Ⅰ. వేడి చికిత్స యొక్క ప్రాథమిక భావన.
A. వేడి చికిత్స యొక్క ప్రాథమిక భావన.
యొక్క ప్రాథమిక అంశాలు మరియు విధులువేడి చికిత్స:
1. వేడి చేయడం
ఏకరీతి మరియు చక్కటి ఆస్టెనైట్ నిర్మాణాన్ని పొందడం దీని ఉద్దేశ్యం.
2.హోల్డింగ్
వర్క్పీస్ పూర్తిగా వేడి చేయబడిందని నిర్ధారించుకోవడం మరియు డీకార్బరైజేషన్ మరియు ఆక్సీకరణను నిరోధించడం లక్ష్యం.
3. శీతలీకరణ
ఆస్టెనైట్ను వివిధ సూక్ష్మ నిర్మాణాలుగా మార్చడమే లక్ష్యం.
వేడి చికిత్స తర్వాత సూక్ష్మ నిర్మాణాలు
వేడి చేసి పట్టుకున్న తర్వాత శీతలీకరణ ప్రక్రియలో, ఆస్టెనైట్ శీతలీకరణ రేటును బట్టి వేర్వేరు సూక్ష్మ నిర్మాణాలుగా రూపాంతరం చెందుతుంది. వేర్వేరు సూక్ష్మ నిర్మాణాలు వేర్వేరు లక్షణాలను ప్రదర్శిస్తాయి.
బి. వేడి చికిత్స యొక్క ప్రాథమిక భావన.
తాపన మరియు శీతలీకరణ పద్ధతుల ఆధారంగా వర్గీకరణ, అలాగే ఉక్కు యొక్క సూక్ష్మ నిర్మాణం మరియు లక్షణాలు
1.సాంప్రదాయ వేడి చికిత్స (మొత్తం వేడి చికిత్స): టెంపరింగ్, ఎనియలింగ్, సాధారణీకరించడం, చల్లార్చడం
2.సర్ఫేస్ హీట్ ట్రీట్మెంట్: సర్ఫేస్ క్వెన్చింగ్, ఇండక్షన్ హీటింగ్ సర్ఫేస్ క్వెన్చింగ్, ఫ్లేమ్ హీటింగ్ సర్ఫేస్ క్వెన్చింగ్, ఎలక్ట్రికల్ కాంటాక్ట్ హీటింగ్ సర్ఫేస్ క్వెన్చింగ్.
3.కెమికల్ హీట్ ట్రీట్మెంట్: కార్బరైజింగ్, నైట్రైడింగ్, కార్బోనిట్రైడింగ్.
4.ఇతర ఉష్ణ చికిత్సలు: నియంత్రిత వాతావరణ ఉష్ణ చికిత్స, వాక్యూమ్ ఉష్ణ చికిత్స, వికృతీకరణ ఉష్ణ చికిత్స.
సి. స్టీల్స్ యొక్క క్రిటికల్ ఉష్ణోగ్రత
ఉక్కు యొక్క క్లిష్టమైన పరివర్తన ఉష్ణోగ్రత వేడి చికిత్స సమయంలో వేడి చేయడం, పట్టుకోవడం మరియు శీతలీకరణ ప్రక్రియలను నిర్ణయించడానికి ఒక ముఖ్యమైన ఆధారం. ఇది ఐరన్-కార్బన్ దశ రేఖాచిత్రం ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది.
ముఖ్య ముగింపు:ఉక్కు యొక్క వాస్తవ క్రిటికల్ ట్రాన్స్ఫర్మేషన్ ఉష్ణోగ్రత ఎల్లప్పుడూ సైద్ధాంతిక క్రిటికల్ ట్రాన్స్ఫర్మేషన్ ఉష్ణోగ్రత కంటే వెనుకబడి ఉంటుంది. దీని అర్థం వేడి చేసేటప్పుడు వేడెక్కడం అవసరం మరియు శీతలీకరణ సమయంలో అండర్కూలింగ్ అవసరం.
Ⅱ. ఉక్కును ఎనియలింగ్ మరియు సాధారణీకరించడం
1. అన్నేలింగ్ యొక్క నిర్వచనం
ఎనియలింగ్ అంటే ఉక్కును క్లిష్టమైన బిందువు Ac₁ కంటే ఎక్కువ లేదా అంతకంటే తక్కువ ఉష్ణోగ్రతకు వేడి చేయడం, దానిని ఆ ఉష్ణోగ్రత వద్ద ఉంచడం, ఆపై నెమ్మదిగా చల్లబరచడం, సాధారణంగా కొలిమి లోపల, సమతుల్యతకు దగ్గరగా ఉండే నిర్మాణాన్ని సాధించడం.
2. అన్నేలింగ్ యొక్క ఉద్దేశ్యం
① యంత్రాల కోసం కాఠిన్యాన్ని సర్దుబాటు చేయండి: HB170~230 పరిధిలో యంత్రాల కాఠిన్యాన్ని సాధించడం.
②అవశేష ఒత్తిడిని తగ్గించండి: తదుపరి ప్రక్రియల సమయంలో వైకల్యం లేదా పగుళ్లను నివారిస్తుంది.
③ శుద్ధి చేసిన ధాన్యం నిర్మాణం: సూక్ష్మ నిర్మాణాన్ని మెరుగుపరుస్తుంది.
④ తుది వేడి చికిత్స కోసం తయారీ: తదుపరి చల్లార్చడం మరియు టెంపరింగ్ కోసం గ్రాన్యులర్ (స్ఫెరాయిడైజ్డ్) పెర్లైట్ను పొందుతుంది.
3.స్ఫిరాయిడైజింగ్ అన్నేలింగ్
ప్రక్రియ లక్షణాలు: తాపన ఉష్ణోగ్రత Ac₁ పాయింట్ దగ్గర ఉంది.
ఉద్దేశ్యం: ఉక్కులోని సిమెంటైట్ లేదా కార్బైడ్లను గోళాకారంగా మార్చడం, ఫలితంగా కణిక (గోళాకార) పెర్లైట్ ఏర్పడుతుంది.
