اصول عملیات حرارتی فولاد

<h2>عملیات حرارتی چیست؟</h2> <p>عملیات حرارتی عبارت است از گرم شدن و سرد شدن فلزات و آلیاژهای آهنی و یا غیر آهنی با یک برنامه ی مشخص در حالت جامد. عملیات حرارتی به منظور بهبود خواص مکانیکی مواد انجام می شود. در این تعریف باید به برخی از نکات توجه داشت. فرایندهای عملیات حرارتی می بایست در حالت جامد انجام شود و نمی توان برای انجام عملیات حرارتی فلز را وارد فاز مذاب کرد. همچنین فرایندهای عملیات حرارتی برای بهبود خواص مکانیکی انجام می شود بنابراین اگر انجام عملیات حرارتی باعث افت خواص و ویژگی های مکانیکی مواد شود دیگر انجام آن توجیه ندارد و مردود است. نکته ی سوم که می بایست به آن توجه داشت این است که فرایندهای عملیات حرارتی با یک برنامه ی مشخص می بایست انجام شود.&nbsp;</p> <p style="text-align: center;"><img class="content-image" title="تصویر-شماره-1---عملیات-حرارتی-روی-فلزات.jpg" src="https://api.modiranparts.com/uploads/images/imgid1634480976474.jpg" alt=" انجام عملیات حرارتی روی فلزات" /></p> <p style="text-align: center;">تصویر شماره 1 - انجام عملیات حرارتی روی فلزات</p> <h2>تاریخچه ی عملیات حرارتی</h2> <p>قبل از قرن نوزدهم میلادی عملیات های حرارتی کاملا تجربی بود و هیچ پشتوانه ی عملی برای آن وجود نداشت. در زمانی های قدیم وقتی یک تکه آهن نرم را با انجام عملیاتی سخت می کردند نمی دانستند که چگونه این کار انجام شده است و این سخت شدن را به عوامل غلط نسبت می دادند. به عنوان مثال فولادهای با کیفیتی که در شهر شفیلد انگلستان ساخته می شد را به آب این شهر نسبت می دادند.</p> <p>از دیگر نمونه های عملیات حرارتی در دوران قدیم، ساخت شمشیرهای معروف دمشقی بود که در قرون وسطی ساخته میشد. اما از اواخر قرن نوزدهم با شناخت بیشتر پدیده های متالورژی، عملیات حرارتی نیز به شکل علمی تری توسعه یافت.</p> <p style="text-align: center;"><img class="content-image" title="تصویر-شماره-2---ساختار-فولاد-شمشیر-دمشق.jpg" src="https://api.modiranparts.com/uploads/images/imgid1634481017327.jpg" alt="ساختار فولاد شمشیر دمشقی" /></p> <p style="text-align: center;">تصویر شماره 2 - ساختار فولاد شمشیر دمشقی</p> <p>هدف از عملیات حرارتی ایجاد بهترین ویژگی های ممکن برای قطعات با توجه به کاربرد آنها بوده است. عملیات حرارتی می تواند در محدوده ی بسیار وسیعی روی خواص فلزات و به ویژه فولاد اثر گذار باشد. با انجام عملیات حرارتی در اغلب موارد می توان اثرات بهتری در مقایسه با تغییر ترکیب شیمیایی فولاد به دست&zwnj;آورد.</p> <blockquote> <p>بیشتر بخوانید: <a title="فولاد دمشقی چیست؟" href="https://www.modiranahan.com/article/148/%D9%81%D9%88%D9%84%D8%A7%D8%AF-%D8%AF%D9%85%D8%B4%D9%82%DB%8C-%DA%86%DB%8C%D8%B3%D8%AA" target="_blank">فولاد دمشقی چیست؟</a></p> </blockquote> <p>در قرن حاضر عملیات حرارتی در شاخه های متعددی مانند کربونیتروراسیون، نیتروراسیون، سمانتاسیون، عملیات حرارتی در خلا و ... دنبال می شود.