ऊष्मा उपचार की बुनियादी बातों का सारांश!

ऊष्मा उपचार से तात्पर्य धातु की एक तापीय प्रक्रिया से है जिसमें वांछित संरचना और गुण प्राप्त करने के लिए ठोस अवस्था में सामग्री को गर्म किया जाता है, स्थिर रखा जाता है और फिर गर्म करके ठंडा किया जाता है।

I. ऊष्मा उपचार

1. सामान्यीकरण: इस्पात या इस्पात के टुकड़ों को एसी3 या एसीएम के क्रांतिक बिंदु तक गर्म किया जाता है और उचित तापमान से ऊपर एक निश्चित अवधि तक हवा में ठंडा करने के बाद, ऊष्मा उपचार प्रक्रिया के पर्लाइटिक प्रकार के संगठन को प्राप्त करने के लिए रखा जाता है।

2. एनीलिंग: यूटेक्टिक स्टील वर्कपीस को 20-40 डिग्री से ऊपर AC3 तक गर्म किया जाता है, कुछ समय तक रखने के बाद, भट्टी को धीरे-धीरे ठंडा किया जाता है (या रेत या चूने में दबाकर ठंडा किया जाता है) और वायु ताप उपचार प्रक्रिया में ठंडा करने के बाद तापमान 500 डिग्री नीचे तक लाया जाता है।

3. ठोस विलयन ऊष्मा उपचार: मिश्र धातु को स्थिर तापमान बनाए रखने के लिए उच्च तापमान वाले एकल-चरण क्षेत्र में गर्म किया जाता है, ताकि अतिरिक्त चरण पूरी तरह से ठोस विलयन में घुल जाए, और फिर अतिसंतृप्त ठोस विलयन ऊष्मा उपचार प्रक्रिया प्राप्त करने के लिए इसे तेजी से ठंडा किया जाता है।

4. एजिंग: मिश्र धातु के ठोस विलयन ऊष्मा उपचार या ठंडे प्लास्टिक विरूपण के बाद, जब इसे कमरे के तापमान पर रखा जाता है या कमरे के तापमान से थोड़ा अधिक तापमान पर रखा जाता है, तो समय के साथ इसके गुणों में परिवर्तन की घटना देखी जाती है।

5. ठोस विलयन उपचार: ताकि मिश्र धातु विभिन्न अवस्थाओं में पूरी तरह से घुल जाए, ठोस विलयन को मजबूत करे और कठोरता और संक्षारण प्रतिरोध में सुधार करे, तनाव और नरमी को दूर करे, ताकि मोल्डिंग प्रक्रिया जारी रखी जा सके।

6. एजिंग उपचार: सुदृढ़ीकरण चरण के अवक्षेपण के तापमान पर गर्म करना और उसे बनाए रखना, ताकि सुदृढ़ीकरण चरण का अवक्षेपण हो जाए, वह कठोर हो जाए और उसकी मजबूती में सुधार हो।

7. शमन: उपयुक्त शीतलन दर पर ठंडा करने के बाद इस्पात का ऑस्टेनाइजेशन, ताकि वर्कपीस के अनुप्रस्थ काट में सभी या एक निश्चित सीमा तक अस्थिर संगठनात्मक संरचना जैसे कि मार्टेन्साइट का ऊष्मा उपचार प्रक्रिया में परिवर्तन हो।

8. टेम्परिंग: बुझाई गई वर्कपीस को उचित तापमान से नीचे AC1 के क्रांतिक बिंदु तक एक निश्चित अवधि के लिए गर्म किया जाएगा, और फिर विधि की आवश्यकताओं के अनुसार ठंडा किया जाएगा, ताकि ऊष्मा उपचार प्रक्रिया के वांछित संगठन और गुण प्राप्त किए जा सकें।

9. स्टील कार्बोनिट्राइडिंग: कार्बोनिट्राइडिंग स्टील की सतह परत में एक साथ कार्बन और नाइट्रोजन के प्रवेश की प्रक्रिया है। पारंपरिक कार्बोनिट्राइडिंग को साइनाइड, मध्यम तापमान गैस कार्बोनिट्राइडिंग और निम्न तापमान गैस कार्बोनिट्राइडिंग (यानी गैस नाइट्रोकार्ब्यूराइजिंग) के नाम से भी जाना जाता है, जो अधिक व्यापक रूप से उपयोग में हैं। मध्यम तापमान गैस कार्बोनिट्राइडिंग का मुख्य उद्देश्य स्टील की कठोरता, घिसाव प्रतिरोध और थकान शक्ति को बढ़ाना है। निम्न तापमान गैस कार्बोनिट्राइडिंग नाइट्राइडिंग पर आधारित है, जिसका मुख्य उद्देश्य स्टील के घिसाव प्रतिरोध और घर्षण प्रतिरोध को बढ़ाना है।

10. टेम्परिंग उपचार (क्वेंचिंग और टेम्परिंग): सामान्य तौर पर, उच्च तापमान पर क्वेंचिंग और टेम्परिंग के साथ-साथ ऊष्मा उपचार को टेम्परिंग उपचार कहा जाता है। टेम्परिंग उपचार का उपयोग विभिन्न महत्वपूर्ण संरचनात्मक भागों में व्यापक रूप से किया जाता है, विशेष रूप से कनेक्टिंग रॉड, बोल्ट, गियर और शाफ्ट जैसे प्रत्यावर्ती भार के अधीन कार्य करने वाले भागों में। टेम्परिंग उपचार के बाद टेम्परड सोहनाइट संरचना प्राप्त होती है, जिसके यांत्रिक गुण समान कठोरता वाली सामान्यीकृत सोहनाइट संरचना से बेहतर होते हैं। इसकी कठोरता उच्च तापमान टेम्परिंग तापमान, स्टील की टेम्परिंग स्थिरता और वर्कपीस के अनुप्रस्थ काट के आकार पर निर्भर करती है, जो आमतौर पर HB200-350 के बीच होती है।

11. ब्रेज़िंग: ब्रेज़िंग सामग्री के साथ दो प्रकार के वर्कपीस को गर्म करके पिघलाकर एक साथ बांधने की ऊष्मा उपचार प्रक्रिया की जाएगी।

II.Tप्रक्रिया की विशेषताएं

धातु ऊष्मा उपचार यांत्रिक विनिर्माण में एक महत्वपूर्ण प्रक्रिया है। अन्य मशीनिंग प्रक्रियाओं की तुलना में, ऊष्मा उपचार आमतौर पर वर्कपीस के आकार और समग्र रासायनिक संरचना को नहीं बदलता है, बल्कि वर्कपीस की आंतरिक सूक्ष्म संरचना को बदलकर या वर्कपीस की सतह की रासायनिक संरचना को बदलकर वर्कपीस के उपयोग गुणों को बेहतर बनाता है। इसकी विशेषता वर्कपीस की आंतरिक गुणवत्ता में सुधार है, जो आमतौर पर नग्न आंखों से दिखाई नहीं देता है। आवश्यक यांत्रिक, भौतिक और रासायनिक गुणों वाले धातु वर्कपीस बनाने के लिए, सामग्री के उचित चयन और विभिन्न मोल्डिंग प्रक्रियाओं के अलावा, ऊष्मा उपचार प्रक्रिया अक्सर आवश्यक होती है। इस्पात यांत्रिक उद्योग में सबसे व्यापक रूप से उपयोग की जाने वाली सामग्री है, इस्पात की सूक्ष्म संरचना जटिल होती है, जिसे ऊष्मा उपचार द्वारा नियंत्रित किया जा सकता है, इसलिए इस्पात का ऊष्मा उपचार धातु ऊष्मा उपचार का मुख्य भाग है। इसके अलावा, एल्यूमीनियम, तांबा, मैग्नीशियम, टाइटेनियम और अन्य मिश्र धातुओं का भी ऊष्मा उपचार किया जा सकता है ताकि उनके यांत्रिक, भौतिक और रासायनिक गुणों को बदलकर विभिन्न प्रदर्शन प्राप्त किए जा सकें।

