کوئنچ-آبدهی (مکانیک)-Quenching-سردایش

کوئنچ-آبدهی (مکانیک)-Quenching-سردایش-آبدهی در نیتروژن مایع-مذاب فلزات-آبدهی در آب نمک-آبدهی در آب-آبدهی در روغن-آبدهی هوا

کوئنچ

کوئنچ

سرد کردن سریع فولاد و دیگر فلزات بالاتر از دمای بحرانی، از طریق فرو بردن آنها در آب. روغن، نمک، فلز مذاب یا جریان هوایی سرد را آبدهی یا سردایش (Quenching) می گویند.

آبدهی به فرآیندی گفته می شود. که در آن قطعه کار پس از گرم شدن در یک دمای معین و در یک زمان حساب شده. به سرعت سرد می شود. که با توجه به خواص مکانیکی مد نظر. از سرد شدن در آب یا روغن یا در هوا صورت می گیرد. آبدهی در عملیات حرارتی می باشد . که از فرآیندها و تغییرات نامطلوبی که در فلزات در دماهای پایین رخ می دهد. مانند تغییر فاز، جلوگیری می کند. این مهم از طریق کاهش زمان سرد کردن فلزات با افزایش نرخ سرد شدن صورت می پذیرد.

از جمله تغییراتی که در حین فرآِیند آبدهی صورت می گیرد. می توان به کاهش اندازه دانه ها اشاره نمود. که این موضوع هم برای مواد فلزی و هم برای مواد پلاستیکی صورت می گیرد. از دیگر تغییرات این فرآیند افزایش سختی مواد می باشد.

علل استفاده آبدهی (کوئنچ)

همانطور که بیان شد این امر به جهت افزایش استحکام و سختی مواد به کار می رود. اگر به طور ویژه فولاد را مورد بررسی قرار دهیم. و بتوان به شکلی شرایط سرد شدن مذاب فولاد را تنظیم کرد. که مطابق با نمودار تعادلی خود سرد شود. در نهایت به فاز فلز پرلیت و در صورتی که درصد کربن بالاتری داشته باشیم. ممکن است فاز لدبوریت جامد، تشکیل میشود. که برای درصد کربن های زیر حدود 0.16% فاز اکثریت فریت می باشد. و برای بالاتر این مقدار فاز اکثریت سمنتیت تشکیل شده در فریت. و بالای آن را فریت تشکیل شده در سمنتیت گویند. فاز سمنتیت از استحکام کافی و مناسبی برخوردار است. در صورتی که فاز فریت یک فاز نرم می باشد. به طور کلی فاز پرلیت تشکیل شده، قابلیت تحمل تنش های بالا را ندارد. و میبایست برای بسیاری از کاربردهای فولاد استحکام آن را افزایش داد.

کاربرد رایج

آبدهی یک فرایند غیر تعادلی می باشد. که غالباً جهت افزایش استحکام فولادها مورد استفاده قرار می گیرد. بدین صورت که فلزات از فاز آستنیت و از منطقه یوتکتوئید به سرعت سرد شده. و به موجب آن فاز مارتنزیت شکل می گیرد. تسریع فرآیند استحکام بخشی فولادها وابسته به دمای شروع تشکیل مارتنزیت و دما پایان تشکیل مارتنزیت می باشد. به کمک افزودن برخی عناصر مانند مولیبدن، کروم، نیکل، سیلسیوم و تنگستن می توان دمای تشکیل فاز مارتنزیت را کاهش داد. انجام این فرآیند در فولادها علاوه بر افزایش استحکام. موجب افزایش سختی آن شده اما چقرمگی فولادا را کاهش می دهد.

میزان افزایش استحکام فولادها وابسته به نرخ سرد شدن این فرآیند می باشد. که در صورتی که نرخ سرد شدن خیلی بالا باشد امکان شکست فولاد. پس از سرد شدن و بدون ضرب وارد کردن وجود دارد.

