිරීම ලෝහයේ පිටත පෘෂ්ඨය දැඩි කරන අතර අභ්‍යන්තර හරය මෘදු හා දැඩි ලෙස තබා ගනී. මෙය කාබයිසයිස් කිරීම හෝ නයිට්‍රයිඩින් වැනි ක්‍රියාවලීන් හරහා සාක්ෂාත් කරගනු ලැබේ.

බලපෑම්:

• දෘඪ ඇඳීමට ඔරොත්තු දෙන මතුපිටක්

• දැඩි අභ්‍යන්තර හරය

• වැඩි දියුණු කළ තෙහෙට්ටුවට ප්‍රතිරෝධය

අයදුම්පත්:

• ෙබයාරිං

• ගියර් දත්

3. ලෝහ ගුණාංග මත රත් කිරීමේ බලපෑම්

3.1 දෘඪතාව

රත් කිරීමෙන් ක්‍රියාවලිය අනුව දෘඪතාව වැඩි කිරීමට හෝ අඩු කිරීමට හැකිය. නිවාදැමීම මඟින් දෘඪතාව වැඩි වන අතර, ඇනීල් කිරීම මඟින් එය අඩු කරයි.

3.2 ශක්තිය

ශක්තිය සාමාන්‍යයෙන් වැඩි දියුණු කරනු ලබන්නේ සාමාන්‍යකරණය සහ නිවාදැමීම වැනි ධාන්‍ය ව්‍යුහය පිරිපහදු කරන තාප ප්‍රතිකාර මගිනි. කෙසේ වෙතත්, අධික උනුසුම් වීම ධාන්‍ය වර්ධනය හේතුවෙන් ශක්තිය අඩු කළ හැකිය.

3.3 නම්‍යශීලී බව

නම්‍යතාවය හෙවත් නොකැඩී විකෘති වීමේ හැකියාව, ඇනීල් කිරීම මගින් වැඩි දියුණු කරන නමුත් නිවාදැමීම මගින් අඩු කරයි.

3.4 තද බව

අස්ථි බිඳීමට පෙර ශක්තිය අවශෝෂණය කිරීමේ හැකියාව වන තද බව, නිවාදැමීමෙන් පසු තෙම්පරාදු කිරීම හරහා ප්‍රශස්ත කළ හැක.

3.5 විඛාදන ප්‍රතිරෝධය

සමහර උණුසුම් කිරීමේ ක්‍රියාවලීන්, විශේෂයෙන් නුසුදුසු ලෙස සිදු කළහොත්, මල නොබැඳෙන වානේවල කාබයිඩ් අවක්ෂේපණයක් ඇති කිරීමෙන් විඛාදන ප්‍රතිරෝධය අඩු කළ හැකිය. නිසි තාප පිරියම් කිරීම විඛාදන ආරක්ෂාව යථා තත්ත්වයට පත් කරයි හෝ පවත්වා ගනී.

4. උණුසුම හේතුවෙන් ලෝහවල ක්ෂුද්‍ර ව්‍යුහාත්මක වෙනස්කම්

ලෝහ රත් කළ විට, ඒවායේ ක්ෂුද්‍ර ව්‍යුහය වෙනස් වේ. උදාහරණයක් ලෙස:

• වානේ:ඉහළ උෂ්ණත්වවලදී ෆෙරයිට්/පර්ලයිට් සිට ඔස්ටිනයිට් බවට පරිවර්තනය වේ.

• ඇලුමිනියම් මිශ්‍ර ලෝහ:උෂ්ණත්වය අනුව වර්ෂාපතනය දියවීම හෝ සෑදීම ශක්තියට බලපායි.

• තඹ මිශ්‍ර ලෝහ:ධාන්‍ය වර්ධනය ශක්තිය අඩු කරයි, නමුත් විද්‍යුත් සන්නායකතාවය වැඩි දියුණු කරයි.

මෙම වෙනස්කම් ලෝහයේ දෘඪතාව, ශක්තිය සහ නම්‍යතාවයේ අවසාන සමතුලිතතාවය තීරණය කරයි.

5. නුසුදුසු උණුසුමක අවදානම්

ලෝහය වැරදි ලෙස රත් කිරීම පහත සඳහන් ගැටළු වලට තුඩු දිය හැකිය:

• අධික උනුසුම් වීම:අධික ධාන්‍ය වර්ධනයට හේතු වන අතර, ශක්තිය හා තද බව අඩු කරයි.