</p> <h2>پارامترهای مهم در عملیات حرارتی</h2> <p>در فرایند های عملیات حرارتی لازم است که ما بر روی برخی از پارامترها کنترل داشته باشیم و آن ها را از قبل برنامه ریزی کرده باشیم و در نهایت اقدام به انجام عملیات حرارتی. مهمترین پارامترها در انجام عملیات حرارتی شامل موارد زیر هستند.</p> <p><strong>آهنگ گرم کردن:</strong></p> <p>باید بدانیم فلز و آلیاژ خود را با چه آهنگی درون کوره عملیات حرارتی گرم کنیم. در صورتی که این آهنگ بیش از حد زیاد یا کم باشد می تواند عملیات حرارتی را با مشکل روبرو کند.</p> <p><strong>آهنگ سرد کردن:</strong></p> <p>آهنگ سرد کردن نیز مانند آهنگ گرم کردن پارامتری ست که باید با دقت کنترل شود. آهنگ سرد کردن زیاد می تواند باعث ایجاد اعوجاج در قطعه شود.</p> <p><strong>اتمسفر عملیات حرارتی:</strong></p> <p>اگر قطعه ی ما دارای کاربرد خاص و حساس است ممکن است نیاز به اتمسفر خلا یا گاز آرگون باشد. در انتخاب اتمسفر باید به این مساله دقت داشت که ایجاد اتمسفر خاص پرهزینه است و تنها در موارد مورد نیاز می بایست اجرا شود. در صورتیکه قطعه در سازه های معمولی و غیرحساس به کار برده می شود بهتر است از اتمسفر هوا استفاده شود.</p> <p><strong>حداکثر دما:</strong></p> <p>دما اگر بیش از حد زیاد باشد ممکن است باعث شود فلز وارد فاز مذاب شود. دما باید به گونه ای در نظر گرفته بشود که تمام فرایندهای عملیات حرارتی در فاز جامد انجام شود.</p> <p><strong>محیط سردکننده:</strong></p> <p>آیا مجاز است از آب برای سرد کردن قطعه استفاده شود؟ اگر آب باعث اعوجاج و خراب شدن قطعه می شود باید از محیط سردکننده ی روغن استفاده کرد. اما اگر قطعه به روغن نیز حساس است ناگریز خواهیم بود که از هوا استفاده کنیم.</p> <p><strong>زمان نگهداری:</strong></p> <p>زمان نگهداری نمونه در یک دمای خاص چه مقدار باید باشد؟ زمان نگهداری زیاد و یا کم در یک دما می تواند باعث ایجاد مشکلاتی در قطعه شود.</p> <p>مجموعه ی پارامترهایی که ذکر شد جز مهمترین پارامترها در انجام عملیات حرارتی هستند و ما زمانی می توانیم نسبت به بهینه یابی آنها اقدام کنیم که با زمینه های مختلف علم عملیات حرارتی آشنایی داشته باشیم.</p> <p>قبل از ورود به کارگاه عملیات حرارتی باید مقدارهای بهینه این پارامترها را در دست داشته باشیم تا بتوانیم یک عملیات حرارتی کنترل شده را انجام دهیم.</p> <blockquote> <p>بیشتر بخوانید:&nbsp;<a title="عملیات حرارتی فلزات" href="https://www.modiranahan.com/article/180/%D8%B9%D9%85%D9%84%DB%8C%D8%A7%D8%AA-%D8%AD%D8%B1%D8%A7%D8%B1%D8%AA%DB%8C-%D9%81%D9%84%D8%B2%D8%A7%D8%AA-%D8%B9%D9%85%D9%84%DB%8C%D8%A7%D8%AA-%D8%B3%D8%B1%D9%85%D8%A7%DB%8C%D8%B4-%D8%B3%D8%B1%D8%AF%D8%B3%D8%A7%D8%B2%DB%8C-%D9%81%D9%84%D8%B2%D8%A7%D8%AA" target="_blank" rel="nofollow">عملیات حرارتی فلزات</a></p> </blockquote>