शमन और तड़के क्या है?

शमन और तड़के एक दोहरी गर्मी उपचार विधि को संदर्भित करते हैं, जिसमें शमन और उच्च तापमान वाले तड़के शामिल हैं, जिसका उद्देश्य एक वर्कपीस को उत्कृष्ट समग्र यांत्रिक गुण प्रदान करना है। उच्च तापमान वाले तड़के 500 डिग्री और 650 डिग्री के बीच किए गए टेम्परिंग को संदर्भित करते हैं।

शमन और टेम्परिंग स्टील के गुणों और गुणवत्ता को काफी समायोजित कर सकते हैं, जिसके परिणामस्वरूप उत्कृष्ट समग्र यांत्रिक गुणों के साथ -साथ बेहतर शक्ति, लचीलापन और क्रूरता हो सकती है। टेम्परिंग टेम्पर्ड सोरबाइट पैदा करता है। मार्टेंसाइट के तड़के के दौरान गठित टेम्पर्ड सोरबाइट, केवल 500-600x के परिमाण में एक ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप के तहत समझा जा सकता है। यह एक समग्र संरचना है जो एक फेराइट मैट्रिक्स के भीतर वितरित कार्बाइड (सीमेंटाइट सहित) क्षेत्र से बना है। यह भी मार्टेंसाइट का एक स्वभाव है, फेराइट और दानेदार कार्बाइड का मिश्रण है। इस स्तर पर, फेराइट अनिवार्य रूप से कार्बन सुपरसेटेशन से मुक्त है, और कार्बाइड स्थिर हैं। कमरे के तापमान पर, यह एक संतुलन संरचना है।

 

 

टेम्परिंग के तरीके

 

टेम्परिंग: एक हीट ट्रीटमेंट विधि जिसमें शमन के बाद उच्च तापमान वाले तड़के शामिल होते हैं, उन्हें टेम्परिंग कहा जाता है।

 

वृद्धावस्था विधियाँ

 

एजिंग: आयामी और रूपात्मक परिवर्तनों को खत्म करने के लिए जो सटीक माप उपकरण, मोल्ड्स, या भागों के दीर्घकालिक उपयोग के साथ हो सकते हैं, वर्कपीस को अक्सर कम तापमान (150-250 डिग्री) और परिष्करण से पहले 5-20 घंटे के लिए 100-150 डिग्री तक गर्म किया जाता है। यह उपचार, जो सटीक भागों की गुणवत्ता को स्थिर करता है, को उम्र बढ़ने कहा जाता है। एजिंग विशेष रूप से स्टील के घटकों के लिए महत्वपूर्ण है, जो कम तापमान या गतिशील भार के अधीन थे, जो अवशिष्ट तनावों को खत्म करने और स्टील के माइक्रोस्ट्रक्चर और आयामों को स्थिर करने के लिए।

 

एजिंग: आयामी और रूपात्मक परिवर्तनों को खत्म करने के लिए जो सटीक माप उपकरण, मोल्ड्स, या भागों के दीर्घकालिक उपयोग के साथ हो सकते हैं, वर्कपीस को अक्सर कम तापमान (150-250 डिग्री) और परिष्करण से पहले 5-20 घंटे के लिए 100-150 डिग्री तक गर्म किया जाता है। यह उपचार, जो सटीक भागों की गुणवत्ता को स्थिर करता है, को उम्र बढ़ने कहा जाता है। एजिंग उपचार विशेष रूप से स्टील के घटकों के लिए महत्वपूर्ण है, जो कम तापमान या गतिशील भार के अधीन थे, जो अवशिष्ट तनावों को खत्म करने और स्टील के माइक्रोस्ट्रक्चर और आयामों को स्थिर करने के लिए।

 

शमन और तड़के के दौरान, वर्कपीस के पूरे क्रॉस-सेक्शन को पूरी तरह से कठोर किया जाना चाहिए, जिसके परिणामस्वरूप एक माइक्रोस्ट्रक्चर ठीक, सुई-जैसे बुझाने वाले मार्टेंसाइट पर हावी हो जाता है। उच्च तापमान तड़के समान रूप से टेम्पर्ड बैनाइट द्वारा हावी एक माइक्रोस्ट्रक्चर को प्राप्त करता है। छोटे कारखाने हर बैच पर मेटालोग्राफिक विश्लेषण नहीं कर सकते हैं और आम तौर पर केवल कठोरता परीक्षण करते हैं। इसका मतलब यह है कि शमन के बाद कठोरता को सामग्री की बुझाने की कठोरता तक पहुंचना चाहिए, और ड्राइंग आवश्यकताओं के अनुसार तड़के के बाद कठोरता की जाँच की जाती है।