तृतीय.Tप्रक्रिया

ऊष्मा उपचार प्रक्रिया में सामान्यतः गर्म करना, स्थिर रखना और ठंडा करना, ये तीन प्रक्रियाएँ शामिल होती हैं, कभी-कभी केवल गर्म करना और ठंडा करना, ये दो प्रक्रियाएँ ही होती हैं। ये प्रक्रियाएँ आपस में जुड़ी होती हैं, इन्हें बाधित नहीं किया जा सकता।

तापन, ऊष्मा उपचार की महत्वपूर्ण प्रक्रियाओं में से एक है। धातु के ऊष्मा उपचार में अनेक विधियाँ उपयोग की जाती हैं, जिनमें सबसे पुरानी विधि कोयले और लकड़ी के कोयले का उपयोग है, जबकि हाल ही में तरल और गैसीय ईंधनों का उपयोग किया जाने लगा है। बिजली के उपयोग से तापन को नियंत्रित करना आसान हो गया है और इससे पर्यावरण प्रदूषण भी नहीं होता। इन ऊष्मा स्रोतों का उपयोग करके धातु को सीधे गर्म किया जा सकता है, साथ ही पिघले हुए नमक या धातु के कणों को अप्रत्यक्ष रूप से भी गर्म किया जा सकता है।

धातु को गर्म करने पर, वर्कपीस हवा के संपर्क में आता है, जिससे ऑक्सीकरण और कार्बन उत्सर्जन (यानी, स्टील के पुर्जों की सतह पर कार्बन की मात्रा कम हो जाती है) होता है, जिसका ताप-उपचारित पुर्जों के सतही गुणों पर बहुत नकारात्मक प्रभाव पड़ता है। इसलिए, धातु को आमतौर पर नियंत्रित वातावरण या सुरक्षात्मक वातावरण में रखा जाना चाहिए। पिघले हुए नमक और निर्वात तापन के साथ-साथ सुरक्षात्मक तापन के लिए कोटिंग या पैकेजिंग विधियों का उपयोग भी किया जा सकता है।

तापन तापमान ऊष्मा उपचार प्रक्रिया के महत्वपूर्ण मापदंडों में से एक है। तापन तापमान का चयन और नियंत्रण, ऊष्मा उपचार की गुणवत्ता सुनिश्चित करने का मुख्य आधार है। तापन तापमान उपचारित धातु सामग्री और तापन के उद्देश्य के अनुसार भिन्न होता है, लेकिन आमतौर पर उच्च तापमान संरचना प्राप्त करने के लिए इसे प्रावस्था संक्रमण तापमान से ऊपर तक गर्म किया जाता है। इसके अलावा, इस परिवर्तन में एक निश्चित समय लगता है, इसलिए जब धातु के वर्कपीस की सतह आवश्यक तापन तापमान तक पहुँच जाती है, तो उसे इस तापमान पर एक निश्चित अवधि तक बनाए रखना आवश्यक होता है, ताकि आंतरिक और बाहरी तापमान एकसमान हो जाएं और सूक्ष्म संरचना का परिवर्तन पूर्ण हो जाए। इसे होल्डिंग टाइम कहा जाता है। उच्च ऊर्जा घनत्व तापन और सतही तापन में, तापन दर अत्यंत तीव्र होती है और आमतौर पर होल्डिंग टाइम की आवश्यकता नहीं होती है, जबकि रासायनिक तापन में होल्डिंग टाइम अक्सर अधिक होता है।

ऊष्मा उपचार प्रक्रिया में शीतलन भी एक अनिवार्य चरण है। विभिन्न प्रक्रियाओं के कारण शीतलन विधियों का मुख्य उद्देश्य शीतलन दर को नियंत्रित करना होता है। सामान्यतः एनीलिंग में शीतलन दर सबसे धीमी होती है, नॉर्मलाइज़िंग में तेज़ होती है और क्वेंचिंग में भी तेज़ होती है। हालांकि, इस्पात के विभिन्न प्रकारों और उनकी आवश्यकताओं में भी अंतर होता है, जैसे कि वायु-कठोर इस्पात को नॉर्मलाइज़िंग के समान शीतलन दर से क्वेंच किया जा सकता है।

IV.पीप्रक्रिया वर्गीकरण

धातु की ऊष्मा उपचार प्रक्रिया को मोटे तौर पर तीन श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है: संपूर्ण ऊष्मा उपचार, सतही ऊष्मा उपचार और रासायनिक ऊष्मा उपचार। ताप माध्यम, ताप तापमान और शीतलन विधि में भिन्नता के कारण, प्रत्येक श्रेणी को कई अलग-अलग ऊष्मा उपचार प्रक्रियाओं में विभाजित किया जा सकता है। एक ही धातु पर विभिन्न ऊष्मा उपचार प्रक्रियाओं का प्रयोग करने से अलग-अलग संरचनाएँ प्राप्त होती हैं, जिसके परिणामस्वरूप उनके गुणधर्म भी भिन्न होते हैं। लोहा और इस्पात उद्योग में सबसे अधिक उपयोग की जाने वाली धातुएँ हैं, और इस्पात की सूक्ष्म संरचना भी सबसे जटिल होती है, इसलिए इस्पात के लिए विभिन्न प्रकार की ऊष्मा उपचार प्रक्रियाएँ उपलब्ध हैं।

धातु ऊष्मा उपचार प्रक्रिया में, वर्कपीस को पूरी तरह से गर्म किया जाता है और फिर उचित दर से ठंडा किया जाता है, ताकि आवश्यक धातुकर्म संरचना प्राप्त हो सके और उसके समग्र यांत्रिक गुणों में परिवर्तन हो सके। इस्पात के समग्र ऊष्मा उपचार में मोटे तौर पर एनीलिंग, नॉर्मलाइज़िंग, क्वेंचिंग और टेम्परिंग चार मूलभूत प्रक्रियाएं शामिल हैं।

प्रक्रिया का अर्थ है:

एनीलिंग एक ऐसी प्रक्रिया है जिसमें वर्कपीस को उसकी सामग्री और आकार के अनुसार उपयुक्त तापमान तक गर्म किया जाता है और फिर धीरे-धीरे ठंडा किया जाता है। इसका उद्देश्य धातु की आंतरिक संरचना को संतुलन अवस्था तक पहुंचाना या उसके करीब लाना है, ताकि प्रक्रिया का अच्छा प्रदर्शन और कार्यक्षमता प्राप्त हो सके, या आगे की तैयारी के लिए शमन किया जा सके।

नॉर्मलाइज़िंग वह प्रक्रिया है जिसमें वर्कपीस को हवा में ठंडा करने के बाद उचित तापमान तक गर्म किया जाता है। नॉर्मलाइज़िंग का प्रभाव एनीलिंग के समान होता है, लेकिन इससे सतह की संरचना और भी बेहतर हो जाती है। इसका उपयोग अक्सर सामग्री के कटिंग प्रदर्शन को बेहतर बनाने के लिए किया जाता है, लेकिन कभी-कभी कम मांग वाले कुछ भागों के लिए अंतिम हीट ट्रीटमेंट के रूप में भी इसका उपयोग किया जाता है।

शमन प्रक्रिया में, वर्कपीस को पानी, तेल या अन्य अकार्बनिक लवणों, कार्बनिक जलीय विलयनों और अन्य शमन माध्यमों में गर्म और इन्सुलेट करके तेजी से ठंडा किया जाता है। शमन के बाद, स्टील के पुर्जे कठोर तो हो जाते हैं, लेकिन साथ ही भंगुर भी हो जाते हैं। भंगुरता को समय रहते दूर करने के लिए, आमतौर पर समय पर टेम्परिंग करना आवश्यक होता है।