వర్తించే పరిధి: యూటెక్టాయిడ్ మరియు హైపర్యూటెక్టాయిడ్ కూర్పులతో కూడిన స్టీల్స్కు ఉపయోగిస్తారు.
4.డిఫ్యూజింగ్ అన్నేలింగ్ (హోమోజెనైజింగ్ అన్నేలింగ్)
ప్రక్రియ లక్షణాలు: తాపన ఉష్ణోగ్రత దశ రేఖాచిత్రంలో సాల్వస్ రేఖకు కొద్దిగా తక్కువగా ఉంటుంది.
ఉద్దేశ్యం: వివక్షతను తొలగించడం.
① తక్కువ ధరలకు-కార్బన్ స్టీల్0.25% కంటే తక్కువ కార్బన్ కంటెంట్తో, సన్నాహక వేడి చికిత్సగా ఎనియలింగ్ కంటే సాధారణీకరణకు ప్రాధాన్యత ఇవ్వబడుతుంది.
②0.25% మరియు 0.50% మధ్య కార్బన్ కంటెంట్ ఉన్న మీడియం-కార్బన్ స్టీల్ కోసం, సన్నాహక వేడి చికిత్సగా ఎనియలింగ్ లేదా సాధారణీకరణను ఉపయోగించవచ్చు.
③ 0.50% మరియు 0.75% మధ్య కార్బన్ కంటెంట్ ఉన్న మధ్యస్థం నుండి అధిక-కార్బన్ స్టీల్ కోసం, పూర్తి ఎనియలింగ్ సిఫార్సు చేయబడింది.
④ అధిక-కార్బన్ స్టీల్0.75% కంటే ఎక్కువ కార్బన్ కంటెంట్తో, Fe₃C నెట్వర్క్ను తొలగించడానికి మొదట సాధారణీకరణ ఉపయోగించబడుతుంది, తరువాత గోళాకార ఎనియలింగ్ ఉపయోగించబడుతుంది.
Ⅲ. ఉక్కును చల్లార్చడం మరియు టెంపరింగ్ చేయడం
A. చల్లార్చడం
1. క్వెన్చింగ్ నిర్వచనం: క్వెన్చింగ్ అంటే ఉక్కును Ac₃ లేదా Ac₁ పాయింట్ కంటే ఎక్కువ ఉష్ణోగ్రతకు వేడి చేయడం, ఆ ఉష్ణోగ్రత వద్ద దానిని పట్టుకోవడం, ఆపై మార్టెన్సైట్ ఏర్పడటానికి క్లిష్టమైన శీతలీకరణ రేటు కంటే ఎక్కువ రేటుతో చల్లబరచడం.
2. చల్లబరచడం యొక్క ఉద్దేశ్యం: ఉక్కు యొక్క కాఠిన్యం మరియు దుస్తులు నిరోధకతను పెంచడానికి మార్టెన్సైట్ (లేదా కొన్నిసార్లు తక్కువ బైనైట్) పొందడం ప్రాథమిక లక్ష్యం. ఉక్కుకు అతి ముఖ్యమైన వేడి చికిత్స ప్రక్రియలలో చల్లబరచడం ఒకటి.
3. వివిధ రకాల ఉక్కు కోసం చల్లార్చే ఉష్ణోగ్రతలను నిర్ణయించడం
హైపోయుటెక్టాయిడ్ స్టీల్: Ac₃ + 30°C నుండి 50°C
యూటెక్టాయిడ్ మరియు హైపర్యూటెక్టాయిడ్ స్టీల్: Ac₁ + 30°C నుండి 50°C
అల్లాయ్ స్టీల్: క్లిష్టమైన ఉష్ణోగ్రత కంటే 50°C నుండి 100°C ఎక్కువ
4. ఆదర్శవంతమైన చల్లార్చే మాధ్యమం యొక్క శీతలీకరణ లక్షణాలు:
"ముక్కు" ఉష్ణోగ్రతకు ముందు నెమ్మదిగా చల్లబరచడం: ఉష్ణ ఒత్తిడిని తగినంతగా తగ్గించడానికి.
"ముక్కు" ఉష్ణోగ్రత దగ్గర అధిక శీతలీకరణ సామర్థ్యం: మార్టెన్సిటిక్ కాని నిర్మాణాలు ఏర్పడకుండా ఉండటానికి.
M₅ పాయింట్ దగ్గర నెమ్మదిగా చల్లబరచడం: మార్టెన్సిటిక్ పరివర్తన వల్ల కలిగే ఒత్తిడిని తగ్గించడానికి.
5. చల్లార్చే పద్ధతులు మరియు వాటి లక్షణాలు:
① సింపుల్ క్వెన్చింగ్: ఆపరేట్ చేయడం సులభం మరియు చిన్న, సాధారణ ఆకారపు వర్క్పీస్లకు అనుకూలంగా ఉంటుంది. ఫలితంగా వచ్చే సూక్ష్మ నిర్మాణం మార్టెన్సైట్ (M).
②డబుల్ క్వెన్చింగ్: మరింత సంక్లిష్టమైనది మరియు నియంత్రించడం కష్టం, సంక్లిష్ట ఆకారంలో ఉన్న హై-కార్బన్ స్టీల్ మరియు పెద్ద అల్లాయ్ స్టీల్ వర్క్పీస్లకు ఉపయోగిస్తారు. ఫలితంగా వచ్చే సూక్ష్మ నిర్మాణం మార్టెన్సైట్ (M).
③ బ్రోకెన్ క్వెన్చింగ్: పెద్ద, సంక్లిష్టమైన ఆకారపు అల్లాయ్ స్టీల్ వర్క్పీస్ల కోసం ఉపయోగించే మరింత సంక్లిష్టమైన ప్రక్రియ. ఫలితంగా వచ్చే సూక్ష్మ నిర్మాణం మార్టెన్సైట్ (M).
④ ఐసోథర్మల్ క్వెన్చింగ్: అధిక అవసరాలు కలిగిన చిన్న, సంక్లిష్టమైన ఆకారపు వర్క్పీస్లకు ఉపయోగిస్తారు. ఫలితంగా వచ్చే సూక్ష్మ నిర్మాణం తక్కువ బైనైట్ (B).