 

अनुप्रयोग और मामले अध्ययन

 

शमन और तड़के को अक्सर मध्यम-कार्बन (कम-मिश्र धातु) संरचनात्मक स्टील्स पर लागू किया जाता है और इसका उपयोग कम-मिश्र धातु कास्ट स्टील्स में भी किया जाता है। संक्षेप में, उच्च यांत्रिक आवश्यकताओं वाले सभी संरचनात्मक घटकों को शमन और तड़के से गुजरना होगा। (सख्त और तड़के; थर्मल रिफाइनिंग) धातु सामग्री के लिए एक गर्मी उपचार प्रक्रिया है। शमन के बाद सामग्रियों के उच्च तापमान को शमन और तड़के कहा जाता है। इस उपचार का उद्देश्य स्टील के घटकों के लिए उच्च क्रूरता और पर्याप्त ताकत प्रदान करना है, जिसके परिणामस्वरूप उत्कृष्ट समग्र यांत्रिक गुण होते हैं। उदाहरणों में ऊर्ध्वाधर शाफ्ट, लीड स्क्रू, गियर आदि शामिल हैं। यह प्रक्रिया आमतौर पर पार्ट मशीनिंग के बाद की जाती है, लेकिन मशीनिंग से पहले किसी न किसी स्टॉक को भी टेम्पर्ड किया जा सकता है।

 

टेम्परिंग 45 स्टील

 

45 स्टील एक मध्यम-कार्बन संरचनात्मक स्टील है जिसमें उत्कृष्ट गर्म और ठंड काम करने वाले गुण, अच्छे यांत्रिक गुण और एक कम कीमत और व्यापक उपलब्धता होती है, जिससे यह व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। इसकी सबसे बड़ी कमजोरी इसकी कम कठोरता है, जो बड़े क्रॉस-सेक्शन या उच्च आवश्यकताओं के साथ वर्कपीस के लिए अनुपयुक्त हो जाती है। 45 स्टील के लिए शमन तापमान एक 3+ (30-50) डिग्री है, लेकिन व्यवहार में, यह ऊपरी सीमा आम तौर पर उपयोग की जाती है। एक उच्च शमन तापमान वर्कपीस हीटिंग में तेजी ला सकता है, सतह ऑक्सीकरण को कम कर सकता है, और कार्य दक्षता में सुधार कर सकता है।

 

वर्कपीस में समान ऑस्टेनाइट गठन को प्राप्त करने के लिए, पर्याप्त होल्डिंग समय की आवश्यकता होती है। यदि वास्तविक भट्ठी लोड बड़ा है, तो होल्डिंग समय को उचित रूप से बढ़ाया जाना चाहिए। अन्यथा, असमान हीटिंग के परिणामस्वरूप अपर्याप्त कठोरता हो सकती है। हालांकि, अत्यधिक लंबे समय तक रहने वाले समय में मोटे अनाज और गंभीर ऑक्सीकरण और डिकारबराइजेशन भी हो सकता है, जो शमन की गुणवत्ता से समझौता कर सकता है। यदि भट्ठी लोड निर्दिष्ट प्रक्रिया प्रलेखन से अधिक है, तो हम एक-पांचवें द्वारा हीटिंग और समय को बढ़ाने की सलाह देते हैं। क्योंकि 45 स्टील में कम कठोरता होती है, उच्च शीतलन दर के साथ 10% खारा समाधान का उपयोग किया जाना चाहिए। पानी में विसर्जन के बाद, वर्कपीस को पूरी तरह से कठोर होना चाहिए, लेकिन पूरी तरह से ठंडा नहीं किया जाना चाहिए। यदि वर्कपीस पूरी तरह से खारे पानी में ठंडा हो जाता है, तो यह दरार हो सकता है। ऐसा इसलिए है क्योंकि जब वर्कपीस लगभग 180 डिग्री तक ठंडा हो जाता है, तो ऑस्टेनाइट तेजी से मार्टेंसाइट में बदल जाता है, जिससे अत्यधिक संरचनात्मक तनाव होता है।

 