इस्पात के पुर्जों की भंगुरता को कम करने के लिए, कमरे के तापमान से अधिक और 650 ℃ से कम उपयुक्त तापमान पर इस्पात के पुर्जों को लंबे समय तक ऊष्मारोधी तापमान पर रखा जाता है, और फिर ठंडा किया जाता है। इस प्रक्रिया को टेम्परिंग कहते हैं। एनीलिंग, नॉर्मलाइज़िंग, क्वेंचिंग और टेम्परिंग को "चार अग्नि" कहा जाता है, जिनमें से क्वेंचिंग और टेम्परिंग आपस में घनिष्ठ रूप से संबंधित हैं और अक्सर एक साथ उपयोग किए जाते हैं, जिनमें से एक अपरिहार्य है। अलग-अलग ताप तापमान और शीतलन विधियों के साथ, "चार अग्नि" से विभिन्न ताप उपचार प्रक्रियाएं विकसित हुईं। एक निश्चित स्तर की मजबूती और कठोरता प्राप्त करने के लिए, उच्च तापमान पर क्वेंचिंग और टेम्परिंग को संयुक्त रूप से करने की प्रक्रिया को टेम्परिंग कहा जाता है। कुछ मिश्र धातुओं को सुपरसैचुरेटेड ठोस विलयन बनाने के लिए क्वेंच करने के बाद, मिश्र धातु की कठोरता, मजबूती या विद्युत चुंबकत्व में सुधार करने के लिए उन्हें कमरे के तापमान या उससे थोड़े अधिक उपयुक्त तापमान पर लंबे समय तक रखा जाता है। ऐसी ताप उपचार प्रक्रिया को एजिंग ट्रीटमेंट कहते हैं।

दबाव प्रसंस्करण, विरूपण और ताप उपचार को प्रभावी ढंग से और निकटता से संयोजित किया जाता है, जिससे विरूपण ताप उपचार विधि के रूप में जानी जाने वाली विधि से वर्कपीस को बहुत अच्छी मजबूती और कठोरता प्राप्त होती है; नकारात्मक दबाव वाले वातावरण या निर्वात में ताप उपचार को निर्वात ताप उपचार के रूप में जाना जाता है, जो न केवल वर्कपीस को ऑक्सीकरण और विरंजन से बचाता है, उपचार के बाद वर्कपीस की सतह को बरकरार रखता है और वर्कपीस के प्रदर्शन में सुधार करता है, बल्कि परासरण कारक के माध्यम से रासायनिक ताप उपचार भी प्रदान करता है।

सतही ऊष्मा उपचार में धातु की सतही परत के यांत्रिक गुणों को बदलने के लिए केवल उसकी ऊपरी परत को ही गर्म किया जाता है। वर्कपीस में अत्यधिक ऊष्मा स्थानांतरण किए बिना केवल उसकी ऊपरी परत को गर्म करने के लिए, ऊष्मा स्रोत की ऊर्जा घनत्व अधिक होनी चाहिए, यानी वर्कपीस के प्रति इकाई क्षेत्रफल में अधिक ऊष्मा ऊर्जा प्रदान करने वाला होना चाहिए, ताकि वर्कपीस की ऊपरी परत या कोई विशिष्ट क्षेत्र थोड़े समय में या तुरंत ही उच्च तापमान तक पहुँच सके। सतही ऊष्मा उपचार की मुख्य विधियों में ज्वाला शमन और प्रेरण तापन शामिल हैं। आमतौर पर उपयोग किए जाने वाले ऊष्मा स्रोत ऑक्सीएसिटिलीन या ऑक्सीप्रोपेन ज्वाला, प्रेरण धारा, लेजर और इलेक्ट्रॉन किरण हैं।

रासायनिक ऊष्मा उपचार एक धातु ताप उपचार प्रक्रिया है जिसमें वर्कपीस की सतह परत की रासायनिक संरचना, संघटन और गुणों में परिवर्तन किया जाता है। रासायनिक ऊष्मा उपचार सतही ताप उपचार से इस मायने में भिन्न है कि इसमें वर्कपीस की सतह परत की रासायनिक संरचना में परिवर्तन किया जाता है। रासायनिक ताप उपचार में कार्बन, लवण माध्यम या अन्य मिश्रधातु तत्वों वाले माध्यम (गैस, द्रव, ठोस) में वर्कपीस को लंबे समय तक गर्म और इन्सुलेट किया जाता है, जिससे वर्कपीस की सतह परत में कार्बन, नाइट्रोजन, बोरॉन, क्रोमियम और अन्य तत्वों का अंतर्ग्रहण हो जाता है। तत्वों के अंतर्ग्रहण के बाद, कभी-कभी शमन और तापन जैसी अन्य ताप उपचार प्रक्रियाएं भी की जाती हैं। रासायनिक ताप उपचार की मुख्य विधियाँ हैं कार्बराइजिंग, नाइट्राइडिंग और धातु प्रवेश।

यांत्रिक पुर्जों और सांचों के निर्माण प्रक्रिया में ऊष्मा उपचार एक महत्वपूर्ण प्रक्रिया है। सामान्यतः, यह वर्कपीस के विभिन्न गुणों, जैसे घिसाव प्रतिरोध और संक्षारण प्रतिरोध को सुनिश्चित और बेहतर बना सकता है। साथ ही, यह ब्लैंक की संरचना और तनाव की स्थिति को भी सुधार सकता है, जिससे विभिन्न प्रकार की ठंडी और गर्म प्रक्रियाओं में आसानी होती है।

उदाहरण के लिए: सफेद ढलवां लोहे को लंबे समय तक एनीलिंग उपचार के बाद लचीला ढलवां लोहा प्राप्त किया जा सकता है, जिससे उसकी प्लास्टिसिटी में सुधार होता है; उचित ताप उपचार प्रक्रिया से गुजरने वाले गियर का सेवा जीवन बिना ताप उपचारित गियर की तुलना में कई गुना या दर्जनों गुना अधिक हो सकता है; इसके अलावा, कुछ मिश्रधातु तत्वों के अंतर्ग्रहण के माध्यम से सस्ते कार्बन स्टील में कुछ महंगे मिश्रधातु स्टील के गुण आ जाते हैं और यह कुछ ताप प्रतिरोधी स्टील और स्टेनलेस स्टील का स्थान ले सकता है; मोल्ड और डाई को लगभग पूरी तरह से ताप उपचार से गुजरना पड़ता है और ताप उपचार के बाद ही इनका उपयोग किया जा सकता है।

पूरक साधन

I. एनीलिंग के प्रकार

एनीलिंग एक ऊष्मा उपचार प्रक्रिया है जिसमें वर्कपीस को एक उपयुक्त तापमान तक गर्म किया जाता है, एक निश्चित अवधि के लिए उस तापमान पर रखा जाता है, और फिर धीरे-धीरे ठंडा किया जाता है।

इस्पात को गर्म करने की प्रक्रिया में कई प्रकार होते हैं, जिन्हें ताप तापमान के आधार पर दो श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है: एक श्रेणी क्रांतिक तापमान (Ac1 या Ac3) से ऊपर की एनीलिंग है, जिसे चरण परिवर्तन पुनक्रिस्टलीकरण एनीलिंग भी कहा जाता है, जिसमें पूर्ण एनीलिंग, अपूर्ण एनीलिंग, गोलाकार एनीलिंग और विसरण एनीलिंग (समरूपता एनीलिंग) आदि शामिल हैं; दूसरी श्रेणी श्रेणी क्रांतिक तापमान से नीचे की एनीलिंग है, जिसमें पुनक्रिस्टलीकरण एनीलिंग और तनाव-मुक्त करने वाली एनीलिंग आदि शामिल हैं। शीतलन विधि के आधार पर, एनीलिंग को समतापी एनीलिंग और सतत शीतलन एनीलिंग में विभाजित किया जा सकता है।

