عملیات حرارتی درباره مجموعه جهان فولاد

عملیات حرارتی فلزات جهان فولاد با سالها سابقه در زمینه سختکاری فعالیت می نماید.
در راستای پاسخگویی هر چه بهتر به نیاز مشتریان با مد نظر قرار دادن کیفیت برتر پاسخگوی نیاز روز افزون هموطنان عزیز میباشد .
کارگاه  فلزات جهان فولاد در سال 1386 فعالیت خود را در زمینه سختکاری شروع کرد.

تحقق اهداف

در تحقق اهداف از پیش تعیین شده که همانا کیفیت برتر و کارایی محصول می باشد.
تلاش و کوشش بی وقفه و مداومی داشته ایم.
خوشحالیم که در حال حاضر توانسته ایم با ارائه خدمات و رضایت مشتریان بسیار موفق عمل نمائیم.

عملیات حرارتی

کارگاه سختکاری و عملیات حرارتی

کارگاه سختکاری و عملیات حرارتی فلزات جهان فولاد مفتخر است که خدمات فلزات خود را با کیفت عالی انجام می دهد.
تلاش بی وقفه برای ایجاد بهترین نتیجه نهایی و دریافت بازخورد مثبت از مشتریان خود در دستور کار دارد.
لازم به ذکر است که در این مسیر پر فراز و نشیب همواره هدف اصلی ما کسب درآمد از طریق جلب رضایت مشتریان و جذب مشتری بیشتر می باشد.

به روز آوری

در این راه به صورت تمام وقت در حال تحقیق و تفحص برای به روز آوری امکانات و استاندارد سازی فرایند خدمات خود هستیم.
تا این مهم را از طریق کیفیت بی رغیب و قیمت نازل و بی نظیر کسب نماییم .
خدمت رسانی ما جاذبه ای قدرتمند برای جلب نگاه ارزشمند تولید کنندگان پرافتخار داخلی باشد.

انتقادات و پیشنهادات

لازم به عرض است که همیشه چشم ما فرزندان کوچک این ملت به نگاه بزرگوارانه شما سروران خود می باشد.
تا شاید گوشه چشمی انداخته و با نگاه تیزبین خود ما را از انتقادات و پیشنهادات ارزشمند خود بی بهره نگذارید.
این نکات بدون شک برای بهتر شدن و پیشرفت مسیر ما را هموار می نماید.

عملیات حرارتی
عملیات حرارتی

خدمات جهان فولاد

تجربه
دارای 20 سال تجربه کاری در زمینه سختکاری و عملیات حرارتی.
 استاندارد
کیفیت مناسب خدمات جهان فولاد متناسب با استانداردها می باشد.
تحویل
تحویل به موقع سفارشات مطابق با توافقات انجام شده.
کیفیت
کیفیت کار پس از انجام عملیات حرارتی (سختکاری)
کنترل
کنترل بر حسب نوع عملیات و میزان سختی درخواستی شده.
دقت
دقت در نوع عملیات حرارتی و شناخت فولادها .

تصاویر مربوط به کارگاه سختکاری و عملیات حرارتی جهان فولاد می باشد.

عملیات حرارتی
عملیات حرارتی
عملیات حرارتی

آنچه باید درباره عملیات حرارتی بدانیم!

عملیات حرارتی

توسط عملیات حرارتی می توان خواص فیزیکی و مکانیکی مواد را تغییر داد.
از گرمایش و خنک کاری کنترل شده در تغییر خواص فیزیکی و مکانیکی استفاده می شود.
از این عملیات حرارتی در صنایع غیر فلزی مانند تولید شیشه ها و شیشه سرامیک استفاده فراوان می شود.
یکی از پرکاربردترین و لازم اجرا ترین موارد در صنعت عملیات حرارتی یا سختکاری می باشد.
ویژگی عملیات حرارتی در صنایع برای استحکلم، سفتی، مقاومت در برابر سایش، مقاومت به خوردگی و استفاده در ماشین کاری می باشد.
در سختکاری مواد را گرمایش و خنک کاری کنترل شده می کنند تا ساختار و ویژگی های آن تغییر کند.

عملیات حرارتی

عملیات حرارتی و دماهای ویژه آن

در سختکاری مواد و همچنین در نرم کردن مواد از سرمایش یا گرمایش تا دمای وژه ای استفاده می شود.
در جوشکاری و شکل دهی به فلزات نیز از گرمایش و سرمایش بهره می برند که این نیز نوعی تغییر خواص می باشد.