6. గట్టిపడటాన్ని ప్రభావితం చేసే అంశాలు
ఉక్కులో సూపర్ కూల్డ్ ఆస్టెనైట్ యొక్క స్థిరత్వంపై గట్టిపడే స్థాయి ఆధారపడి ఉంటుంది. సూపర్ కూల్డ్ ఆస్టెనైట్ యొక్క స్థిరత్వం ఎంత ఎక్కువగా ఉంటే, గట్టిపడే సామర్థ్యం అంత మెరుగ్గా ఉంటుంది మరియు దీనికి విరుద్ధంగా కూడా ఉంటుంది.
సూపర్ కూల్డ్ ఆస్టెనైట్ యొక్క స్థిరత్వాన్ని ప్రభావితం చేసే అంశాలు:
సి-కర్వ్ స్థానం: సి-కర్వ్ కుడివైపుకు మారితే, క్వెన్చింగ్ కోసం క్లిష్టమైన శీతలీకరణ రేటు తగ్గుతుంది, గట్టిపడటం మెరుగుపడుతుంది.
ముఖ్య ముగింపు:
C-వక్రతను కుడివైపుకు మార్చే ఏదైనా అంశం ఉక్కు యొక్క గట్టిపడే సామర్థ్యాన్ని పెంచుతుంది.
ప్రధాన కారకం:
రసాయన కూర్పు: కోబాల్ట్ (Co) తప్ప, ఆస్టెనైట్లో కరిగిన అన్ని మిశ్రమ మూలకాలు గట్టిపడే సామర్థ్యాన్ని పెంచుతాయి.
కార్బన్ స్టీల్లోని యూటెక్టాయిడ్ కూర్పుకు కార్బన్ కంటెంట్ దగ్గరగా ఉంటే, సి-వక్రత కుడి వైపుకు మారుతుంది మరియు గట్టిపడే సామర్థ్యం అంత ఎక్కువగా ఉంటుంది.
7. గట్టిపడటం యొక్క నిర్ణయం మరియు ప్రాతినిధ్యం
①ఎండ్ క్వెన్చ్ హార్డనబిలిటీ టెస్ట్: ఎండ్-క్వెన్చ్ టెస్ట్ పద్ధతిని ఉపయోగించి హార్డనబిలిటీని కొలుస్తారు.
②క్రిటికల్ క్వెన్చ్ డయామీటర్ పద్ధతి: క్రిటికల్ క్వెన్చ్ డయామీటర్ (D₀) అనేది ఒక నిర్దిష్ట క్వెన్చింగ్ మాధ్యమంలో పూర్తిగా గట్టిపడే ఉక్కు యొక్క గరిష్ట వ్యాసాన్ని సూచిస్తుంది.
బి. టెంపరింగ్
1. టెంపరింగ్ యొక్క నిర్వచనం
టెంపరింగ్ అనేది ఒక వేడి చికిత్స ప్రక్రియ, దీనిలో చల్లబడిన ఉక్కును A₁ పాయింట్ కంటే తక్కువ ఉష్ణోగ్రతకు తిరిగి వేడి చేస్తారు, ఆ ఉష్ణోగ్రత వద్ద ఉంచుతారు మరియు తరువాత గది ఉష్ణోగ్రతకు చల్లబరుస్తారు.
2. టెంపరింగ్ యొక్క ఉద్దేశ్యం
అవశేష ఒత్తిడిని తగ్గించడం లేదా తొలగించడం: వర్క్పీస్ యొక్క వైకల్యం లేదా పగుళ్లను నివారిస్తుంది.
అవశేష ఆస్టెనైట్ను తగ్గించడం లేదా తొలగించడం: వర్క్పీస్ యొక్క కొలతలను స్థిరీకరిస్తుంది.
చల్లారిన ఉక్కు యొక్క పెళుసుదనాన్ని తొలగిస్తుంది: వర్క్పీస్ అవసరాలకు అనుగుణంగా సూక్ష్మ నిర్మాణం మరియు లక్షణాలను సర్దుబాటు చేస్తుంది.
ముఖ్య గమనిక: ఉక్కును చల్లార్చిన వెంటనే టెంపర్ చేయాలి.
3. టెంపరింగ్ ప్రక్రియలు
1. తక్కువ టెంపరింగ్
ఉద్దేశ్యం: చల్లార్చే ఒత్తిడిని తగ్గించడానికి, వర్క్పీస్ యొక్క దృఢత్వాన్ని మెరుగుపరచడానికి మరియు అధిక కాఠిన్యం మరియు దుస్తులు నిరోధకతను సాధించడానికి.
ఉష్ణోగ్రత: 150°C ~ 250°C.
పనితీరు: కాఠిన్యం: HRC 58 ~ 64. అధిక కాఠిన్యం మరియు దుస్తులు నిరోధకత.
అనువర్తనాలు: ఉపకరణాలు, అచ్చులు, బేరింగ్లు, కార్బరైజ్డ్ భాగాలు మరియు ఉపరితల-గట్టిపడిన భాగాలు.
2. అధిక టెంపరింగ్
ఉద్దేశ్యం: తగినంత బలం మరియు కాఠిన్యంతో పాటు అధిక దృఢత్వాన్ని సాధించడం.
ఉష్ణోగ్రత: 500°C ~ 600°C.
పనితీరు: కాఠిన్యం: HRC 25 ~ 35. మొత్తం మీద మంచి యాంత్రిక లక్షణాలు.
అప్లికేషన్లు: షాఫ్ట్లు, గేర్లు, కనెక్టింగ్ రాడ్లు మొదలైనవి.
థర్మల్ రిఫైనింగ్
నిర్వచనం: అధిక-ఉష్ణోగ్రత టెంపరింగ్ తర్వాత చల్లార్చడాన్ని థర్మల్ రిఫైనింగ్ లేదా కేవలం టెంపరింగ్ అంటారు. ఈ ప్రక్రియ ద్వారా చికిత్స చేయబడిన ఉక్కు అద్భుతమైన మొత్తం పనితీరును కలిగి ఉంటుంది మరియు విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతుంది.