1. पूर्ण एनीलिंग और समतापी एनीलिंग

पूर्ण एनीलिंग, जिसे पुनर्क्रिस्टलीकरण एनीलिंग भी कहा जाता है, सामान्यतः एनीलिंग के रूप में जानी जाती है। इसमें इस्पात या स्टील को 20-30 डिग्री सेल्सियस से अधिक तापमान पर गर्म किया जाता है, और फिर धीमी शीतलन के बाद पर्याप्त समय तक इन्सुलेशन किया जाता है ताकि संरचना पूरी तरह से ऑस्टेनाइज्ड हो जाए, जिससे लगभग संतुलनकारी ऊष्मा उपचार प्रक्रिया प्राप्त हो सके। यह एनीलिंग मुख्य रूप से विभिन्न कार्बन और मिश्र धातु इस्पात की ढलाई, फोर्जिंग और हॉट-रोल्ड प्रोफाइल के सब-यूटेक्टिक संयोजन के लिए उपयोग की जाती है, और कभी-कभी वेल्डेड संरचनाओं के लिए भी इसका उपयोग किया जाता है। आमतौर पर इसे कई हल्के वर्कपीस के अंतिम ऊष्मा उपचार के रूप में, या कुछ वर्कपीस के पूर्व-ऊष्मा उपचार के रूप में उपयोग किया जाता है।

2. बॉल एनीलिंग

गोलाकार एनीलिंग मुख्य रूप से ओवर-यूटेक्टिक कार्बन स्टील और मिश्र धातु उपकरण स्टील (जैसे कि स्टील में प्रयुक्त धारदार औजार, गेज, मोल्ड और डाई के निर्माण में) के लिए उपयोग की जाती है। इसका मुख्य उद्देश्य कठोरता को कम करना, मशीनिंग क्षमता में सुधार करना और भविष्य में शमन के लिए तैयार करना है।

3. तनाव से राहत देने वाली एनीलिंग

तनाव निवारण एनीलिंग, जिसे निम्न-तापमान एनीलिंग (या उच्च-तापमान टेम्परिंग) भी कहा जाता है, का उपयोग मुख्य रूप से ढलाई, फोर्जिंग, वेल्डिंग, हॉट-रोल्ड पार्ट्स, कोल्ड-ड्रॉन पार्ट्स और अन्य अवशिष्ट तनावों को दूर करने के लिए किया जाता है। यदि इन तनावों को दूर नहीं किया जाता है, तो एक निश्चित अवधि के बाद या बाद की कटिंग प्रक्रिया में स्टील में विकृति या दरारें उत्पन्न हो सकती हैं।

4. अपूर्ण एनीलिंग का अर्थ है ऊष्मा संरक्षण और धीमी शीतलन के बीच इस्पात को Ac1 ~ Ac3 (उप-यूटेक्टिक इस्पात) या Ac1 ~ ACcm (अति-यूटेक्टिक इस्पात) तक गर्म करना ताकि ऊष्मा उपचार प्रक्रिया का लगभग संतुलित संगठन प्राप्त किया जा सके।

II.शमन के लिए सबसे अधिक इस्तेमाल किया जाने वाला शीतलन माध्यम खारा पानी, जल और तेल है।

नमक के पानी से वर्कपीस को ठंडा करने पर उच्च कठोरता और चिकनी सतह आसानी से प्राप्त हो जाती है, साथ ही इसमें कठोर या नरम धब्बे बनने की संभावना भी कम होती है। हालांकि, इससे वर्कपीस में गंभीर विकृति और यहां तक ​​कि दरारें भी पड़ सकती हैं। तेल का उपयोग केवल कुछ मिश्रधातुओं या छोटे आकार के कार्बन स्टील वर्कपीस को ठंडा करने के लिए उपयुक्त है, जहां सुपरकूल्ड ऑस्टेनाइट की स्थिरता अपेक्षाकृत अधिक होती है।

तृतीय.इस्पात को तपाने का उद्देश्य

1. भंगुरता को कम करना, आंतरिक तनाव को समाप्त करना या कम करना, इस्पात शमन में बहुत अधिक आंतरिक तनाव और भंगुरता होती है, जैसे कि समय पर टेम्परिंग न करने से अक्सर इस्पात में विकृति या दरार भी पड़ जाती है।

2. वर्कपीस के आवश्यक यांत्रिक गुणों को प्राप्त करने के लिए, वर्कपीस को शमन के बाद उच्च कठोरता और भंगुरता प्राप्त होती है, ताकि विभिन्न प्रकार के वर्कपीस के विभिन्न गुणों की आवश्यकताओं को पूरा किया जा सके। आप उचित टेम्परिंग के माध्यम से कठोरता को समायोजित कर सकते हैं ताकि आवश्यक कठोरता और प्लास्टिसिटी की भंगुरता को कम किया जा सके।

3. वर्कपीस के आकार को स्थिर करें

4. एनीलिंग के कारण कुछ मिश्र धातु इस्पात को नरम करना मुश्किल होता है, इसलिए उच्च तापमान पर टेम्परिंग के बाद अक्सर शमन (या सामान्यीकरण) का उपयोग किया जाता है, ताकि स्टील कार्बाइड का उचित एकत्रीकरण हो सके, जिससे कठोरता कम हो जाएगी, और कटिंग और प्रोसेसिंग में आसानी होगी।

पूरक अवधारणाएँ

1. एनीलिंग: यह धातु सामग्री को उपयुक्त तापमान तक गर्म करने, एक निश्चित अवधि तक तापमान बनाए रखने और फिर धीरे-धीरे ठंडा करने की ऊष्मा उपचार प्रक्रिया है। सामान्य एनीलिंग प्रक्रियाओं में शामिल हैं: पुनर्क्रिस्टलीकरण एनीलिंग, तनाव निवारण एनीलिंग, गोलाकार एनीलिंग, पूर्ण एनीलिंग आदि। एनीलिंग का मुख्य उद्देश्य धातु सामग्री की कठोरता को कम करना, प्लास्टिसिटी में सुधार करना, काटने या दबाव मशीनिंग को सुगम बनाना, अवशिष्ट तनाव को कम करना, संरचना और संघनन में सुधार करना या बाद के ऊष्मा उपचार के लिए संरचना को तैयार करना है।

2. मानकीकरण: यह इस्पात को 30 से 50 डिग्री सेल्सियस (या उससे अधिक) तापमान पर उचित समय तक गर्म करने और फिर स्थिर वायु में ठंडा करने की प्रक्रिया को संदर्भित करता है। मानकीकरण का मुख्य उद्देश्य निम्न कार्बन इस्पात के यांत्रिक गुणों में सुधार करना, काटने और मशीनिंग क्षमता को बढ़ाना, कणों को परिष्कृत करना, संरचनात्मक दोषों को दूर करना और बाद की ताप प्रक्रियाओं के लिए संरचना को तैयार करना है।

3. शमन: यह एक ऐसी ऊष्मा उपचार प्रक्रिया है जिसमें इस्पात को एक निश्चित तापमान से ऊपर Ac3 या Ac1 (तापमान के क्रांतिक बिंदु से नीचे का इस्पात) तक गर्म किया जाता है, एक निश्चित समय तक रखा जाता है, और फिर उचित शीतलन दर से ठंडा किया जाता है, ताकि मार्टेन्साइट (या बेनाइट) संरचना प्राप्त हो सके। सामान्य शमन प्रक्रियाओं में एकल-माध्यम शमन, द्वि-माध्यम शमन, मार्टेन्साइट शमन, बेनाइट समतापी शमन, सतही शमन और स्थानीय शमन शामिल हैं। शमन का उद्देश्य इस्पात के पुर्जों को आवश्यक मार्टेन्साइट संरचना प्राप्त कराना, वर्कपीस की कठोरता, मजबूती और घर्षण प्रतिरोध को बढ़ाना है, ताकि बाद के ऊष्मा उपचारों के लिए संरचना की अच्छी तैयारी हो सके।