تکنیک های به کار رفته در عملیات حرارتی

برگشت دادن
پیر سختکاری
باز پخت
کربن دهی 
سختکاری پوسته
نرمال سازی
کوئنچ کردن

فرایند عملیات حرارتی
ساختار فلزات از دانه بسیار ریز که به آن کریستالیت یا گراین گفته می شود ساخته می شود.
اندازه و ترکیب این دانه ها یکی از مهمترین عوامل است که خاصیت مکانیکی یک فلز را مشخص می کند.
می توان با عملیات حرارتی خواص فلز را با نرخ سرمایش و یا نرخ وابخش در میکروساختار تغییر داد.
این عملیات باعث می شود تا فلزات از نظر سختی، شکل پذیری، چقرمگی تغییر کنند.

عملیات حرارتی

ساختار بلوری دانه

ساختار بلوری تشکیل شده از اتم‌هایی است که در یک ترتیب بسیار ویژه دسته‌بندی شده‌اند تا یک شبکه نامیده شوند.
متناسب با درجه حرارت و فشار ترتیب قرار گرفتن این عناصر در کنار هم تغییر می کنند.
به این تغییر در چینش اتم ها آلوتروپی یا پلی مورفیسم گفته می‌شود.
برای یک فلز خاص ممکن است در دماهای مختلف چندین بار رخ دهد.

وقتی تغییر در چینش اتم رخ می دهد:

در میان آلیاژها با تغییر در چینش اتم ها ممکن است یک عنصر که در حالت عادی قابل حل در فلز پایه نبوده است در فلز حل شود.
و برعکس این نیز ممکن است رخ دهد و عناصر به صورت جزئی یا کامل غیرقابل حل در فلز پایه شوند.

تاثیر ترکیب شیمیایی

ترکیب شیمیایی در نتیجه عملیات حرارتی بسیار تاثیر گذار است.
اگر مقدار و درصد اجزا تشکیل دهنده دقیق باشد ساختار آلیاژ یک ریز ساختار کاملا یکسان و پیوسته می باشد.
در صورتی که درصد حل شونده‌ها با مخلوط یوتکتوید تفاوت داشته باشد دو یا تعداد بیشتری ریزساختار به صورت همزمان شکل خواهند گرفت.

یوتکتوید

رفتار یک آلیاژ یوتکتوید (شبیه به یوتکتیک) مشابه رفتار آلیاژ یوتکتیک است.
این آلیاژ یوتکتیک آلیاژی، نقطه ذوب یگانه دارد.
آلیاژ یوتکتیک دمای ذوب کمتر از دمای ذوب هر کدام از مواد تشکیل دهنده دیگر دارد.
هیچ تغییری نمی‌تواند درصد مواد تشکیل دهنده آن را بیشتر از این کاهش دهد.
وقتی که یک سیستم یوتکتیک مذاب خنک شود همه مواد تشکیل دهنده در درجه حرارت یکسان به فاز مرتبط با خود کریستالیزه خواهند شد.

دو دمای بحرانی

آلیاژ هیپویوتکتوید همچنین دارای 2 دمای بحرانی است که با نام بازداشت یا آرست (Arrest) شناخته می شود.
در بین این دو دما آلیاژ به صورت جزئی مایع و جزئی به صورت یک فاز کریستالی وجود دارد.
این دو دما نامهایی دارند که به دمای تبدیل بالا a3 و به دمای تبدیل پایین a1 گفته می شود.
پرویوتکتوید اینگونه است که با خنک شدن محلول از دمای تبدیل بالا، به سمت یک حالت غیرقابل حل فلز پایه مجبور به تبلور می‌شود.
این روند تا زمانی ادامه پیدا می کند که غلظت باقیمانده املاح به سطح یوتکتوید برسد.
بعداً این ماده به یک ریزساختار جداگانه متبلور می‌شود .

