क्या आप स्टील के लिए सामान्य शमन विधियाँ जानते हैं?

स्टील के लिए ताप उपचार प्रक्रिया में, कठोरता और ताकत जैसे प्रमुख गुणों में सुधार के लिए शमन एक मुख्य कदम है। स्टील को एक विशिष्ट तापमान तक गर्म करके और फिर उसकी शीतलन को नियंत्रित करके, विभिन्न कार्य परिस्थितियों में वर्कपीस की प्रदर्शन आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए इसकी आंतरिक संरचना को संशोधित किया जा सकता है। वर्तमान में, औद्योगिक उत्पादन में आमतौर पर उपयोग की जाने वाली शमन विधियों में एकल {{2}तरल शमन, दो{3}तरल शमन, चरणबद्ध शमन और ऑस्टेम्परिंग शामिल हैं। नीचे, हम इनमें से प्रत्येक शमन विधि और उनकी विशेषताओं पर चर्चा करेंगे।

 

 

1. एकल-तरल शमन

एकल तरल शमन सबसे बुनियादी और आमतौर पर उपयोग की जाने वाली शमन प्रक्रिया है, जो सबसे सरल ऑपरेशन प्रदान करती है। विशेष रूप से, स्टील के हिस्से को पहले निर्दिष्ट शमन तापमान तक गर्म किया जाता है। एक बार जब भाग का आंतरिक तापमान एक समान और अच्छी तरह से अछूता हो जाता है, तो इसे सीधे एक शमन माध्यम में रखा जाता है और लगातार कमरे के तापमान तक ठंडा किया जाता है, जिससे शमन प्रक्रिया पूरी हो जाती है। सामान्य एकल शमन मीडिया में जलीय घोल, विभिन्न शमन तेल और वायु शामिल हैं। प्रत्येक माध्यम की शीतलन क्षमता अलग-अलग होती है, और चयन स्टील ग्रेड की विशेषताओं और वर्कपीस की आवश्यकताओं पर निर्भर करता है।

 

इस पद्धति के महत्वपूर्ण लाभ इसकी सादगी और सुविधा में निहित हैं, इसमें किसी जटिल उपकरण स्विचिंग या पैरामीटर नियंत्रण की आवश्यकता नहीं होती है, जो इसे बड़े पैमाने पर औद्योगिक उत्पादन के लिए उपयुक्त बनाती है। इसकी प्रयोज्यता के संदर्भ में, एकल तरल शमन विधि में वर्कपीस के आकार के लिए कुछ आवश्यकताएं होती हैं। यह सरल वर्कपीस के लिए अधिक उपयुक्त है, जिसमें सीधी आकृतियाँ, कोई तेज़ धार नहीं, और कोई अचानक क्रॉस{{4}सेक्शन परिवर्तन नहीं होता है। जब एक ही माध्यम में ठंडा किया जाता है, तो इन वर्कपीस के अंदर और बाहर के बीच तापमान का अंतर अपेक्षाकृत कम होता है, जिससे विरूपण और टूटने का खतरा कम हो जाता है। यह स्टील के प्रकारों की एक विस्तृत श्रृंखला के लिए भी अनुकूल है, जो खराब कठोरता वाले भागों की शमन आवश्यकताओं को पूरा करता है, जैसे कि कम {7}कार्बन और मध्यम {{8}कार्बन स्टील्स, साथ ही अच्छी कठोरता वाले भागों, जैसे मिश्र धातु और उच्च - मिश्र धातु स्टील्स। यह एक बुनियादी शमन प्रक्रिया है जिसका उपयोग अक्सर औद्योगिक उत्पादन में किया जाता है।

 

2. दो-तरल शमन विधि

एकल{{1}तरल शमन विधि की "एक{0}शॉट कूलिंग" विधि के विपरीत, दो{2}}तरल शमन विधि एक "चरणबद्ध शीतलन" दृष्टिकोण का उपयोग करती है, अधिक सटीक शीतलन नियंत्रण प्राप्त करने के लिए विभिन्न शीतलन क्षमताओं वाले दो मीडिया का उपयोग करती है। इस प्रक्रिया में स्टील के हिस्से को ऑस्टेनिटिक अवस्था में गर्म करना शामिल है। पूर्ण ऑस्टेनिटाइजेशन सुनिश्चित करने के बाद, वर्कपीस को पहले उच्च शीतलन क्षमता वाले माध्यम में बुझाया जाता है और तेजी से मार्टेंसाइट प्रारंभ तापमान (एमएस बिंदु) (आमतौर पर लगभग 300 डिग्री) से ऊपर के तापमान तक ठंडा किया जाता है। इस चरण का लक्ष्य माइक्रोस्ट्रक्चरल परिवर्तन होने से पहले वर्कपीस की सतह के तापमान को तेजी से कम करना है, जिससे बाद में धीमी गति से शीतलन की नींव रखी जा सके। इसके बाद, वर्कपीस को तुरंत ठंडा करने के लिए कम शीतलन क्षमता वाले शमन माध्यम में स्थानांतरित कर दिया जाता है। यह सुपरकूल्ड ऑस्टेनाइट को अपेक्षाकृत धीमी शीतलन दर पर धीरे-धीरे मार्टेंसाइट में बदलने की अनुमति देता है, अंततः वांछित सूक्ष्म संरचना और यांत्रिक गुणों को प्राप्त करता है।

