धातु वर्कपीस पर ताप उपचार का महत्व

आवश्यक यांत्रिक, भौतिक और रासायनिक गुणों के साथ धातु वर्कपीस प्रदान करने के लिए, सामग्री के तर्कसंगत चयन और विभिन्न गठन प्रक्रियाओं के अलावा, गर्मी उपचार प्रक्रियाएं अक्सर आवश्यक होती हैं। स्टील यांत्रिक उद्योग में सबसे व्यापक रूप से उपयोग की जाने वाली सामग्री है, जिसमें एक जटिल सूक्ष्म संरचना होती है जिसे गर्मी उपचार के माध्यम से नियंत्रित किया जा सकता है। इसलिए, स्टील का ताप उपचार धातु ताप उपचार की मुख्य सामग्री है।

इसके अलावा, एल्यूमीनियम, तांबा, मैग्नीशियम, टाइटेनियम और उनके मिश्र धातु भी विभिन्न प्रदर्शन विशेषताओं को प्राप्त करने के लिए गर्मी उपचार के माध्यम से अपने यांत्रिक, भौतिक और रासायनिक गुणों को बदल सकते हैं।

ताप उपचार आम तौर पर वर्कपीस के आकार और समग्र रासायनिक संरचना को नहीं बदलता है, बल्कि वर्कपीस के अंदर माइक्रोस्ट्रक्चर को बदलकर या वर्कपीस की सतह पर रासायनिक संरचना को बदलकर इसके प्रदर्शन को प्रदान या सुधारता है। इसकी विशेषता वर्कपीस की आंतरिक गुणवत्ता में सुधार करना है, जो आम तौर पर नग्न आंखों को दिखाई नहीं देती है।

ताप उपचार का कार्य सामग्रियों के यांत्रिक गुणों में सुधार करना, अवशिष्ट तनाव को समाप्त करना और धातुओं की मशीनीकरण क्षमता को बढ़ाना है। ताप उपचार के विभिन्न उद्देश्यों के अनुसार, ताप उपचार प्रक्रियाओं को दो श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है: प्रारंभिक ताप उपचार और अंतिम ताप उपचार।

1.प्रारंभिक ताप उपचार का उद्देश्य प्रसंस्करण प्रदर्शन में सुधार करना, आंतरिक तनाव को खत्म करना और अंतिम ताप उपचार के लिए एक अच्छी मेटलोग्राफिक संरचना तैयार करना है। ताप उपचार प्रक्रिया में एनीलिंग, सामान्यीकरण, उम्र बढ़ना, शमन और तड़का लगाना आदि शामिल हैं।

एल एनीलिंग और सामान्यीकरण का उपयोग उन रिक्त स्थानों के लिए किया जाता है जिनका थर्मल प्रसंस्करण किया गया है। 0.5% से अधिक कार्बन सामग्री वाले कार्बन स्टील और मिश्र धातु स्टील को अक्सर उनकी कठोरता को कम करने और काटने की सुविधा के लिए एनीलिंग किया जाता है; 0.5% से कम कार्बन सामग्री वाले कार्बन स्टील और मिश्र धातु स्टील को उनकी कम कठोरता के कारण काटने के दौरान उपकरण चिपकने से बचाने के लिए सामान्यीकरण के साथ इलाज किया जाता है। एनीलिंग और सामान्यीकरण से अनाज के आकार को परिष्कृत किया जा सकता है और एकसमान सूक्ष्म संरचना प्राप्त की जा सकती है, जो भविष्य के ताप उपचार के लिए तैयार की जा सकती है। एनीलिंग और सामान्यीकरण की व्यवस्था अक्सर रफ मशीनिंग के बाद और रफ मशीनिंग से पहले की जाती है।

एल समय उपचार का उपयोग मुख्य रूप से रिक्त विनिर्माण और यांत्रिक प्रसंस्करण में उत्पन्न आंतरिक तनाव को खत्म करने के लिए किया जाता है। अत्यधिक परिवहन कार्यभार से बचने के लिए, सामान्य परिशुद्धता वाले भागों के लिए, परिशुद्धता मशीनिंग से पहले एक समय उपचार की व्यवस्था की जा सकती है। हालाँकि, उच्च परिशुद्धता आवश्यकताओं वाले भागों (जैसे समन्वय बोरिंग मशीनों के आवरण) के लिए, दो या अधिक उम्र बढ़ने की उपचार प्रक्रियाओं की व्यवस्था की जानी चाहिए। साधारण भागों को आम तौर पर उम्र बढ़ने वाले उपचार की आवश्यकता नहीं होती है। कास्टिंग के अलावा, खराब कठोरता वाले कुछ सटीक भागों (जैसे सटीक स्क्रू) के लिए, प्रसंस्करण के दौरान उत्पन्न आंतरिक तनाव को खत्म करने और भागों की मशीनिंग सटीकता को स्थिर करने के लिए अक्सर रफ मशीनिंग और अर्ध सटीक मशीनिंग के बीच कई उम्र बढ़ने के उपचार की व्यवस्था की जाती है। कुछ शाफ्ट भागों को सीधा करने की प्रक्रिया के बाद समय उपचार की आवश्यकता होती है।