رنگ‌های آبدهی فولاد

کاهی تیره ۲۲۶ درجه سلسیوس،آب روشن: ۳۳۷ درجه سلسیوس، زرد روشن ۱۷۶ درجه سلسیوس،آبی تیره: ۳۱۰ درجه سلسیوس، صورتی ۲۸۲ درجه سلسیوس، کاهی روشن ۲۰۴ درجه سلسیوس، قهوه ای ۲۶۰ درجه سلسیوس

عملیات حرارتی موضعی

در بسیاری از مواقع تنها تغییر خواص قسمتی از یک قطعه مد نظر است که به آن عملیات حرارتی موضعی می گویند.
با خنک کاری قسمت های دیگر قطعه با نرخ های مختلف، واپخش ترموشیمیایی، برگشت دادن نواحی مختلف قطعه با دماهای مختلف،گرمایش موضعی قطعه و کوئنچ کردن آن کار عملیات حرارتی موضعی را می توان اجرا کرد.

کوئنچ کردن

جهت کار با فولادهای کربن متوسط کربن یا پر کربن فلز را تا دمای بحرانی گرم می کنند و مدتی در آن دما برای متعادل شدن بماند.
برای رساندن فلز به دمای محیط به صورت یک باره فلز را به داخل آب سرد فرو می برند.

سرد کردن ناگهانی

سرد کردن ناگهانی که در مورد آن توضیح داده ایم باعث ایجاد محلولی به نام ماتنزیت می شود.
این محلول فوق اشباع است که بسیار سخت می باشد.
با افزایش سختی فلز استحکام آن کاهش می یابد و بسیار شکننده می شود.

تغییر متغیرهای دما و زمان

برای تولید فولاد با خواص مختلف از تغییر متغیرهای دما و زمان استفاده می کنیم.
برای تولید فولاد جهت استفاده از آن در کاربردهای مختلف به یک مهندس مواد با تجربه نیاز است.

نرماله کردن (نرمالیزاسیون)

شبیه به فرایند باز پخت با این تفاوت که زمان کمتری به آن حرارت داده شده و سریع تر خنک کاری می‌شود.
مزیت این کار این است که باعث ایجاد فولادی نسبتاً مستحکم تر و سخت‌تر از فولاد باز پخت کامل شده می‌شود.
شباهت آن بیشتر به فولاد بازپخت شده است تا فولاد برگشت داده شده.
زمانی که به ساختاری کاملاً یکپارچه در تمام نقاط قطعه احتیاجی نباشد به جای بازپخت کامل می توان از نرماله کردن استفاده شود.

کربوریزه کردن

به این صورت است که فولاد کم کربن را در محیطی با گاز مونواکسید کربن حرارت و به آن کربن دهی می شود.
این کار توسط زغال سنگ نیز انجام می شود و با حرارت به آن کربن دهی یا کربوریزه داده می شود.

نیتریده کردن:

فولاد کم کربن با گاز نیتروژن حرارت داده می شود و نیترهای آهن سخت روی فلز آهن ایجاد می شود.

تنش زدایی

تغییرات دمایی مه به قطعه داده می شود باعث تنش در آن می شود که زیان زیادی دارد.
به این تنش‌ها که حین سختکاری به وجود می آید تنش‌های باقیمانده گفته می‌شوند.
تنش در عملیات حرارتی می‌توانند در زمان انجام کار باعث تاب برداشتن، ترک برداشتن یا شکست زود هنگام شوند.

عوامل تشکیل تنش:

الف- زمانی که قطعه به صورت یکنواخت سرد نشود
ب- ماشینکاری و کارسرد


دمای تنش‌گیری

زمان کمتری برای عملیات حرارتی لازم است زمانی که دمای تنش گیری بالاتر باشد.
در زمان عملیات حرارتی باید نرخ گرم و سرد شدن فلز آرام باشد تا تنش های حرارتی جدید ایجاد نشود.
تنش زدایی در اثر عملیات تغییر شکل سرد در سختکاری انجام می‌گیرد.
برای کاهش یا از بین بردن تمامی تنش ها استفاده می شود.

درجه حرارت معمولاً برای جلوگیری از تنش زدایی در حدود ۴۰۰ درجه سلسیوس می‌باشد.

آستنیتی کردن فولاد

اولین مرحله در عملیات حرارتی آستنیتی کردن فولاد می باشد.
جهت یکنواخت کردن غلظت کربن در کریستال‌های آستنیت لازم می‌باشد.
معروف به کلید کنترل سختی در سخت کردن یا آب دادن فولاد در صنعت فولاد می باشد.
عمل آستنیتی کردن با توجه به درجه حرارت و زمان می‌باشد.