 

सामान्य दो {{0}तरल शमन मीडिया संयोजनों में जल{{1}तेल, पानी{{2}वायु, तेल{{3}हवा, तेल{{4}नमक स्नान, और नमक स्नान{{5}वायु शामिल हैं। वर्कपीस सामग्री और प्रदर्शन आवश्यकताओं के आधार पर विभिन्न मीडिया संयोजनों को लचीले ढंग से समायोजित किया जा सकता है। दोनों तरल शमन विधि का मुख्य लाभ यह है कि यह वर्कपीस विरूपण और क्रैकिंग को काफी कम कर देता है। "तीव्र शीतलन + धीमी गति से शीतलन" का यह संयोजन शीतलन प्रक्रिया के दौरान उत्पन्न थर्मल और संरचनात्मक तनाव को प्रभावी ढंग से कम करता है। व्यवहार में, जल शमन और तेल शीतलन का विशेष रूप से व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। हालाँकि, यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि पानी में भाग के ठंडा होने के समय को नियंत्रित करना महत्वपूर्ण है। अत्यधिक या अपर्याप्त शीतलन शमन गुणवत्ता को प्रभावित कर सकता है, और इष्टतम शीतलन समय निर्धारित करने के लिए व्यापक अभ्यास और सटीक गणना की आवश्यकता होती है। यह प्रक्रिया विशेष रूप से विरूपण और दरार के प्रति संवेदनशील भागों, जैसे कि उच्च -कार्बन टूल स्टील और बड़े निम्न {{16}मिश्र धातु स्टील, और उच्च प्रदर्शन की आवश्यकता होती है, को बुझाने के लिए उपयुक्त है।

 

3. चरणबद्ध शमन विधि

चरणबद्ध शमन विधि भी चरणबद्ध शीतलन की अवधारणा पर आधारित है और कुछ हद तक पिछले अनुभाग में चर्चा की गई दो तरल शमन विधि के समान है, लेकिन इसके लिए अधिक परिष्कृत शीतलन तापमान नियंत्रण और मध्यम चयन की आवश्यकता होती है। इस प्रक्रिया में एमएस बिंदु से थोड़ा ऊपर या नीचे पिघले हुए नमक स्नान में ऑस्टेनिटिक अवस्था में गर्म किए गए हिस्से को तेजी से बुझाना शामिल है। पिघले हुए नमक स्नान के निरंतर तापमान गुण वर्कपीस को एमएस बिंदु के पास के तापमान तक तेजी से ठंडा करने की अनुमति देते हैं। फिर वर्कपीस कुछ समय के लिए स्नान में रहता है, जिससे वर्कपीस की सतह और मुख्य तापमान धीरे-धीरे परिवर्तित हो जाते हैं, और माध्यम के समान तापमान तक पहुंच जाते हैं। इस प्रक्रिया के दौरान, कोई मार्टेंसिटिक परिवर्तन नहीं होता है। होल्डिंग अवधि पूरी होने के बाद, वर्कपीस को स्नान से हटा दिया जाता है और धीरे-धीरे हवा या तेल में ठंडा किया जाता है, जिससे सुपरकूल्ड ऑस्टेनाइट के मार्टेंसाइट में क्रमिक परिवर्तन को बढ़ावा मिलता है।

 

आमतौर पर, चरण शमन के लिए उपयोग किया जाने वाला स्नान 150° पर नाइट्रेट, क्षारीय या नमक स्नान होता है। इस तापमान सीमा के भीतर, मार्टेंसिटिक परिवर्तन मुख्य रूप से हवा में होता है। दो-तरल शमन की तुलना में, 200 डिग्री के आसपास शमन माध्यम के साथ चरण शमन शीतलन के दौरान कम थर्मल तनाव उत्पन्न करता है। इसके अलावा, कई मिनट तक लगातार तापमान बनाए रखने से कुछ ऑस्टेनाइट को वायु शीतलन के दौरान मार्टेंसाइट में बदलने की अनुमति मिलती है, जिससे संरचनात्मक तनाव कम हो जाता है और वर्कपीस में दरार कम हो जाती है। प्रयोज्यता के संदर्भ में, एमएस बिंदु से थोड़ा ऊपर चरण शमन मिश्र धातु इस्पात, कार्बन स्टील और टूल स्टील जैसे छोटे भागों के लिए अधिक उपयुक्त है। एमएस बिंदु से थोड़ा नीचे चरण शमन कम कठोरता वाले बड़े स्टील्स के लिए उपयुक्त है, जो कठोरता और विरूपण नियंत्रण के बीच बेहतर संतुलन प्रदान करता है।