Ⅳ.ఉక్కు ఉపరితల వేడి చికిత్స
A. స్టీల్స్ యొక్క ఉపరితల చల్లార్చడం
1. ఉపరితల గట్టిపడటం యొక్క నిర్వచనం
ఉపరితల గట్టిపడటం అనేది వర్క్పీస్ యొక్క ఉపరితల పొరను వేగంగా వేడి చేయడం ద్వారా బలోపేతం చేయడానికి రూపొందించబడిన వేడి చికిత్స ప్రక్రియ, ఇది ఉపరితల పొరను ఆస్టెనైట్గా మార్చి, ఆపై త్వరగా చల్లబరుస్తుంది. ఈ ప్రక్రియ ఉక్కు యొక్క రసాయన కూర్పును లేదా పదార్థం యొక్క ప్రధాన నిర్మాణాన్ని మార్చకుండా నిర్వహించబడుతుంది.
2. ఉపరితల గట్టిపడటం మరియు గట్టిపడటం తర్వాత నిర్మాణం కోసం ఉపయోగించే పదార్థాలు
ఉపరితల గట్టిపడటానికి ఉపయోగించే పదార్థాలు
సాధారణ పదార్థాలు: మీడియం కార్బన్ స్టీల్ మరియు మీడియం కార్బన్ అల్లాయ్ స్టీల్.
చికిత్సకు ముందు: సాధారణ ప్రక్రియ: టెంపరింగ్. ప్రధాన లక్షణాలు కీలకం కాకపోతే, బదులుగా సాధారణీకరణను ఉపయోగించవచ్చు.
గట్టిపడటం తర్వాత నిర్మాణం
ఉపరితల నిర్మాణం: ఉపరితల పొర సాధారణంగా మార్టెన్సైట్ లేదా బైనైట్ వంటి గట్టిపడిన నిర్మాణాన్ని ఏర్పరుస్తుంది, ఇది అధిక కాఠిన్యం మరియు దుస్తులు నిరోధకతను అందిస్తుంది.
కోర్ నిర్మాణం: స్టీల్ యొక్క కోర్ సాధారణంగా దాని అసలు నిర్మాణాన్ని నిలుపుకుంటుంది, ఉదాహరణకు పెర్లైట్ లేదా టెంపర్డ్ స్టేట్, ఇది ప్రీ-ట్రీట్మెంట్ ప్రక్రియ మరియు బేస్ మెటీరియల్ యొక్క లక్షణాలను బట్టి ఉంటుంది. ఇది కోర్ మంచి దృఢత్వం మరియు బలాన్ని నిర్వహిస్తుందని నిర్ధారిస్తుంది.
బి. ఇండక్షన్ ఉపరితల గట్టిపడటం యొక్క లక్షణాలు
1. అధిక తాపన ఉష్ణోగ్రత మరియు వేగవంతమైన ఉష్ణోగ్రత పెరుగుదల: ఇండక్షన్ ఉపరితల గట్టిపడటం సాధారణంగా అధిక తాపన ఉష్ణోగ్రతలు మరియు వేగవంతమైన తాపన రేట్లను కలిగి ఉంటుంది, ఇది తక్కువ సమయంలోనే త్వరగా వేడి చేయడానికి అనుమతిస్తుంది.
2. ఉపరితల పొరలో చక్కటి ఆస్టెనైట్ ధాన్యం నిర్మాణం: వేగవంతమైన తాపన మరియు తదుపరి చల్లార్చే ప్రక్రియలో, ఉపరితల పొర చక్కటి ఆస్టెనైట్ ధాన్యాలను ఏర్పరుస్తుంది. చల్లార్చిన తర్వాత, ఉపరితలం ప్రధానంగా చక్కటి మార్టెన్సైట్ను కలిగి ఉంటుంది, కాఠిన్యం సాధారణంగా సాంప్రదాయ చల్లార్చే కంటే 2-3 HRC ఎక్కువగా ఉంటుంది.
3.మంచి ఉపరితల నాణ్యత: తక్కువ వేడి సమయం కారణంగా, వర్క్పీస్ ఉపరితలం ఆక్సీకరణ మరియు డీకార్బరైజేషన్కు తక్కువగా ఉంటుంది మరియు క్వెన్చింగ్-ప్రేరిత వైకల్యం తగ్గించబడుతుంది, ఇది మంచి ఉపరితల నాణ్యతను నిర్ధారిస్తుంది.
4.అధిక అలసట బలం: ఉపరితల పొరలో మార్టెన్సిటిక్ దశ పరివర్తన సంపీడన ఒత్తిడిని ఉత్పత్తి చేస్తుంది, ఇది వర్క్పీస్ యొక్క అలసట బలాన్ని పెంచుతుంది.
5. అధిక ఉత్పత్తి సామర్థ్యం: ఇండక్షన్ ఉపరితల గట్టిపడటం సామూహిక ఉత్పత్తికి అనుకూలంగా ఉంటుంది, ఇది అధిక కార్యాచరణ సామర్థ్యాన్ని అందిస్తుంది.
సి. రసాయన ఉష్ణ చికిత్స వర్గీకరణ
కార్బరైజింగ్, కార్బరైజింగ్, కార్బరైజింగ్, క్రోమైజింగ్, సిలికోనైజింగ్, సిలికోనైజింగ్, సిలికోనైజింగ్, కార్బోనైట్రైడింగ్, బోరోకార్బరైజింగ్
డి.గ్యాస్ కార్బరైజింగ్
గ్యాస్ కార్బరైజింగ్ అనేది ఒక ప్రక్రియ, దీనిలో వర్క్పీస్ను సీలు చేసిన గ్యాస్ కార్బరైజింగ్ ఫర్నేస్లో ఉంచి, ఉక్కును ఆస్టెనైట్గా మార్చే ఉష్ణోగ్రతకు వేడి చేస్తారు. తరువాత, కార్బరైజింగ్ ఏజెంట్ను ఫర్నేస్లోకి బిందు చేస్తారు లేదా కార్బరైజింగ్ వాతావరణం నేరుగా ప్రవేశపెట్టబడుతుంది, ఇది కార్బన్ అణువులను వర్క్పీస్ యొక్క ఉపరితల పొరలోకి విస్తరించడానికి అనుమతిస్తుంది. ఈ ప్రక్రియ వర్క్పీస్ ఉపరితలంపై కార్బన్ కంటెంట్ (wc%) ను పెంచుతుంది.