درجه حرارت

در آستنیتی کردن فولاد درجه حرارت از زمان مهم تر است.
هنگامیکه فولاد به درجه حرارت لازم برای تبدیل شدن به آستنیتی کردن فولاد می‌رسد، آستنیت در طی مراحل جوانه زنی و رشد تشکیل می‌گردد.
در آستنیتی کردن فولاد ۳۰ تا ۵۰ درجه سلسیوس حرارت داده خواهد شد.

درجه حرارت

برای استفاده از درجه حرارت می توان از نمدار آهن کربن استفاده کرد.
درجه حرارت در بیشتر مواقع نباید زیاد بالا باشد چرا که آستنیت دانه درشت به وجود می‌آید.
این آستنیت دانه درشت باعث ایجاد ترک در هنگام سرد شدن سریع از این درجه حرارت فولاد می شود.

اندازه دانه‌های آستنیت

با افزایش درجه حرارت اندازه دانه های آستنیت افزایش پیدا می کند.
این افزایش سایز دانه ها به دلیل تمایل به کم شدن انرژی آزاد سیستم در اثر کاهش سطح دانه‌ ها است.
در زمانی که حرارت در حد زیادی بالا میرود به غیر از رشد دانه آستنت کردن در هنگام سرد کردن ممکن است فریت اضافی هم رسوب کند.
که این فریت به صورت صفحات یا میله‌های طولانی بوده که دانه‌های پرلیت را از این سو به آن سو قطع می‌کند.

زمان نگهداری در دمای آستنیتی کردن

ضخامت فلز بسیار تاثیر گذار در زمان نگهداری در دمای آستنیتی کردن دارد.
قطعه باید تا زمانی در دما نگهداشته شود تا همه کاربید کروم‌ها تبدیل به محلول شوند.
اما زمان سرد کردن آن باید کمتر از یک دقیقه باشد تا بتواند اثر داشته باشد.
برای سرد کردن ورق های نازک هوای طبیعی و باد کافی است.
برای ورق های ضخیم از 5 میلی متر به بالا باید از کوئنچ کردن در آب یا روغن استفاده شود.

دماهای ۴۰۰–۶۰۰ درجه سلسیوس

باید از دماهای ۴۰۰–۶۰۰ درجه سلسیوس که در این دماها رسوب کاربید کروم اتفاق می‌افتد خودداری کرد.
که باعث ایجاد فضاهای خالیکه در آن از کروم  پر شده و می‌تواند منجر به خوردگی در مرز بین دانه‌ها شود.

عملیات تنش زدایی

دو نوع عملیات تنش زدایی می‌توان انجام داد:

  1. نگهداری بلند مدت
    ۱۰ الی ۲۰ دقیقه به ازای هر یک میلی‌متر ضخامت در دمایی بین ۲۰۰ تا ۴۰۰ درجه سلسیوس و خنک کاری آهسته آن.
    مزیت این نوع از عملیات این است که هیچ فاز جدیدی شکل نمی‌گیرد.
  2.  نگهداری کوتاه مدت
    ۳ دقیقه به ازای هر میلی‌متر ضخامت در دمای تقریباً ۸۵۰ درجه سلسیوس برای گریدهایی که امکان خوردگی بین دانه ای نیستند.

پس از جوشکاری انجام عملیات حرارتی

پس از جوشکاری عمل باز پخت انجام می شود.
با این حال در فولادهای دوبلکس به خوردگی بین دانه ای حساس نیستند و به عملیات حرارتی پس از جوشکاری نیازی نیست.
با این حال در فرایندهای جوشکاری تک پاس به خصوص بدون استفاده از فیلر، بالانس بین آستنیت و فریت به هم خورده نیاز به عملیات حرارتی است.

نمودارهای T-T-T

نمودار T-T-T نمودار زمان، دما و دگرگونی است.
نمودار T-T-T  شرایط تعادل عناصر تشکیل دهنده در دماهای مختلف را نشان می‌دهد.
اثری که زمان بر روی ساختار و خواص نهایی فلز می گذارد را می توان توسط نمودار زمان، دما و دگرگونی مشاهده کرد.
می توانیم پیشرفت دگرگونی در فلز را به وسیله این نمودار به راحتی مورد بررسی قرار دهیم.
بیشترین کاربردی که این نمودار دارد در عملیات حرارتی فلزات است.