 

4. ऑस्टेम्परिंग

ऑस्टेम्परिंग एक उन्नत शमन प्रक्रिया है जिसमें शीतलन तापमान और धारण समय पर सख्त नियंत्रण होता है। इसमें मुख्य रूप से बैनाइट ऑस्टेम्परिंग और मार्टेंसाइट ऑस्टेम्परिंग शामिल हैं। वांछित वर्कपीस माइक्रोस्ट्रक्चर और प्रदर्शन के आधार पर उपयुक्त प्रक्रिया मार्ग का चयन किया जा सकता है।

 

बैनाइट ऑस्टेम्परिंग के लिए, प्रक्रिया में भाग को ऑस्टेनिटिक अवस्था में गर्म करना और फिर इसे तेजी से महत्वपूर्ण शीतलन दर से अधिक शीतलन दर पर बैनाइट परिवर्तन क्षेत्र के तापमान पर एक माध्यम में बुझाना शामिल है। सुपरकूल्ड ऑस्टेनाइट के पूर्ण बैनाइट परिवर्तन को सुनिश्चित करने के लिए, अंततः एक बैनिटिक संरचना प्राप्त करने के लिए भाग को पर्याप्त समय के लिए इस तापमान पर रखा जाता है। दूसरी ओर, मार्टेंसिटिक ऑस्टेम्परिंग में लंबे समय तक एमएस बिंदु से थोड़ा ऊपर के तापमान पर ऑस्टेनिटिक अवस्था में गर्म किए गए हिस्से को गर्म स्नान (जैसे नमक स्नान या धातु स्नान) में बुझाना शामिल है, जिससे सुपरकूल्ड ऑस्टेनाइट को स्थिर तापमान पर धीरे-धीरे मार्टेंसाइट में बदलने की अनुमति मिलती है।

 

ऑस्टेम्परिंग का उत्कृष्ट लाभ यह है कि यह वर्कपीस में उत्कृष्ट समग्र यांत्रिक गुणों को प्राप्त कर सकता है, विरूपण को कम करते हुए अच्छी प्रभाव कठोरता के साथ उच्च कठोरता का संयोजन कर सकता है। इसलिए, इस प्रक्रिया का उपयोग अक्सर जटिल आकार, कठोर विरूपण आवश्यकताओं और उच्च कठोरता और प्रभाव क्रूरता की आवश्यकता वाले उपकरणों और सांचों के लिए किया जाता है। विशिष्ट परिचालन आवश्यकताओं को पूरा करते हुए, ऑस्टेम्परिंग 0.6% से अधिक कार्बन सामग्री वाले कार्बन स्टील से बने हिस्सों के प्रदर्शन में भी प्रभावी ढंग से सुधार कर सकता है।

 

5. सारांश

संक्षेप में, एकल {{0}तरल शमन, दो {{1}तरल शमन, चरणबद्ध शमन, और ऑस्टेम्परिंग प्रत्येक के अपने अनूठे फायदे हैं, जो अलग-अलग आकार, सामग्री और प्रदर्शन आवश्यकताओं के स्टील भागों के लिए उपयुक्त हैं। वास्तविक उत्पादन में, वर्कपीस की विशिष्ट स्थितियों के लिए शमन प्रक्रिया का पूरी तरह से उपयोग करने और अनुप्रयोग आवश्यकताओं को पूरा करने वाले उच्च गुणवत्ता वाले स्टील भागों का उत्पादन करने के लिए शमन विधियों के सावधानीपूर्वक चयन और प्रक्रिया मापदंडों के सटीक नियंत्रण की आवश्यकता होती है। हालांकि कई अलग-अलग शमन विधियां हैं, मूल सिद्धांत आवश्यक प्रदर्शन को पूरा करने के लिए उचित माइक्रोस्ट्रक्चर प्राप्त करना है, या विरूपण और क्रैकिंग से बचने के लिए शमन विधि को संशोधित करना है। एक हीट ट्रीटमेंट इंजीनियर जो इन दो प्रमुख पहलुओं में महारत हासिल कर सकता है वह अत्यधिक कुशल है।