√కార్బరైజింగ్ ఏజెంట్లు:
•కార్బన్ అధికంగా ఉండే వాయువులు: బొగ్గు వాయువు, ద్రవీకృత పెట్రోలియం వాయువు (LPG), మొదలైనవి.
•సేంద్రీయ ద్రవాలు: కిరోసిన్, మిథనాల్, బెంజీన్ మొదలైనవి.
√కార్బరైజింగ్ ప్రాసెస్ పారామితులు:
•కార్బరైజింగ్ ఉష్ణోగ్రత: 920~950°C.
•కార్బరైజింగ్ సమయం: కార్బరైజ్డ్ పొర యొక్క కావలసిన లోతు మరియు కార్బరైజింగ్ ఉష్ణోగ్రతపై ఆధారపడి ఉంటుంది.
E. కార్బరైజింగ్ తర్వాత వేడి చికిత్స
కార్బరైజింగ్ తర్వాత ఉక్కుకు వేడి చికిత్స చేయించుకోవాలి.
కార్బరైజింగ్ తర్వాత వేడి చికిత్స ప్రక్రియ:
√క్వెన్చింగ్ + తక్కువ-ఉష్ణోగ్రత టెంపరింగ్
1. ప్రీ-కూలింగ్ తర్వాత డైరెక్ట్ క్వెన్చింగ్ + తక్కువ-ఉష్ణోగ్రత టెంపరింగ్: వర్క్పీస్ను కార్బరైజింగ్ ఉష్ణోగ్రత నుండి కోర్ యొక్క Ar₁ ఉష్ణోగ్రత కంటే కొంచెం పైన ముందుగా చల్లబరుస్తారు మరియు వెంటనే చల్లబరుస్తారు, తరువాత 160~180°C వద్ద తక్కువ-ఉష్ణోగ్రత టెంపరింగ్ చేస్తారు.
2. ప్రీ-కూలింగ్ తర్వాత సింగిల్ క్వెన్చింగ్ + తక్కువ-ఉష్ణోగ్రత టెంపరింగ్: కార్బరైజింగ్ తర్వాత, వర్క్పీస్ నెమ్మదిగా గది ఉష్ణోగ్రతకు చల్లబడుతుంది, తర్వాత క్వెన్చింగ్ మరియు తక్కువ-ఉష్ణోగ్రత టెంపరింగ్ కోసం మళ్లీ వేడి చేయబడుతుంది.
3. ప్రీ-కూలింగ్ తర్వాత డబుల్ క్వెన్చింగ్ + తక్కువ-ఉష్ణోగ్రత టెంపరింగ్: కార్బరైజింగ్ మరియు నెమ్మదిగా చల్లబరిచిన తర్వాత, వర్క్పీస్ రెండు దశల తాపన మరియు క్వెన్చింగ్కు లోనవుతుంది, తరువాత తక్కువ-ఉష్ణోగ్రత టెంపరింగ్ జరుగుతుంది.
Ⅴ. స్టీల్స్ యొక్క రసాయన వేడి చికిత్స
1. రసాయన ఉష్ణ చికిత్స యొక్క నిర్వచనం
రసాయన ఉష్ణ చికిత్స అనేది ఒక ఉష్ణ చికిత్స ప్రక్రియ, దీనిలో ఉక్కు వర్క్పీస్ను ఒక నిర్దిష్ట క్రియాశీల మాధ్యమంలో ఉంచి, వేడి చేసి, ఉష్ణోగ్రత వద్ద ఉంచుతారు, తద్వారా మాధ్యమంలోని క్రియాశీల అణువులు వర్క్పీస్ యొక్క ఉపరితలంపైకి వ్యాపించడానికి వీలు కల్పిస్తుంది. ఇది వర్క్పీస్ యొక్క ఉపరితలం యొక్క రసాయన కూర్పు మరియు సూక్ష్మ నిర్మాణాన్ని మారుస్తుంది, తద్వారా దాని లక్షణాలను మారుస్తుంది.
2. రసాయన వేడి చికిత్స యొక్క ప్రాథమిక ప్రక్రియ
వియోగం: వేడి చేసేటప్పుడు, క్రియాశీల మాధ్యమం వియోగం చెందుతుంది, క్రియాశీల అణువులను విడుదల చేస్తుంది.
శోషణ: క్రియాశీల అణువులు ఉక్కు ఉపరితలం ద్వారా శోషించబడతాయి మరియు ఉక్కు యొక్క ఘన ద్రావణంలో కరిగిపోతాయి.
వ్యాపనం: ఉక్కు ఉపరితలంపై శోషించబడిన మరియు కరిగిన క్రియాశీల అణువులు లోపలికి వలసపోతాయి.
ఇండక్షన్ సర్ఫేస్ హార్డెనింగ్ రకాలు
a.హై-ఫ్రీక్వెన్సీ ఇండక్షన్ హీటింగ్
ప్రస్తుత ఫ్రీక్వెన్సీ: 250~300 kHz.
గట్టిపడిన పొర లోతు: 0.5~2.0 మిమీ.
అప్లికేషన్లు: మధ్యస్థ మరియు చిన్న మాడ్యూల్ గేర్లు మరియు చిన్న నుండి మధ్యస్థ-పరిమాణ షాఫ్ట్లు.
బి.మీడియం-ఫ్రీక్వెన్సీ ఇండక్షన్ హీటింగ్
ప్రస్తుత ఫ్రీక్వెన్సీ: 2500~8000 kHz.
గట్టిపడిన పొర లోతు: 2~10 మిమీ.
అప్లికేషన్లు: పెద్ద షాఫ్ట్లు మరియు పెద్ద నుండి మధ్యస్థ మాడ్యూల్ గేర్లు.
c. పవర్-ఫ్రీక్వెన్సీ ఇండక్షన్ హీటింగ్
ప్రస్తుత ఫ్రీక్వెన్సీ: 50 Hz.
గట్టిపడిన పొర లోతు: 10~15 మిమీ.
అప్లికేషన్లు: చాలా లోతైన గట్టిపడిన పొర అవసరమయ్యే వర్క్పీస్లు.