4. टेम्परिंग: यह स्टील को कठोर बनाने, फिर उसे Ac1 से कम तापमान तक गर्म करने, कुछ समय तक उसी तापमान पर रखने और फिर कमरे के तापमान तक ठंडा करने की ऊष्मा उपचार प्रक्रिया है। सामान्य टेम्परिंग प्रक्रियाओं में निम्न-तापमान टेम्परिंग, मध्यम-तापमान टेम्परिंग, उच्च-तापमान टेम्परिंग और बहु-टेम्परिंग शामिल हैं।

टेम्परिंग का उद्देश्य: मुख्य रूप से शमन प्रक्रिया के दौरान स्टील में उत्पन्न तनाव को दूर करना है, ताकि स्टील में उच्च कठोरता और घिसाव प्रतिरोधकता हो, और उसमें आवश्यक प्लास्टिसिटी और मजबूती हो।

5. टेम्परिंग: यह स्टील या इस्पात को शमन और उच्च तापमान पर टेम्परिंग करने की मिश्रित ऊष्मा उपचार प्रक्रिया को संदर्भित करता है। इस प्रक्रिया में प्रयुक्त इस्पात को टेम्पर किया हुआ इस्पात कहा जाता है। सामान्यतः यह मध्यम कार्बन संरचनात्मक इस्पात और मध्यम कार्बन मिश्र धातु संरचनात्मक इस्पात को संदर्भित करता है।

6. कार्बराइजिंग: कार्बराइजिंग वह प्रक्रिया है जिसमें कार्बन परमाणु इस्पात की सतह परत में प्रवेश करते हैं। इसमें कम कार्बन इस्पात के वर्कपीस को उच्च कार्बन इस्पात की सतह परत प्रदान की जाती है, और फिर शमन और कम तापमान पर तपाकर, वर्कपीस की सतह परत को उच्च कठोरता और घिसाव प्रतिरोधकता प्रदान की जाती है, जबकि वर्कपीस का मध्य भाग कम कार्बन इस्पात की कठोरता और प्लास्टिसिटी को बनाए रखता है।

निर्वात विधि

धातु के वर्कपीस को गर्म और ठंडा करने की प्रक्रिया में दर्जनों क्रियाएं शामिल होती हैं। ये क्रियाएं वैक्यूम हीट ट्रीटमेंट फर्नेस के अंदर की जाती हैं, जहां ऑपरेटर की पहुंच नहीं होती। इसलिए वैक्यूम हीट ट्रीटमेंट फर्नेस में उच्च स्तर का स्वचालन आवश्यक है। साथ ही, धातु वर्कपीस को ठंडा करने की प्रक्रिया में हीटिंग और कूलिंग जैसी कुछ क्रियाएं छह या सात चरणों में पूरी करनी होती हैं, और इन्हें 15 सेकंड के भीतर पूरा करना होता है। इतनी कम समय सीमा में इतनी सारी क्रियाएं पूरी करने से ऑपरेटर घबरा सकता है और गलती होने की संभावना रहती है। इसलिए, केवल उच्च स्तर का स्वचालन ही सटीक और समय पर कार्यक्रम के अनुसार समन्वय सुनिश्चित कर सकता है।

धातु के पुर्जों का वैक्यूम हीट ट्रीटमेंट एक बंद वैक्यूम भट्टी में किया जाता है, जिसमें सख्त वैक्यूम सीलिंग अनिवार्य है। इसलिए, भट्टी की मूल वायु रिसाव दर को प्राप्त करना और बनाए रखना, वैक्यूम भट्टी के कार्यशील वैक्यूम को सुनिश्चित करना और वैक्यूम हीट ट्रीटमेंट किए गए पुर्जों की गुणवत्ता सुनिश्चित करना अत्यंत महत्वपूर्ण है। अतः वैक्यूम हीट ट्रीटमेंट भट्टी का एक प्रमुख मुद्दा एक विश्वसनीय वैक्यूम सीलिंग संरचना का होना है। वैक्यूम भट्टी के वैक्यूम प्रदर्शन को सुनिश्चित करने के लिए, वैक्यूम हीट ट्रीटमेंट भट्टी संरचना डिजाइन को एक बुनियादी सिद्धांत का पालन करना चाहिए, अर्थात् भट्टी के ढांचे में गैस-टाइट वेल्डिंग का उपयोग करना, और भट्टी के ढांचे में कम से कम या बिल्कुल भी छेद न करना, और गतिशील सीलिंग संरचना का कम से कम या बिल्कुल भी उपयोग न करना, ताकि वैक्यूम रिसाव की संभावना कम से कम हो। वैक्यूम भट्टी के ढांचे में स्थापित घटक और सहायक उपकरण, जैसे कि जल-शीतित इलेक्ट्रोड, थर्मोकपल निर्यात उपकरण, भी सील करने योग्य संरचना के साथ डिजाइन किए जाने चाहिए।

अधिकांश तापन और इन्सुलेशन सामग्री का उपयोग केवल निर्वात में ही किया जा सकता है। निर्वात ताप उपचार भट्टी में तापन और ऊष्मीय इन्सुलेशन परत निर्वात और उच्च तापमान पर कार्य करती है, इसलिए इन सामग्रियों में उच्च तापमान प्रतिरोध, विकिरण प्रभाव, ऊष्मीय चालकता और अन्य उच्चतर आवश्यकताएँ होती हैं। ऑक्सीकरण प्रतिरोध की आवश्यकताएँ उतनी अधिक नहीं होतीं। इसलिए, निर्वात ताप उपचार भट्टियों में तापन और ऊष्मीय इन्सुलेशन सामग्री के रूप में टैंटलम, टंगस्टन, मोलिब्डेनम और ग्रेफाइट का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। ये सामग्रियाँ वायुमंडलीय अवस्था में बहुत आसानी से ऑक्सीकृत हो जाती हैं, इसलिए सामान्य ताप उपचार भट्टियों में इन तापन और इन्सुलेशन सामग्रियों का उपयोग नहीं किया जा सकता है।

जल-शीतित उपकरण: वैक्यूम हीट ट्रीटमेंट फर्नेस का खोल, फर्नेस का ढक्कन, विद्युत तापन तत्व, जल-शीतित इलेक्ट्रोड, मध्यवर्ती वैक्यूम हीट इंसुलेशन दरवाजा और अन्य घटक निर्वात में, ऊष्मा-कार्य की स्थिति में होते हैं। ऐसी अत्यंत प्रतिकूल परिस्थितियों में कार्य करते समय, यह सुनिश्चित करना आवश्यक है कि प्रत्येक घटक की संरचना विकृत या क्षतिग्रस्त न हो, और वैक्यूम सील अधिक गरम या जल न जाए। इसलिए, वैक्यूम हीट ट्रीटमेंट फर्नेस के सामान्य संचालन और पर्याप्त उपयोगिता जीवन सुनिश्चित करने के लिए, प्रत्येक घटक को अलग-अलग परिस्थितियों के अनुसार जल-शीतित उपकरणों में स्थापित किया जाना चाहिए।

