سخت کاری فلزات

عملیات حرارتی فلزات یکی از راههای اصلی بهبود خواص مکانیکی و شیمیایی شیمیایی آنها است: سختی، مقاومت، و غیره. یکی از انواع درمان گرما، سخت شدن است. از زمان های قدیم، توسط انسان به طور موفقیت آمیزی مورد استفاده قرار گرفته است. در قرون وسطی، این روش از روش حرارتی برای افزایش قدرت و سختی وسایل خانه های فلزی مورد استفاده قرار گرفت: محورها، مرغ ها، اره ها، چاقوها و همچنین سلاح های نظامی به شکل نخل، سابر و دیگران. و اکنون آنها از این روش بهبود ویژگی های فلز، نه تنها در مقیاس صنعتی، بلکه در خانه، عمدتا برای رفع اقلام خانه های فلزی استفاده می کنند. تحت خشك كردن، ما درك نوع حرارتی فلز را داریم كه از حرارت آن به درجه حرارت می رسد و زمانی كه ساختار شبكه تغییر می كند (تبدیل پلی مورف) و خنك كردن بیشتر در آب و یا یک محیط نفتی را تسریع می كند. هدف از این عملیات حرارتی، افزایش سختی فلز است. خشك كردن نيز استفاده مي شود كه در آن دماي حرارتي فلز اجازه انجام تبديل چند مورفي را نمي دهد. در این حالت حالت آن ثابت است که مشخصه فلز در دمای حرارت است. این شرایط یک راه حل جامد بیش از حد نامیده می شود.

ویژگی های سخت شدن فولاد

محصولات سخت افزاری فولاد ضد زنگ و آلیاژهای مورد استفاده برای تولید آنها سخت تر شده است. آنها یک ساختار مارنزیتی دارند و با سختی افزایش یافته و منجر به شکنندگی محصولات می شوند.

اگر حرارت عملیاتی چنین محصولاتی را با حرارت دادن به یک درجه حرارت خاص انجام دهید، به دنبال آزادی سریع می توانید ویسکوزیته را افزایش دهید. این به استفاده از چنین محصولاتی در زمینه های مختلف اجازه می دهد. انواع فولادهای سخت کننده بسته به هدف از محصولات ضد زنگ، می توان کل کل یا تنها بخشی را که می بایست کار کرده و ویژگی های قدرت را بهبود بخشند خنثی کند. بنابراین خاموش کردن محصولات ضدزنگ به دو روش تقسیم می شود: جهانی و محلی. محفظه خنک کننده دستیابی به خواص مورد نیاز مواد ضدعفونی به طور عمده به انتخاب روش خنک کننده بستگی دارد. انواع مختلفی از فولادهای ضد زنگ به وضوح خنک می شوند. اگر فولادهای کم آلیاژ در آب یا محلولهای آن سرد شده باشند، برای این منظور، از راه حل های روغن برای آلیاژهای ضدزنگ استفاده می شود.

آیا می توان جنس فلز را بهتر کرد؟

فلزات، مصارف گوناگونی دارند. دویست سال پیش،  در آهنگری در تمام شهرها از همان فلزات ابتدایی، میخ، چکش، دیواره و حاشیه ی چرخ ، چاقو و نعل اسب تولید می شد. در برخی کاربردها فلز باید بدون شکستن به راحتی خم شود؛ در حالی که در موارد دیگر باید در مقابل خمیدگی مقاومت کند. امروزه متخصصین ذوب آهن می توانند این نتایج را با استفاده از فلزات متفاوت، فلزات آلیاژی و فلزات عملیات حرارتی (آب کاری) تهیه کنند. جانشین کردن فلز متفاوت یا استفاده از یک آلیاژ مخصوص؛ اغلب گران است. بنابراین عملیات حرارتی یک فلز معمولی، باصرفه ترین روش تولید فلز است که خواص لازم برای یک کاربرد ویژه را دارد. بیش تر فلزات به عملیات حرارتی جواب می دهند اما دمای آب کاری برای فلزات مختلف، منحصر به فرد است.

• سخت کردن (خنک کردن سریع):

یک سنجاق سر را در بالای شعله تا حد قرمزی حرارت دهید. زمانی که قرمز شد، آن را به سرعت در یک بشر محتوی آب قرار دهید. این فرایند حرارت دهی زیاد و خنک کردن سریع، سخت کردن فلز یا آب دادن نامیده می شود.

سنجاق را خم کنید و تعداد خمش هایی که لازم است تا شکسته شود، یادداشت کنید. این کار را دو بار دیگر هم تکرار کنید.

 

• بازپخت:

یک سنجاق را تا حد قرمزی حرارت دهید و 30 ثانیه ی دیگر هم در شعله نگه دارید. سپس در یک بشر آب قرار دهید. باز هم سنجاق را حرارت دهید تا حدی که به رنگ قرمز کم رنگ و کدری دربیاید و کم کم آن را از شعله دور کنید (همان کاری که در قسمت پخت انجام دادید). این فرایند حرارت دادن زیاد، خنک کردن سریع، حرارت دادن زیاد دوباره و خنک کردن آهسته ی فلز، بازپحت نامیده می شود.

سنجاق را خم کنید و تعداد خمش هایی که برای شکستن سنجاق لازم است، بنویسید.

دو بار دیگر هم این کار را انجام دهید.

اگر فلز دیگری نیز در دست دارید، این فرایندها را برای آن ها نیز انجام دهید.

جدولی به این صورت تهیه کنید و مقایسه انجام دهید:

بعد از بررسی جدول، به این سؤالات فکر کنید.

1)     تأثیر پخت بر روی فلز چیست؟

2)     تأثیر خنک کردن سریع بر روی فلز چیست؟

3)     اثر بازپخت چیست؟

4)     به نظر شما چه نوع عملیات حرارتی برای ساخت تیغ جراحی مفید است؟

5)     برای ساخت سیم، چه نوع فرایندی به کار می رود؟

6)     برای تهیه ی گیره های فنری چه فرایندی مفید است؟

7)     در کدام فرایند، سخت ترین فلز به دست می آید؟

8)     قوی ترین فلز در کدام عملیات حاصل می شود؟

9)     با استفاده از منابع کتاب خانه ای یا اینترنتی، دمای عملیات حرارتی فلزات دیگری مانند آلومینیوم را پیدا کنید.