3. ఇండక్షన్ సర్ఫేస్ గట్టిపడటం
ఇండక్షన్ సర్ఫేస్ హార్డెనింగ్ యొక్క ప్రాథమిక సూత్రం
చర్మ ప్రభావం:
ఇండక్షన్ కాయిల్లోని ఆల్టర్నేటింగ్ కరెంట్ వర్క్పీస్ ఉపరితలంపై విద్యుత్తును ప్రేరేపించినప్పుడు, ప్రేరేపిత కరెంట్లో ఎక్కువ భాగం ఉపరితలం దగ్గర కేంద్రీకృతమై ఉంటుంది, అయితే దాదాపుగా కరెంట్ వర్క్పీస్ లోపలి గుండా వెళ్ళదు. ఈ దృగ్విషయాన్ని స్కిన్ ఎఫెక్ట్ అంటారు.
ఇండక్షన్ సర్ఫేస్ హార్డెనింగ్ సూత్రం:
స్కిన్ ఎఫెక్ట్ ఆధారంగా, వర్క్పీస్ యొక్క ఉపరితలం ఆస్టెనిటైజింగ్ ఉష్ణోగ్రతకు వేగంగా వేడి చేయబడుతుంది (కొన్ని సెకన్లలో 800~1000°C వరకు పెరుగుతుంది), వర్క్పీస్ లోపలి భాగం దాదాపుగా వేడి చేయబడకుండా ఉంటుంది. తరువాత వర్క్పీస్ను నీటితో చల్లడం ద్వారా చల్లబరుస్తారు, ఉపరితల గట్టిపడటం సాధించబడుతుంది.
4.కోపం పెళుసుదనం
చల్లబడిన ఉక్కులో టెంపరింగ్ పెళుసుదనం
టెంపరింగ్ బ్రైట్ నెస్ అనేది కొన్ని ఉష్ణోగ్రతల వద్ద టెంపరింగ్ చేసినప్పుడు క్వెన్చ్డ్ స్టీల్ యొక్క ప్రభావ దృఢత్వం గణనీయంగా తగ్గే దృగ్విషయాన్ని సూచిస్తుంది.
మొదటి రకమైన టెంపరింగ్ పెళుసుదనం
ఉష్ణోగ్రత పరిధి: 250°C నుండి 350°C.
లక్షణాలు: క్వెన్చ్డ్ స్టీల్ను ఈ ఉష్ణోగ్రత పరిధిలో టెంపర్ చేస్తే, ఈ రకమైన టెంపరింగ్ పెళుసుదనం అభివృద్ధి చెందే అవకాశం ఉంది, దీనిని తొలగించలేము.
పరిష్కారం: ఈ ఉష్ణోగ్రత పరిధిలో క్వెన్చ్డ్ స్టీల్ను టెంపరింగ్ చేయవద్దు.
మొదటి రకమైన టెంపరింగ్ బ్రిట్లెస్నెస్ను తక్కువ-ఉష్ణోగ్రత టెంపరింగ్ బ్రిట్లెస్నెస్ లేదా తిరిగి మార్చలేని టెంపరింగ్ బ్రిట్లెస్నెస్ అని కూడా అంటారు.
Ⅵ. టెంపరింగ్
1. టెంపరింగ్ అనేది క్వెన్చింగ్ తర్వాత జరిగే తుది వేడి చికిత్స ప్రక్రియ.
చల్లబడిన స్టీల్స్కు టెంపరింగ్ ఎందుకు అవసరం?
చల్లార్చిన తర్వాత సూక్ష్మ నిర్మాణం: చల్లార్చిన తర్వాత, ఉక్కు యొక్క సూక్ష్మ నిర్మాణం సాధారణంగా మార్టెన్సైట్ మరియు అవశేష ఆస్టెనైట్లను కలిగి ఉంటుంది. రెండూ మెటాస్టేబుల్ దశలు మరియు కొన్ని పరిస్థితులలో రూపాంతరం చెందుతాయి.
మార్టెన్సైట్ యొక్క లక్షణాలు: మార్టెన్సైట్ అధిక కాఠిన్యం కలిగి ఉంటుంది, అయితే అధిక పెళుసుదనం (ముఖ్యంగా అధిక-కార్బన్ సూది లాంటి మార్టెన్సైట్లో) కలిగి ఉంటుంది, ఇది అనేక అనువర్తనాలకు పనితీరు అవసరాలను తీర్చదు.
మార్టెన్సైట్ పరివర్తన యొక్క లక్షణాలు: మార్టెన్సైట్ గా పరివర్తన చాలా వేగంగా జరుగుతుంది. చల్లార్చిన తర్వాత, వర్క్పీస్లో అవశేష అంతర్గత ఒత్తిళ్లు ఉంటాయి, ఇవి వైకల్యం లేదా పగుళ్లకు దారితీస్తాయి.
ముగింపు: క్వెన్చింగ్ తర్వాత వర్క్పీస్ను నేరుగా ఉపయోగించలేరు!అంతర్గత ఒత్తిళ్లను తగ్గించడానికి మరియు వర్క్పీస్ యొక్క దృఢత్వాన్ని మెరుగుపరచడానికి టెంపరింగ్ అవసరం, ఇది ఉపయోగం కోసం అనుకూలంగా ఉంటుంది.
2. గట్టిపడే సామర్థ్యం మరియు గట్టిపడే సామర్థ్యం మధ్య వ్యత్యాసం:
గట్టిపడే సామర్థ్యం:
గట్టిపడటం అంటే ఉక్కు గట్టిపడటం తర్వాత ఒక నిర్దిష్ట లోతు గట్టిపడటం (గట్టిపడిన పొర యొక్క లోతు) సాధించగల సామర్థ్యాన్ని సూచిస్తుంది. ఇది ఉక్కు యొక్క కూర్పు మరియు నిర్మాణంపై ఆధారపడి ఉంటుంది, ముఖ్యంగా దాని మిశ్రమలోహ మూలకాలు మరియు ఉక్కు రకం. గట్టిపడటం అనేది ఉక్కు దాని మందం అంతటా ఎంత బాగా గట్టిపడగలదో కొలమానం.