कम वोल्टेज और उच्च धारा वाले वैक्यूम कंटेनरों के उपयोग में, जब वैक्यूम का स्तर कुछ 100-1 टॉर के बीच होता है, तो वैक्यूम कंटेनर के विद्युत चालक को उच्च वोल्टेज देने पर ज्वलनशील निर्वहन (ग्लो डिस्चार्ज) की घटना उत्पन्न होती है। वैक्यूम ताप उपचार भट्टी में, गंभीर चाप निर्वहन से विद्युत ताप तत्व और इन्सुलेशन परत जल सकती है, जिससे बड़ी दुर्घटनाएं और नुकसान हो सकते हैं। इसलिए, वैक्यूम ताप उपचार भट्टी के विद्युत ताप तत्व का कार्यशील वोल्टेज आमतौर पर 80 से 100 वोल्ट से अधिक नहीं होता है। साथ ही, विद्युत ताप तत्व की संरचना डिजाइन में प्रभावी उपाय किए जाने चाहिए, जैसे कि नुकीले भागों से बचना और इलेक्ट्रोड के बीच की दूरी बहुत कम नहीं होनी चाहिए, ताकि ज्वलनशील निर्वहन या चाप निर्वहन को रोका जा सके।

टेम्परिंग

वर्कपीस की अलग-अलग प्रदर्शन आवश्यकताओं और अलग-अलग तापमानों के आधार पर, टेम्परिंग को निम्नलिखित प्रकारों में विभाजित किया जा सकता है:

(क) निम्न तापमान पर तापन (150-250 डिग्री)

टेम्पर किए गए मार्टेन्साइट के लिए परिणामी संरचना का कम तापमान पर टेम्परिंग किया जाता है। इसका उद्देश्य शमन के दौरान उत्पन्न आंतरिक तनाव और भंगुरता को कम करते हुए शमन किए गए इस्पात की उच्च कठोरता और उच्च घिसाव प्रतिरोध को बनाए रखना है, ताकि उपयोग के दौरान टूटने या समय से पहले क्षति से बचा जा सके। इसका उपयोग मुख्य रूप से विभिन्न प्रकार के उच्च-कार्बन कटिंग टूल्स, गेज, कोल्ड-ड्रॉन डाइज़, रोलिंग बियरिंग और कार्बराइज्ड पार्ट्स आदि में किया जाता है। टेम्परिंग के बाद कठोरता आमतौर पर HRC58-64 होती है।

(ii) मध्यम तापमान पर तापन (250-500 डिग्री)

क्वार्ट्ज़ पिंड को तपाकर तैयार करने के लिए मध्यम तापमान पर तपाकरण प्रक्रिया। इसका उद्देश्य उच्च उपज शक्ति, प्रत्यास्थता सीमा और उच्च कठोरता प्राप्त करना है। इसलिए, इसका उपयोग मुख्य रूप से विभिन्न प्रकार के स्प्रिंग और गर्म मोल्ड प्रसंस्करण में किया जाता है, तपाकरण के बाद कठोरता आमतौर पर HRC35-50 होती है।

(C) उच्च तापमान पर तापन (500-650 डिग्री)

टेम्पर्ड सोहनाइट के लिए संगठन द्वारा उच्च तापमान टेम्परिंग की जाती है। पारंपरिक शमन और उच्च तापमान टेम्परिंग को मिलाकर की जाने वाली इस संयुक्त ऊष्मा उपचार विधि को टेम्परिंग कहा जाता है। इसका उद्देश्य मजबूती, कठोरता, प्लास्टिसिटी और समग्र यांत्रिक गुणों में सुधार करना है। इसलिए, इसका व्यापक रूप से ऑटोमोबाइल, ट्रैक्टर, मशीन टूल्स और अन्य महत्वपूर्ण संरचनात्मक भागों, जैसे कनेक्टिंग रॉड, बोल्ट, गियर और शाफ्ट में उपयोग किया जाता है। टेम्परिंग के बाद कठोरता आमतौर पर HB200-330 होती है।

विरूपण रोकथाम

सटीक जटिल सांचों के विरूपण के कारण अक्सर जटिल होते हैं, लेकिन हम इसके विरूपण नियम को समझकर, इसके कारणों का विश्लेषण करके, विभिन्न तरीकों से सांचों के विरूपण को रोक सकते हैं और इसे नियंत्रित भी कर सकते हैं। सामान्यतः, सटीक जटिल सांचों के विरूपण की रोकथाम के लिए निम्नलिखित विधियों का उपयोग किया जा सकता है।

(1) उचित सामग्री चयन। परिशुद्ध जटिल मोल्डों के लिए अच्छी सूक्ष्म विरूपण मोल्ड स्टील (जैसे एयर क्वेंचिंग स्टील) सामग्री का चयन किया जाना चाहिए, गंभीर कार्बाइड पृथक्करण वाले मोल्ड स्टील को उचित फोर्जिंग और टेम्परिंग हीट ट्रीटमेंट दिया जाना चाहिए, बड़े और फोर्ज न किए जा सकने वाले मोल्ड स्टील को सॉलिड सॉल्यूशन डबल रिफाइनमेंट हीट ट्रीटमेंट दिया जा सकता है।

(2) मोल्ड संरचना डिजाइन उचित होना चाहिए, मोटाई बहुत असमान नहीं होनी चाहिए, आकार सममित होना चाहिए, बड़े मोल्ड के विरूपण के लिए विरूपण कानून में महारत हासिल करने के लिए, आरक्षित प्रसंस्करण भत्ता, बड़े, सटीक और जटिल मोल्डों के लिए संरचनाओं के संयोजन में उपयोग किया जा सकता है।

(3) मशीनिंग प्रक्रिया में उत्पन्न अवशिष्ट तनाव को दूर करने के लिए सटीक और जटिल मोल्डों को पूर्व-ताप उपचार किया जाना चाहिए।

(4) हीटिंग तापमान का उचित चयन, हीटिंग गति को नियंत्रित करें, सटीक जटिल मोल्ड के लिए मोल्ड हीट ट्रीटमेंट विरूपण को कम करने के लिए धीमी हीटिंग, प्रीहीटिंग और अन्य संतुलित हीटिंग विधियों को अपनाया जा सकता है।

(5) मोल्ड की कठोरता सुनिश्चित करने के आधार पर, पूर्व-शीतलन, श्रेणीबद्ध शीतलन शमन या तापमान शमन प्रक्रिया का उपयोग करने का प्रयास करें।

(6) परिशुद्धता और जटिल सांचों के लिए, यदि परिस्थितियाँ अनुमति देती हैं, तो वैक्यूम हीटिंग शमन और शमन के बाद गहन शीतलन उपचार का उपयोग करने का प्रयास करें।

(7) कुछ सटीक और जटिल सांचों के लिए सांचों की सटीकता को नियंत्रित करने के लिए प्री-हीट ट्रीटमेंट, एजिंग हीट ट्रीटमेंट, टेम्परिंग नाइट्राइडिंग हीट ट्रीटमेंट का उपयोग किया जा सकता है।

(8) मोल्ड रेत के छेदों, सरंध्रता, घिसाव और अन्य दोषों की मरम्मत में, विरूपण की मरम्मत प्रक्रिया से बचने के लिए ठंडी वेल्डिंग मशीन और मरम्मत उपकरण के अन्य थर्मल प्रभाव का उपयोग।

इसके अतिरिक्त, सही ऊष्मा उपचार प्रक्रिया संचालन (जैसे छेदों को बंद करना, छेदों को बांधना, यांत्रिक स्थिरीकरण, उपयुक्त तापन विधियाँ, साँचे की शीतलन दिशा और शीतलन माध्यम में गति की दिशा का सही चयन आदि) और उचित तापमानीकरण ऊष्मा उपचार प्रक्रिया, सटीक और जटिल साँचों के विरूपण को कम करने के लिए भी प्रभावी उपाय हैं।

सतही शमन और तापन ऊष्मा उपचार आमतौर पर प्रेरण तापन या ज्वाला तापन द्वारा किया जाता है। मुख्य तकनीकी मापदंड सतही कठोरता, स्थानीय कठोरता और प्रभावी कठोरता परत की गहराई हैं। कठोरता परीक्षण के लिए विकर्स कठोरता परीक्षक, रॉकवेल या सतही रॉकवेल कठोरता परीक्षक का उपयोग किया जा सकता है। परीक्षण बल (पैमाना) का चयन प्रभावी कठोर परत की गहराई और वस्तु की सतही कठोरता से संबंधित है। यहाँ तीन प्रकार के कठोरता परीक्षकों का उल्लेख किया गया है।