इसलिए, जब बुझा हुआ वर्कपीस तेजी से इस तापमान रेंज में ठंडा हो जाता है, तो एक धीमी कूलिंग विधि को अपनाया जाना चाहिए। चूंकि आउटलेट पानी के तापमान को नियंत्रित करना मुश्किल है, इसलिए अनुभव पर भरोसा करना आवश्यक है। जब पानी में वर्कपीस हिलना बंद हो जाता है, तो इसे हवा से ठंडा करने के लिए पानी से हटाया जा सकता है (तेल ठंडा पसंद किया जाता है)। इसके अलावा, वर्कपीस को वर्कपीस की ज्यामिति के अनुरूप नियमित गति के साथ, पानी में डूबे रहने के बजाय स्टेटिक रूप से स्थानांतरित किया जाना चाहिए। एक स्थिर शीतलक एक स्थिर वर्कपीस के साथ संयुक्त रूप से असमान कठोरता और तनाव में परिणाम करता है, जिससे महत्वपूर्ण विरूपण और यहां तक ​​कि क्रैकिंग हो सकती है।

 

शमन करने के बाद, 45 स्टील बुझाने और टेम्पर्ड भागों की कठोरता एचआरसी 56-59 तक पहुंचनी चाहिए। यह बड़े क्रॉस-सेक्शन के लिए कम हो सकता है, लेकिन यह एचआरसी 48 से नीचे नहीं गिरना चाहिए। अन्यथा, वर्कपीस पूरी तरह से बुझा नहीं है, और सोरबाइट या यहां तक ​​कि फेराइट माइक्रोस्ट्रक्चर में दिखाई दे सकता है। यह संरचना टेम्परिंग के बाद मैट्रिक्स में रहेगी, शमन और तड़के के उद्देश्य को हराकर। शमन के बाद 45 स्टील के उच्च तापमान का तापमान आमतौर पर 560-600 डिग्री के बीच तापमान पर होता है, जिसमें एचआरसी 22-34 की कठोरता की आवश्यकता होती है। क्योंकि शमन और तड़के का लक्ष्य व्यापक यांत्रिक गुणों को प्राप्त करना है, कठोरता सीमा अपेक्षाकृत व्यापक है। हालांकि, अगर कठोरता की आवश्यकताएं निर्दिष्ट की जाती हैं

 

ड्राइंग में, कठोरता सुनिश्चित करने के लिए तड़के के तापमान को तदनुसार समायोजित किया जाना चाहिए। उदाहरण के लिए, कुछ शाफ्ट भागों को उच्च शक्ति की आवश्यकता होती है और इसलिए उच्च कठोरता की आवश्यकता होती है, जबकि कीवे के साथ कुछ गियर और शाफ्ट भागों को कम कठोरता की आवश्यकता होती है क्योंकि वे शमन और तड़के के बाद मिलिंग और सम्मिलित करने से गुजरेंगे। टेम्परिंग और होल्डिंग टाइम आवश्यक कठोरता और वर्कपीस के आकार पर निर्भर करता है। हम मानते हैं कि तड़के के बाद कठोरता तड़के के तापमान से निर्धारित होती है और तड़के के समय के साथ बहुत कम संबंध है। हालांकि, तड़के पूरी तरह से होना चाहिए, और वर्कपीस के लिए तड़के का समय आम तौर पर कम से कम एक घंटे होना चाहिए।

 

2। 40CR स्टील की शमन और तड़के

 

सीआर स्टील की कठोरता को बढ़ाता है, इसकी ताकत और तापमान स्थिरता में सुधार करता है, जिसके परिणामस्वरूप उत्कृष्ट यांत्रिक गुण होते हैं। सीआर स्टील का उपयोग बड़े क्रॉस-सेक्शनल आयामों या महत्वपूर्ण शमन और टेम्पर्ड वर्कपीस के लिए किया जाना चाहिए। हालांकि, सीआर स्टील टाइप II स्वभाव भंगुरता प्रदर्शित करता है। 40CR वर्कपीस को शमन और तड़के के लिए विभिन्न मापदंडों को प्रक्रिया चार्ट में निर्दिष्ट किया गया है। हमारा व्यावहारिक अनुभव इस प्रकार है:

 

• शमन करने के बाद, 40CR वर्कपीस को तेल-कूल्ड . 40 CR स्टील में उत्कृष्ट कठोरता होनी चाहिए और तेल में ठंडा करके कठोर किया जा सकता है, जबकि विरूपण और क्रैकिंग को कम से कम करना भी। हालांकि, सीमित तेल की आपूर्ति की स्थिति का सामना करने वाले छोटे व्यवसाय पानी में सरल वर्कपीस को बुझा सकते हैं, जहां क्रैकिंग नहीं देखी गई है। हालांकि, ऑपरेटरों को पानी के इनलेट और आउटलेट तापमान को सख्ती से नियंत्रित करने के लिए अनुभव पर भरोसा करना चाहिए।