కాఠిన్యం (గట్టిపడే సామర్థ్యం):
గట్టిదనం, లేదా గట్టిపడే సామర్థ్యం, ఉక్కులో చల్లార్చిన తర్వాత సాధించగల గరిష్ట కాఠిన్యాన్ని సూచిస్తుంది. ఇది ఎక్కువగా ఉక్కులోని కార్బన్ కంటెంట్ ద్వారా ప్రభావితమవుతుంది. అధిక కార్బన్ కంటెంట్ సాధారణంగా అధిక సంభావ్య కాఠిన్యానికి దారితీస్తుంది, అయితే దీనిని ఉక్కు యొక్క మిశ్రమ మూలకాలు మరియు చల్లార్చే ప్రక్రియ యొక్క ప్రభావం ద్వారా పరిమితం చేయవచ్చు.
3. ఉక్కు గట్టిపడే సామర్థ్యం
√హార్డనబిలిటీ భావన
ఆస్టెనిటైజింగ్ ఉష్ణోగ్రత నుండి చల్లార్చిన తర్వాత మార్టెన్సిటిక్ గట్టిపడటం యొక్క నిర్దిష్ట లోతును సాధించడానికి ఉక్కు సామర్థ్యాన్ని గట్టిపడటం సూచిస్తుంది. సరళంగా చెప్పాలంటే, ఇది చల్లార్చే సమయంలో మార్టెన్సైట్ను ఏర్పరిచే ఉక్కు సామర్థ్యాన్ని సూచిస్తుంది.
గట్టిపడే సామర్థ్యాన్ని కొలవడం
గట్టిపడే సామర్థ్యం యొక్క పరిమాణం, చల్లార్చిన తర్వాత పేర్కొన్న పరిస్థితులలో పొందిన గట్టిపడిన పొర యొక్క లోతు ద్వారా సూచించబడుతుంది.
గట్టిపడిన పొర లోతు: ఇది వర్క్పీస్ ఉపరితలం నుండి నిర్మాణం సగం మార్టెన్సైట్ ఉన్న ప్రాంతం వరకు ఉన్న లోతు.
సాధారణ చల్లార్చే మాధ్యమం:
• నీరు
లక్షణాలు: బలమైన శీతలీకరణ సామర్థ్యంతో ఆర్థికంగా ఉంటుంది, కానీ మరిగే స్థానానికి దగ్గరగా అధిక శీతలీకరణ రేటును కలిగి ఉంటుంది, ఇది అధిక శీతలీకరణకు దారితీస్తుంది.
అప్లికేషన్: సాధారణంగా కార్బన్ స్టీల్స్ కోసం ఉపయోగిస్తారు.
ఉప్పునీరు: నీటిలో ఉప్పు లేదా క్షార ద్రావణం, ఇది నీటితో పోలిస్తే అధిక ఉష్ణోగ్రతల వద్ద ఎక్కువ శీతలీకరణ సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉంటుంది, ఇది కార్బన్ స్టీల్స్కు అనుకూలంగా ఉంటుంది.
• నూనె
లక్షణాలు: తక్కువ ఉష్ణోగ్రతల వద్ద (మరిగే స్థానానికి దగ్గరగా) నెమ్మదిగా శీతలీకరణ రేటును అందిస్తుంది, ఇది వైకల్యం మరియు పగుళ్ల ధోరణిని సమర్థవంతంగా తగ్గిస్తుంది, కానీ అధిక ఉష్ణోగ్రతల వద్ద తక్కువ శీతలీకరణ సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉంటుంది.
అప్లికేషన్: మిశ్రమ లోహ ఉక్కులకు అనుకూలం.
రకాలు: క్వెన్చింగ్ ఆయిల్, మెషిన్ ఆయిల్ మరియు డీజిల్ ఇంధనం ఉన్నాయి.
తాపన సమయం
తాపన సమయం అనేది తాపన రేటు (కావలసిన ఉష్ణోగ్రతను చేరుకోవడానికి పట్టే సమయం) మరియు హోల్డింగ్ సమయం (లక్ష్య ఉష్ణోగ్రత వద్ద నిర్వహించబడే సమయం) రెండింటినీ కలిగి ఉంటుంది.
తాపన సమయాన్ని నిర్ణయించడానికి సూత్రాలు: వర్క్పీస్ అంతటా, లోపల మరియు వెలుపల ఏకరీతి ఉష్ణోగ్రత పంపిణీని నిర్ధారించుకోండి.
పూర్తి ఆస్టెనిటైజేషన్ మరియు ఏర్పడిన ఆస్టెనైట్ ఏకరీతిగా మరియు చక్కగా ఉండేలా చూసుకోండి.
తాపన సమయాన్ని నిర్ణయించడానికి ఆధారం: సాధారణంగా అనుభావిక సూత్రాలను ఉపయోగించి అంచనా వేయబడుతుంది లేదా ప్రయోగం ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది.
చల్లార్చే మీడియా
రెండు కీలక అంశాలు:
a.శీతలీకరణ రేటు: అధిక శీతలీకరణ రేటు మార్టెన్సైట్ ఏర్పడటానికి ప్రోత్సహిస్తుంది.
బి. అవశేష ఒత్తిడి: అధిక శీతలీకరణ రేటు అవశేష ఒత్తిడిని పెంచుతుంది, ఇది వర్క్పీస్లో వైకల్యం మరియు పగుళ్లకు ఎక్కువ ధోరణికి దారితీస్తుంది.
Ⅶ.సాధారణీకరణ
1. సాధారణీకరణ యొక్క నిర్వచనం
నార్మలైజింగ్ అనేది ఒక వేడి చికిత్స ప్రక్రియ, దీనిలో ఉక్కును Ac3 ఉష్ణోగ్రత కంటే 30°C నుండి 50°C వరకు ఎక్కువ ఉష్ణోగ్రతకు వేడి చేసి, ఆ ఉష్ణోగ్రత వద్ద ఉంచి, ఆపై సమతౌల్య స్థితికి దగ్గరగా ఉండే సూక్ష్మ నిర్మాణాన్ని పొందడానికి గాలి-చల్లబరుస్తారు. ఎనియలింగ్తో పోలిస్తే, నార్మలైజింగ్ వేగవంతమైన శీతలీకరణ రేటును కలిగి ఉంటుంది, దీని ఫలితంగా చక్కటి పెర్లైట్ నిర్మాణం (P) మరియు అధిక బలం మరియు కాఠిన్యాన్ని కలిగిస్తుంది.