सबसे पहले, विकर्स कठोरता परीक्षक ऊष्मा-उपचारित वर्कपीस की सतह की कठोरता का परीक्षण करने का एक महत्वपूर्ण साधन है। इसमें 0.5 से 100 किलोग्राम तक के परीक्षण बल का चयन किया जा सकता है, और यह 0.05 मिमी जितनी पतली सतह कठोरता परत का परीक्षण कर सकता है। इसकी सटीकता उच्चतम स्तर की है और यह ऊष्मा-उपचारित वर्कपीस की सतह की कठोरता में सूक्ष्म अंतर को भी पहचान सकता है। इसके अतिरिक्त, विकर्स कठोरता परीक्षक द्वारा प्रभावी कठोर परत की गहराई का भी पता लगाया जा सकता है, इसलिए सतह ऊष्मा उपचार प्रक्रिया या सतह ऊष्मा उपचारित वर्कपीस का उपयोग करने वाली बड़ी संख्या में इकाइयों के लिए विकर्स कठोरता परीक्षक का होना आवश्यक है।

दूसरा, सरफेस रॉकवेल कठोरता परीक्षक सतही रूप से कठोर किए गए वर्कपीस की कठोरता का परीक्षण करने के लिए भी बहुत उपयुक्त है। इसमें तीन स्केल उपलब्ध हैं। यह विभिन्न प्रकार के सतही रूप से कठोर किए गए वर्कपीस की 0.1 मिमी से अधिक की प्रभावी कठोरता गहराई का परीक्षण कर सकता है। हालांकि सरफेस रॉकवेल कठोरता परीक्षक की सटीकता विकर्स कठोरता परीक्षक जितनी उच्च नहीं है, लेकिन हीट ट्रीटमेंट प्लांट में गुणवत्ता प्रबंधन और योग्य निरीक्षण के लिए यह आवश्यक मानदंडों को पूरा करता है। इसके अलावा, इसका संचालन सरल है, उपयोग में आसान है, कम कीमत का है, तेजी से माप करता है और कठोरता मान और अन्य विशेषताओं को सीधे पढ़ सकता है। सरफेस रॉकवेल कठोरता परीक्षक का उपयोग सतही रूप से कठोर किए गए वर्कपीस के एक बैच का तेजी से और बिना नुकसान पहुंचाए एक-एक करके परीक्षण करने के लिए किया जा सकता है। यह धातु प्रसंस्करण और मशीनरी निर्माण संयंत्रों के लिए महत्वपूर्ण है।

तीसरा, जब सतह पर ऊष्मा उपचार द्वारा कठोर की गई परत मोटी हो, तो रॉकवेल कठोरता परीक्षक का उपयोग किया जा सकता है। ऊष्मा उपचार द्वारा कठोर की गई परत की मोटाई 0.4 से 0.8 मिमी होने पर एचआरए स्केल का उपयोग किया जा सकता है, और 0.8 मिमी से अधिक मोटाई होने पर एचआरसी स्केल का उपयोग किया जा सकता है।

विकर्स, रॉकवेल और सरफेस रॉकवेल - इन तीन प्रकार की कठोरताओं को आसानी से एक दूसरे में परिवर्तित किया जा सकता है, और इन्हें मानक, आरेख या उपयोगकर्ता की आवश्यकतानुसार कठोरता मानों में परिवर्तित किया जा सकता है। संबंधित रूपांतरण सारणियाँ अंतर्राष्ट्रीय मानक ISO, अमेरिकी मानक ASTM और चीनी मानक GB/T में दी गई हैं।

स्थानीय कठोरता

यदि पुर्जों की स्थानीय कठोरता आवश्यकताएँ अधिक हों, तो उपलब्ध प्रेरण तापन और अन्य प्रकार की स्थानीय शमन तापन विधियों का उपयोग करके, ऐसे पुर्जों के लिए आमतौर पर ड्राइंग पर स्थानीय शमन तापन के स्थान और स्थानीय कठोरता मान को अंकित करना आवश्यक होता है। पुर्जों का कठोरता परीक्षण निर्धारित क्षेत्र में किया जाना चाहिए। कठोरता परीक्षण के लिए रॉकवेल कठोरता परीक्षक का उपयोग किया जा सकता है, जिससे एचआरसी कठोरता मान का परीक्षण किया जाता है। यदि तापन द्वारा कठोर की गई परत उथली हो, तो सतही रॉकवेल कठोरता परीक्षक का उपयोग करके एचआरएन कठोरता मान का परीक्षण किया जा सकता है।

रासायनिक ताप उपचार

रासायनिक ऊष्मा उपचार में वर्कपीस की सतह पर एक या अनेक रासायनिक तत्वों के परमाणुओं का प्रवेश कराया जाता है, जिससे वर्कपीस की सतह की रासायनिक संरचना, संगठन और कार्यक्षमता में परिवर्तन होता है। शमन और निम्न तापमान तापन के बाद, वर्कपीस की सतह में उच्च कठोरता, घिसाव प्रतिरोध और संपर्क थकान शक्ति होती है, जबकि वर्कपीस के कोर में उच्च मजबूती होती है।

उपरोक्त के अनुसार, ऊष्मा उपचार प्रक्रिया में तापमान का पता लगाना और उसे रिकॉर्ड करना अत्यंत महत्वपूर्ण है, और तापमान पर खराब नियंत्रण उत्पाद पर गंभीर प्रभाव डालता है। इसलिए, तापमान का पता लगाना अत्यंत महत्वपूर्ण है, साथ ही पूरी प्रक्रिया में तापमान के रुझान का अवलोकन करना भी महत्वपूर्ण है। परिणामस्वरूप, ऊष्मा उपचार प्रक्रिया में तापमान परिवर्तन को रिकॉर्ड करना आवश्यक है, जिससे भविष्य में डेटा विश्लेषण में आसानी होगी और यह भी पता चलेगा कि किस समय तापमान निर्धारित मानकों के अनुरूप नहीं है। इससे भविष्य में ऊष्मा उपचार में सुधार लाने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाई जा सकेगी।

संचालन प्रक्रियाएँ

1. संचालन स्थल की सफाई करें, जांचें कि बिजली आपूर्ति, मापने के उपकरण और विभिन्न स्विच सामान्य हैं या नहीं, और पानी का स्रोत सुचारू रूप से चल रहा है या नहीं।

2. संचालकों को अच्छे श्रम सुरक्षा उपकरण पहनने चाहिए, अन्यथा यह खतरनाक होगा।

3. उपकरण के तकनीकी आवश्यकताओं के अनुसार तापमान वृद्धि और गिरावट के अनुभागों के अनुसार नियंत्रण शक्ति सार्वभौमिक स्थानांतरण स्विच खोलें, ताकि उपकरण के जीवनकाल को बढ़ाया जा सके और उपकरण को बरकरार रखा जा सके।

4. ऊष्मा उपचार भट्टी के तापमान और जाली बेल्ट की गति विनियमन पर ध्यान देना, विभिन्न सामग्रियों के लिए आवश्यक तापमान मानकों को पूरा कर सकता है, जिससे वर्कपीस की कठोरता, सतह की सीधापन और ऑक्सीकरण परत सुनिश्चित हो सके, और सुरक्षा का गंभीरता से ध्यान रखा जा सके।

5. टेम्परिंग फर्नेस के तापमान और मेश बेल्ट की गति पर ध्यान दें, निकास वायु को खोलें, ताकि टेम्परिंग के बाद वर्कपीस गुणवत्ता आवश्यकताओं को पूरा करे।