 

• यदि शमन और तड़के के बाद 40CR वर्कपीस की कठोरता अधिक रहती है, तो दूसरे तड़के के तापमान को 20-50 डिग्री तक बढ़ाया जाना चाहिए; अन्यथा, कठोरता को कम करना मुश्किल होगा।

 

• 40CR वर्कपीस के उच्च तापमान वाले तड़के के बाद, जटिल आकृतियों को तेल में ठंडा किया जाना चाहिए, जबकि टाइप II टेम्पर ब्रिटलनेस के प्रभावों से बचने के लिए सरल आकृतियों को पानी में ठंडा किया जाना चाहिए। यदि आवश्यक हो तो टेम्परिंग के बाद तेजी से ठंडा होने के बाद वर्कपीस होना चाहिए।

 

Iii। बुझाने और टेम्पर्ड वर्कपीस की गुणवत्ता ऑपरेटर कौशल से काफी प्रभावित होती है, लेकिन अन्य कारकों में उपकरण, सामग्री और पूर्व-तापमान प्रसंस्करण भी शामिल हैं। हम निम्नलिखित मानते हैं:

 

(1) हीटिंग भट्ठी से कूलिंग टैंक तक वर्कपीस का धीमा स्थानांतरण, वर्कपीस के तापमान का कारण बनता है जो पानी में प्रवेश करता है, जो कि महत्वपूर्ण बिंदु से नीचे गिरता है, जिसके परिणामस्वरूप आंशिक अपघटन और अपूर्ण रूप से बुझा हुआ माइक्रोस्ट्रक्चर होता है, जो कठोरता की आवश्यकताओं को पूरा करने में विफल रहता है। इसलिए, छोटे भागों के लिए शीतलन की गति को बनाए रखा जाना चाहिए, जबकि बड़े वर्कपीस के लिए पूर्व-ठंडा समय को नियंत्रित किया जाना चाहिए।

 

(२) वर्कपीस लोडिंग क्षमता उचित होनी चाहिए, अधिमानतः एक से दो परतें। ओवरलैपिंग वर्कपीस असमान हीटिंग और असमान कठोरता का कारण होगा।

 

(३) पानी में प्रवेश करते समय वर्कपीस को अलग किया जाना चाहिए। वर्कपीस के बीच की दूरी बहुत करीब से वर्कपीस के पास वाष्प फिल्म के टूटने में बाधा होगी, जिसके परिणामस्वरूप निकट-सतह वाले क्षेत्रों में कम कठोरता होगी।

 

(४) ओपन-फर्नेस शमन के दौरान, एक बार में पूरे वर्कपीस को बुझाएं नहीं। भट्ठी के तापमान में गिरावट की डिग्री के आधार पर, भट्ठी को बंद किया जाना चाहिए और शमन के बाद दो वर्कपीस के बीच लगातार कठोरता सुनिश्चित करने के लिए मिडवे को गर्म करना चाहिए।

 

(5) शीतलक तापमान पर ध्यान दें . 10% ब्राइन का उपयोग नहीं किया जाना चाहिए यदि इसका तापमान 60 डिग्री से ऊपर है। शीतलक अशुद्धियों से मुक्त होना चाहिए, जैसे कि तेल और कीचड़; अन्यथा, अपर्याप्त या असमान कठोरता होगी।

 

(६) असंसाधित वर्कपीस को टेम्परिंग एक समान कठोरता का उत्पादन नहीं करेगा। अच्छी तड़के की गुणवत्ता प्राप्त करने के लिए, वर्कपीस पर किसी न किसी मोड़ का प्रदर्शन किया जाना चाहिए, और सलाखों पर फोर्जिंग का प्रदर्शन किया जाना चाहिए।

 

(() कड़ाई से नियंत्रण गुणवत्ता। यदि शमन के बाद कठोरता 1-3 इकाइयाँ कम है, तो आवश्यक कठोरता को पूरा करने के लिए तड़के के तापमान को समायोजित किया जा सकता है। हालांकि, अगर शमन के बाद वर्कपीस की कठोरता बहुत कम है, तो कभी-कभी एचआरसी 25-35 के रूप में भी कम है, फिर से, फिर से शरारत करना आवश्यक है। ड्राइंग आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए एक मध्यम या कम तापमान पर कभी भी गुस्सा न करें। अन्यथा, तड़के का उद्देश्य खो जाता है, और गंभीर परिणाम परिणाम हो सकते हैं।