• කාබන් ඉවත් කිරීම:වානේවල මතුපිටින් කාබන් නැතිවීම, දෘඪතාව අඩු කිරීම.

• විකෘති කිරීම හෝ විකෘති කිරීම:අසමාන උණුසුම සහ සිසිලනය මාන වෙනස්කම් ඇති කරයි.

• ඉරිතැලීම්:සමහර මිශ්‍ර ලෝහවල වේගවත් සිසිලනය ඉරිතැලීම් ඇති කළ හැකිය.

6. තාප පිරියම් කරන ලද ලෝහවල කාර්මික යෙදුම්

උදාහරණය 1: මෝටර් රථ කර්මාන්තය

ඉහළ තෙහෙට්ටුවේ ශක්තිය සඳහා ක්‍රෑන්ක් ෂාෆ්ට් වැනි එන්ජින් සංරචක තාප පිරියම් කර ඇත.

උදාහරණ 2: මෙවලම් සෑදීම

කැපුම් මෙවලම් නිවා දමා මෘදු කර ඇති අතර එමඟින් තියුණු දාරවලට තද බවක් ලබා දේ.

උදාහරණය 3: අභ්‍යවකාශය

මතුපිට ඇඳුම් ප්‍රතිරෝධය සහ අභ්‍යන්තර තද බව සඳහා ගොඩබෑමේ ගියර් කොටස් කේස්-දැඩි කර ඇත.

7. උණුසුම වැඩ කිරීමේ හැකියාව වැඩි දියුණු කරන ආකාරය

ව්‍යාජ ලෙස සකස් කිරීම, පෙරළීම සහ නිස්සාරණය වැනි නිෂ්පාදන ක්‍රියාවලීන් සඳහා, ලෝහවල ප්ලාස්ටික් බව වැඩි දියුණු කිරීම සඳහා බොහෝ විට රත් කරනු ලැබේ. මෙය අඩු බලයකින් ඒවා හැඩගස්වා ගැනීමට සහ ඉරිතැලීමේ අවදානම අඩු කිරීමට ඉඩ සලසයි. පාලිත උෂ්ණත්වවලදී උණුසුම්ව වැඩ කිරීම ධාන්‍ය ව්‍යුහය පිරිපහදු කරයි.

8. පාලිත වායුගෝලයේ කාර්යභාරය

බොහෝ කර්මාන්ත වලදී, ඔක්සිකරණය, පරිමාණය සහ දූෂණය වැළැක්වීම සඳහා පාලිත වායුගෝලයක් තුළ (නිෂ්ක්‍රීය වායුව හෝ රික්තය වැනි) උණුසුම සිදු කරනු ලැබේ. මල නොබැඳෙන වානේ සහ ඉහළ ක්‍රියාකාරී මිශ්‍ර ලෝහ සඳහා මෙය විශේෂයෙන් වැදගත් වේ.

9. නිගමනය

ලෝහ රත් කිරීම එහි ගුණාංග සැලකිය යුතු ආකාරයකින් වෙනස් කරන අතර එය දෘඪතාව, ශක්තිය, නම්‍යතාවය සහ විඛාදන ප්‍රතිරෝධයට බලපායි. ලෝහය සෑදීම සඳහා මෘදු කිරීම, කැපීම සඳහා දැඩි කිරීම හෝ බලපෑම් ප්‍රතිරෝධය සඳහා දැඩි කිරීම ඉලක්කය වුවද, අපේක්ෂිත ප්‍රතිඵල ලබා ගැනීම සඳහා උණුසුම තීරණාත්මක කාර්යභාරයක් ඉටු කරයි.

නිවැරදි තාප පිරියම් කිරීමේ ක්‍රියාවලිය තෝරා ගැනීම සහ පාලිත තත්වයන් යටතේ එය යෙදීම මඟින් අපේක්ෂිත යෙදුම සඳහා ප්‍රශස්ත කාර්ය සාධනය සහතික කෙරේ. ගෝලීය සැපයුම්කරුවෙකු ලෙස,සැකිස්ටීල්විවිධ තාප පිරියම් කිරීමේ ක්‍රියාවලීන් සඳහා සුදුසු ලෝහ සපයන අතර, ඉල්ලුමක් ඇති කාර්මික පරිසරයන් තුළ ස්ථාවර ගුණාත්මකභාවය සහ පුරෝකථනය කළ හැකි කාර්ය සාධනය සහතික කරයි.