6. काम में पद का पालन करना चाहिए।

7. आवश्यक अग्निशमन उपकरणों को कॉन्फ़िगर करना और उनके उपयोग और रखरखाव के तरीकों से परिचित होना।

8. मशीन को रोकते समय, हमें यह जांचना चाहिए कि सभी नियंत्रण स्विच बंद स्थिति में हैं, और फिर सार्वभौमिक स्थानांतरण स्विच को बंद कर दें।

overheating

रोलर एक्सेसरीज़ बेयरिंग पार्ट्स के खुरदुरे मुख से शमन के बाद सूक्ष्म संरचना में अत्यधिक गर्मी देखी जा सकती है। लेकिन अत्यधिक गर्मी की सटीक मात्रा निर्धारित करने के लिए सूक्ष्म संरचना का अवलोकन आवश्यक है। यदि GCr15 स्टील शमन संरचना में मोटे सुईनुमा मार्टेंसाइट दिखाई देते हैं, तो यह शमन के दौरान अत्यधिक गर्मी का संकेत है। शमन के दौरान तापमान बहुत अधिक होने या तापन और धारण की अवधि बहुत लंबी होने के कारण अत्यधिक गर्मी का कारण हो सकता है; यह मूल संरचना में बैंड कार्बाइड की गंभीर स्थिति के कारण भी हो सकता है, जिससे दो बैंडों के बीच कम कार्बन वाले क्षेत्र में स्थानीयकृत सुईनुमा मार्टेंसाइट मोटी परत बन जाती है, जिसके परिणामस्वरूप स्थानीयकृत अत्यधिक गर्मी हो जाती है। अत्यधिक गर्म संरचना में अवशिष्ट ऑस्टेनाइट बढ़ जाता है, और आयामी स्थिरता कम हो जाती है। शमन संरचना में अत्यधिक गर्मी के कारण स्टील के क्रिस्टल मोटे हो जाते हैं, जिससे पुर्जों की कठोरता कम हो जाती है, प्रभाव प्रतिरोध घट जाता है और बेयरिंग का जीवनकाल भी कम हो जाता है। अत्यधिक गर्मी से शमन दरारें भी पड़ सकती हैं।

कम गरम होना

कम शमन तापमान या खराब शीतलन से सूक्ष्म संरचना में मानक टॉरेनाइट संगठन से अधिक संरचना उत्पन्न होती है, जिसे अंडरहीटिंग संगठन के रूप में जाना जाता है, जिससे कठोरता में गिरावट आती है, घिसाव प्रतिरोध में तेजी से कमी आती है, जिससे रोलर पार्ट्स बेयरिंग के जीवन पर असर पड़ता है।

दरारें बुझाना

शमन और शीतलन प्रक्रिया के दौरान रोलर बेयरिंग के पुर्जों में आंतरिक तनाव के कारण दरारें पड़ जाती हैं, जिन्हें शमन दरारें कहते हैं। ऐसी दरारों के कारण हैं: शमन के दौरान तापन तापमान का बहुत अधिक होना या शीतलन का बहुत तेज़ होना, तापीय तनाव और धातु के द्रव्यमान-आयतन में परिवर्तन के कारण उत्पन्न तनाव का स्टील की विखंडन क्षमता से अधिक होना; कार्य सतह पर पहले से मौजूद दोष (जैसे सतही दरारें या खरोंच) या स्टील में आंतरिक दोष (जैसे स्लैग, गंभीर अधातु समावेशन, सफेद धब्बे, संकुचन अवशेष आदि) के कारण शमन के दौरान तनाव का संकेंद्रण होना; सतह का गंभीर विकार्बनीकरण और कार्बाइड पृथक्करण; शमन के बाद अपर्याप्त या समय से पहले शमन; पिछली प्रक्रिया के कारण कोल्ड पंच तनाव का बहुत अधिक होना, फोर्जिंग फोल्डिंग, गहरे टर्निंग कट, ऑयल ग्रूव के नुकीले किनारे आदि। संक्षेप में, शमन दरारों का कारण उपरोक्त कारकों में से एक या अधिक हो सकते हैं, आंतरिक तनाव की उपस्थिति शमन दरारों के निर्माण का मुख्य कारण है। शमन दरारें गहरी और पतली होती हैं, सीधी टूटन होती है और टूटी हुई सतह पर कोई ऑक्सीकृत रंग नहीं होता है। यह अक्सर बेयरिंग कॉलर पर अनुदैर्ध्य सपाट दरार या वलय के आकार की दरार होती है; बेयरिंग स्टील बॉल पर इसका आकार S-आकार, T-आकार या वलय के आकार का होता है। शमन दरार की संगठनात्मक विशेषता यह है कि दरार के दोनों किनारों पर कोई डीकार्ब्यूराइजेशन घटना नहीं होती है, जो इसे फोर्जिंग दरारों और सामग्री दरारों से स्पष्ट रूप से अलग करती है।

ऊष्मा उपचार विरूपण

NACHI बेयरिंग पार्ट्स के हीट ट्रीटमेंट के दौरान, थर्मल स्ट्रेस और संगठनात्मक स्ट्रेस उत्पन्न होते हैं। ये आंतरिक स्ट्रेस एक दूसरे पर आरोपित हो सकते हैं या आंशिक रूप से संतुलित हो सकते हैं, जो जटिल और परिवर्तनशील होते हैं। ऐसा इसलिए है क्योंकि ये हीटिंग तापमान, हीटिंग दर, कूलिंग मोड, कूलिंग दर और पार्ट्स के आकार के अनुसार बदलते रहते हैं, इसलिए हीट ट्रीटमेंट के दौरान विरूपण अपरिहार्य है। नियमों को पहचानना और उनका पालन करना बेयरिंग पार्ट्स के विरूपण (जैसे कॉलर का अंडाकार आकार, साइज में वृद्धि आदि) को नियंत्रणीय सीमा में रखने में सहायक होता है, जो उत्पादन के लिए लाभकारी है। बेशक, हीट ट्रीटमेंट प्रक्रिया में यांत्रिक टकराव से भी पार्ट्स में विरूपण होता है, लेकिन इस विरूपण को कम करने और इससे बचने के लिए संचालन में सुधार किया जा सकता है।

सतही विकार्बनीकरण

रोलर एक्सेसरीज़ के बेयरिंग पार्ट्स को ऊष्मा उपचार प्रक्रिया के दौरान, यदि उन्हें ऑक्सीकरण माध्यम में गर्म किया जाता है, तो सतह ऑक्सीकृत हो जाती है जिससे पार्ट्स की सतह पर कार्बन का द्रव्यमान अंश कम हो जाता है, जिसके परिणामस्वरूप सतह का कार्बन विखंडन होता है। सतह के कार्बन विखंडन परत की गहराई अंतिम प्रसंस्करण में शेष मात्रा से अधिक होने पर पार्ट्स को बेकार घोषित कर दिया जाता है। उपलब्ध धातु विज्ञान विधियों और सूक्ष्म कठोरता विधियों की धातु विज्ञान जांच द्वारा सतह के कार्बन विखंडन परत की गहराई का निर्धारण किया जाता है। सतह परत के सूक्ष्म कठोरता वितरण वक्र को मापन विधि के आधार पर तैयार किया जाता है, और इसे निर्णायक मानदंड के रूप में उपयोग किया जा सकता है।

नरम जगह

अपर्याप्त तापन, खराब शीतलन और रोलर बेयरिंग भागों की सतह की कठोरता में कमी के कारण होने वाली अपर्याप्त शमन प्रक्रिया से शमन नरम धब्बे नामक घटना उत्पन्न होती है। यह सतह के विकार्बनीकरण के समान है और सतह के घिसाव प्रतिरोध और थकान शक्ति में गंभीर गिरावट का कारण बन सकता है।