بطور معمول این میزان استحکام به دلیل چقرمگی پایین موجود مورد استفاده قرار نمی گیرد. و برای قابل استفاده شدن فولادهای کوئنچ شده از فرآیند تمپر. یا بازگشت استفاده می نمایند تا خواص مکانیکی مطلوب به طور کامل حاصل گردد.

پارامترهای مؤثر در فرآیند آبدهی

  • شرایط داخلی قطعه کار جهت انتقال گرما به سطح خارجی.
  • شرایط سطح خارجی قطعه کار جهت انتقال گرما به محیط آبدهی (ضربت هدایت حرارتی قطعه کار).
  • پتانسیل جذب حرارتی محیط آبدهی جهت دریافت گرمای منتقل شده از سطوح خارجی.
  • توانایی محیط آبدهی در دفع حرارت تولید شده از طریق جذب گرما در درون خود و پایین ماندن دمای محیط کوئنچ، انتقال آن به محیط به واسطه دیگر یا انتقال گرما به هوا.

نمودارهای غیر تعادلی و نقش آنها در فرآیند آبدهی

بهترین روش برای توصیف درست یک فرآیند پیچیده آبدهی استفاده کردن از نمودارهای غیر تعادلی آن آلیاژ است. که تحت شرایط کنترل شده تهیه شده است. نمودارهای غیر تعادلی تأثیرپذیری بالایی از پارامترهایی که در بالا عنوان شد دارند. این نمودارها با تهیه نمونه های مشابه از آلیاژ مد نظ و تحت دماهای تعیین شده تهیه می شوند. به کمک یک ثبت کننده با سرعت بالا و ترموکوپلها، دمای نمونه ها که تحت شرایط مختلف سرد می شوند. ثبت و در نهایت یک نمودار دما-زمان تهیه می شود. به طور کلی دو نوع نمودار غیر تعادلی برای آلیاژها در نظر گرفته می شود.

یکی نمودار غیر تعادلی در شرایط هم دما می باشد. که تحت عنوان نمودار TTT شناخته شده و دیگری نمودار تعادلی با سرد شدن پیوسته می باشد. که تحت عنوان نمودار CCT شناخته می شود. غالباً از نمودار CCT در فرآیندهای آبدهی به جهت عدم نیاز به کنترل و نگه داشتن دما، استفاده می شود. به کمک این نمودارها و با دانستن سرعت سرد شدن آلیاژ مد نظر در محیط آبدهی. مدت زمان عملیات آبدهی و دمای شروع عملیات می توان فاز نهایی تشکیل شده. در آلیاژ جامد شده را تعیین نمود. لازم است ذکر شود علاوه بر موارد ذکر شده در بخش پارامترهای مؤثر در فرآیند آبدهی. مواردی از قبیل اضافه کردن عناصر خارجی به آلیاژ. و تغییر نسبت حجمی عناصر سازنده آلیاژ نیز در نمودارهای غیر تعادلی مؤثر است. و باعث حرکت و جا به جایی این نمودارها می گردد.

روش های رایجی آبدهی

  • آبدهی در هوا
  • آبدهی در روغن
  • آبدهی در آب
  • آبدهی در آب نمک
  • آبدهی در نیتروژن مایع
  • مذاب فلزات

فولاد رسول دلاکان

با سالها تجربۀ ارزشمند و گرانبها در عرصه تأمین و توزیع انواع ورق آلیاژی و انواع فولاد آلیاژی. با گواهینامه ها و آنالیزهای معتبری که ضمیمه محصولاتش به مشتریان خویش ارائه داده است. توانسته رضایتمندی مشتریان خویش را همواره فراهم آورد.

صنعتگر شریف و گرامی از اینکه ما را جهت خرید کالا (فولاد آلیاژی) مورد نیاز خویش. انتخاب می نمایید از شما سپاسگزاریم.

ارتباط با ما
09122136675 – 02128423820
واتس آپ: 09122136675
اینستاگرام: fooladdalakan
ایمیل : [email protected]