2. సాధారణీకరణ ఉద్దేశ్యం
సాధారణీకరణ యొక్క ఉద్దేశ్యం ఎనియలింగ్ యొక్క ఉద్దేశ్యంతో సమానంగా ఉంటుంది.
3. సాధారణీకరణ అనువర్తనాలు
• నెట్వర్క్డ్ సెకండరీ సిమెంటైట్ను తొలగించండి.
•తక్కువ అవసరాలు కలిగిన భాగాలకు తుది వేడి చికిత్సగా ఉపయోగపడుతుంది.
• యంత్ర సామర్థ్యాన్ని మెరుగుపరచడానికి తక్కువ మరియు మధ్యస్థ కార్బన్ స్ట్రక్చరల్ స్టీల్కు సన్నాహక వేడి చికిత్సగా పనిచేస్తుంది.
4. అన్నేలింగ్ రకాలు
మొదటి రకం ఎనియలింగ్:
ఉద్దేశ్యం మరియు విధి: లక్ష్యం దశ పరివర్తనను ప్రేరేపించడం కాదు, ఉక్కును అసమతుల్య స్థితి నుండి సమతుల్య స్థితికి మార్చడం.
రకాలు:
•డిఫ్యూజన్ అన్నేలింగ్: విభజనను తొలగించడం ద్వారా కూర్పును సజాతీయపరచడం లక్ష్యంగా పెట్టుకుంది.
•రీక్రిస్టలైజేషన్ అన్నేలింగ్: పని గట్టిపడటం యొక్క ప్రభావాలను తొలగించడం ద్వారా డక్టిలిటీని పునరుద్ధరిస్తుంది.
•ఒత్తిడి ఉపశమన అన్నేలింగ్: సూక్ష్మ నిర్మాణాన్ని మార్చకుండా అంతర్గత ఒత్తిళ్లను తగ్గిస్తుంది.
రెండవ రకం ఎనియలింగ్:
ఉద్దేశ్యం మరియు విధి: సూక్ష్మ నిర్మాణం మరియు లక్షణాలను మార్చడం, పెర్లైట్-ఆధిపత్య సూక్ష్మ నిర్మాణాన్ని సాధించడం లక్ష్యంగా పెట్టుకుంది. ఈ రకం పెర్లైట్, ఫెర్రైట్ మరియు కార్బైడ్ల పంపిణీ మరియు పదనిర్మాణం నిర్దిష్ట అవసరాలను తీరుస్తుందని కూడా నిర్ధారిస్తుంది.
రకాలు:
•పూర్తి ఎనియలింగ్: ఉక్కును Ac3 ఉష్ణోగ్రత కంటే ఎక్కువగా వేడి చేసి, ఆపై నెమ్మదిగా చల్లబరుస్తుంది, తద్వారా ఏకరీతి పెర్లైట్ నిర్మాణం ఏర్పడుతుంది.
• అసంపూర్ణ ఎనియలింగ్: నిర్మాణాన్ని పాక్షికంగా మార్చడానికి Ac1 మరియు Ac3 ఉష్ణోగ్రతల మధ్య ఉక్కును వేడి చేస్తుంది.
•ఐసోథర్మల్ అన్నేలింగ్: స్టీల్ను Ac3 కంటే ఎక్కువ వేడి చేస్తుంది, తరువాత ఐసోథర్మల్ ఉష్ణోగ్రతకు వేగంగా చల్లబరుస్తుంది మరియు కావలసిన నిర్మాణాన్ని సాధించడానికి పట్టుకుంటుంది.
•స్ఫెరాయిడైజింగ్ అన్నేలింగ్: గోళాకార కార్బైడ్ నిర్మాణాన్ని ఉత్పత్తి చేస్తుంది, యంత్ర సామర్థ్యం మరియు దృఢత్వాన్ని మెరుగుపరుస్తుంది.
Ⅷ.1. వేడి చికిత్స యొక్క నిర్వచనం
లోహాన్ని వేడి చేసి, ఒక నిర్దిష్ట ఉష్ణోగ్రత వద్ద ఉంచి, ఆపై ఘన స్థితిలో ఉన్నప్పుడు చల్లబరిచి, దాని అంతర్గత నిర్మాణం మరియు సూక్ష్మ నిర్మాణాన్ని మార్చి, కావలసిన లక్షణాలను సాధించే ప్రక్రియను వేడి చికిత్స అంటారు.
2. వేడి చికిత్స యొక్క లక్షణాలు
వేడి చికిత్స వర్క్పీస్ ఆకారాన్ని మార్చదు; బదులుగా, ఇది ఉక్కు యొక్క అంతర్గత నిర్మాణం మరియు సూక్ష్మ నిర్మాణాన్ని మారుస్తుంది, ఇది ఉక్కు లక్షణాలను మారుస్తుంది.
3. వేడి చికిత్స యొక్క ఉద్దేశ్యం
ఉక్కు (లేదా వర్క్పీస్లు) యొక్క యాంత్రిక లేదా ప్రాసెసింగ్ లక్షణాలను మెరుగుపరచడం, ఉక్కు సామర్థ్యాన్ని పూర్తిగా ఉపయోగించుకోవడం, వర్క్పీస్ నాణ్యతను పెంచడం మరియు దాని సేవా జీవితాన్ని పొడిగించడం వేడి చికిత్స యొక్క ఉద్దేశ్యం.
4. కీలక ముగింపు
వేడి చికిత్స ద్వారా ఒక పదార్థం యొక్క లక్షణాలను మెరుగుపరచవచ్చా అనేది తాపన మరియు శీతలీకరణ ప్రక్రియలో దాని సూక్ష్మ నిర్మాణం మరియు నిర్మాణంలో మార్పులు ఉన్నాయా లేదా అనే దానిపై చాలా ఆధారపడి ఉంటుంది.
పోస్ట్ సమయం: ఆగస్టు-19-2024