एल शमन और तड़का, शमन के बाद उच्च तापमान वाले तड़के के उपचार को संदर्भित करता है, जो एक समान और महीन टेम्पर्ड मार्टेंसाइट संरचना प्राप्त कर सकता है, जो भविष्य में सतह के शमन और नाइट्राइडिंग उपचार के दौरान विरूपण को कम करने की तैयारी करता है। इसलिए, शमन और तड़के का उपयोग प्रारंभिक ताप उपचार के रूप में भी किया जा सकता है। शमन और टेम्पर्ड भागों के अच्छे व्यापक यांत्रिक गुणों के कारण, कठोरता और पहनने के प्रतिरोध के लिए कम आवश्यकताओं वाले कुछ हिस्सों का उपयोग अंतिम गर्मी उपचार प्रक्रिया के रूप में भी किया जा सकता है।

2.अंतिम ताप उपचार का उद्देश्य कठोरता, पहनने के प्रतिरोध और ताकत जैसे यांत्रिक गुणों में सुधार करना है।

एल शमन में सतह शमन और थोक शमन शामिल है। इसके छोटे विरूपण, ऑक्सीकरण और डीकार्बराइजेशन के कारण सतह शमन का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है, और इसमें उच्च बाहरी ताकत और अच्छे पहनने के प्रतिरोध के फायदे भी हैं, जबकि आंतरिक रूप से अच्छी क्रूरता और मजबूत प्रभाव प्रतिरोध बनाए रखा जाता है। सतह बुझने वाले हिस्सों के यांत्रिक गुणों में सुधार करने के लिए, प्रारंभिक ताप उपचार के रूप में शमन और तड़का या सामान्यीकरण जैसे ताप उपचार करना अक्सर आवश्यक होता है। सामान्य प्रक्रिया मार्ग है: कटिंग - फोर्जिंग - सामान्यीकरण (एनीलिंग) - रफ मशीनिंग - शमन और तड़का - अर्ध परिशुद्धता मशीनिंग - सतह शमन - सटीक मशीनिंग।

एल कार्बराइजिंग शमन कम कार्बन स्टील और कम मिश्र धातु स्टील के लिए उपयुक्त है। सबसे पहले, भाग की सतह परत की कार्बन सामग्री बढ़ जाती है, और शमन के बाद, सतह परत उच्च कठोरता प्राप्त करती है, जबकि कोर अभी भी एक निश्चित ताकत, उच्च क्रूरता और प्लास्टिसिटी बनाए रखता है। कार्बोनाइजेशन को समग्र कार्बराइजिंग और स्थानीय कार्बराइजिंग में विभाजित किया जा सकता है। आंशिक रूप से कार्बराइजिंग करते समय, गैर कार्बराइजिंग भागों के लिए एंटी-सीपेज उपाय (तांबा चढ़ाना या एंटी-सीपेज सामग्री चढ़ाना) लिया जाना चाहिए। कार्बराइजिंग और शमन के कारण होने वाली बड़ी विकृति के कारण, और कार्बराइजिंग की गहराई आमतौर पर 0.5 से 2 मिमी तक होती है, कार्बराइजिंग प्रक्रिया आम तौर पर अर्ध-सटीक मशीनिंग और सटीक मशीनिंग के बीच व्यवस्थित होती है। सामान्य प्रक्रिया मार्ग है: कटिंग फोर्जिंग सामान्यीकरण रफ और अर्ध परिशुद्धता मशीनिंग कार्बराइजिंग शमन परिशुद्धता मशीनिंग। जब स्थानीय रूप से कार्बराइज्ड भागों का गैर कार्बराइज्ड हिस्सा भत्ता बढ़ाने और अतिरिक्त कार्बराइज्ड परत को काटने की प्रक्रिया योजना को अपनाता है, तो कार्बराइजेशन के बाद और शमन से पहले अतिरिक्त कार्बराइज्ड परत को काटने की प्रक्रिया की व्यवस्था की जानी चाहिए।

एल नाइट्राइडिंग उपचार एक उपचार विधि है जो नाइट्रोजन युक्त यौगिकों की एक परत प्राप्त करने के लिए नाइट्रोजन परमाणुओं को धातु की सतह में घुसपैठ करने की अनुमति देती है। नाइट्राइडिंग परत भागों की सतह की कठोरता, पहनने के प्रतिरोध, थकान शक्ति और संक्षारण प्रतिरोध में सुधार कर सकती है। कम नाइट्राइडिंग उपचार तापमान, छोटे विरूपण और पतली नाइट्राइडिंग परत (आमतौर पर 0.6 ~ 0.7 मिमी से अधिक नहीं) के कारण, नाइट्राइडिंग प्रक्रिया को यथासंभव देर से व्यवस्थित किया जाना चाहिए। नाइट्राइडिंग के दौरान विकृति को कम करने के लिए, काटने के बाद तनाव को दूर करने के लिए आमतौर पर उच्च तापमान वाले तड़के की आवश्यकता होती है।