User:Ali jafari 1997/sandbox

بازپخت (تمپر) :
بازپخت یا تمپر عبارت است از گرم کردن فولاد تا درجه حرارتی بالای درجه حرارت دگرگونی فاز ها، نگهداری به مدت کافی در این درجه حرارت و شپش سرد کردن آرام قطعه می باشد. باز پخت ممکن است برای اهداف مختلف از جمله هدف های زیر انجام گیرد :

کاهش سختی فولاد آب داده

بدست آوردن حداکثر نرمی برای آسان کردن عملیات شکل دهی و یا ماشین کاری بعدی قطعه

تغییر در ویژگی های الکتریکی

باز سازی قطعه ای که قبلا تحت کار سرد، یا تحت حالت فوق گرم شدن قرار گرفته است

همگن کردن بافت های ناهمگنن

تعدیل تنش های مولکولی

تعادل ابعادی

شکل 1 مسیر سرد شدن یک قطعه فولادی را در جریان عملیات مختلف حرارتی را در مقایسه با منحنی CCT مربوطه نشان می دهد.

به طور کلی هر چقدر دمای استنیتی کردن بالاتر انتخاب شود، همگنی ساختمانی قطعه نیز سریعتر صورت می گیرد

در این حالت، در هنگام سرد شدن آرام، ساختار تیغه ای در قطعه حاصل می شود. در موقعی که دمای استنیتی کردن پایین تر انتخاب شود (مثلا در منطقه ای بین A_1  و A_3) همگنی استنیت حاصله کمتر بوده و در نتیجه، در هنگام سرد کردن، می تواند موجب تشکیل کربور های کروی شود. گرم کردن فولاد تا دمایی بالای دمای دگرگونی فاز ها، نگهداری ب مدت کافی و سپس سرد کردن آرام آن، قطعه را به حالت تعادل فاز ها و ساختار تعادلی نزدیکتر می کند. این عملیات حرارتی با توجه به نمودار تعادل آهن- سمانتیت، امکان بدست آوردن ساختار های زیر را برای فولاد های مختلف بدست می دهد:

برای فولاد های هیپو اتوکتوئید : فریت + پرلیت

برای فولاد های اتکتوئید : پرلیت

برای فولاد های هیپراتکتوئید : سمانتیت + پرلیت

معمولا سختی و مقاومت فولاد پس از باز پخت شدن پایین تر می آید. از طریق بازپخت می توان ساختار ویدمانشتاتن را حذف و همچنین دانه های فولاد را ریز تر کرد. با کم کردن مقاومت و سختی فولاد در اثر باز پخت، قابلیت شکل پذیری و نیز قابلیت تراش کاری قطعه بالا می رود. یک فولاد دانه ریز، با تنش های داخلی تعدیل شده که بهترین همگنی ساختاری را در اثر باز پخت به دست آورده باشد، در مقایسه با قطعه ای از همان آلیاژ، که از طریق ریخته گری و یا عملیات آهنگری و یا نورد به دست آمده ولی باز پخت نشده باشد، دارای قابلیت مفتول شدن و پلاستیسیته عالی تری می باشد. به این دلیل است که بازپخت به عنوان عملیات نهایی برای تعداد زیادی از قطعات ریخته شده به ابعاد بزرگ لازم است.

مطالعه دگرگونی استنیت در جریان سرد کردن پیوسته
اولین کار Bain و Davenport بر روی دگرگونی استنیت در شرایط ایزوترم منجر به تشخیص سازنده های پرلیت، بنیت و مارتنزیت گردید. این سازنده ها حاصل از تجزیه استنیت در دماهای مختلف می باشند. با این حال تعداد محدودی از عملیات حرارتی در شرایط ایزوترم صورت می پذیرد و تقریبا در تمام حالات، قطعه پس از عملیات استنیت زایی، تحت سرد کردن پیوسته تا دمای محیط قرار می گیرد. بنابراین، تعیین مناطق موجودیت سازنده های مختلف در جریان سرد کردن پیوسته ضروری است. به عنوان مثال با انتخاب یک فولاد اتکتوئید می توان اختلاف بین دیاگرام دگرگونی ایزوترم و یا دیاگرام دگرگونی با سرد کردن پیوسته را مشاهده کرد. شکل 2 دیاگرام مذکور را نشان می دهد که بر روی آن دو منحنی سرد کردن پیوسته ( از درجه حرارت T_A) رسم شده است.

در این شکل منحنی 1 را که مطابق با سرعت سرد کردن کمتر قطعه میباشد، در نظر می گیریم. از این منحنی دیده می شود که پس از حدود 6 ثانیه منحنی سرد کردن، منحنی T-T-T را در نقطهa  قطع می کند. نقطه تلاقی a زمان لازم برای ایجاد جوانه پرلیت، در شرایط ایزوترم در دمای 650 درجه سانتیگراد را نشان میدهد. یک نمونه که به طور پیوسته مطابق نمودار (1) سرد شود پس از 6 ثانیه به خط ایزوترم 650 درجه سانتیگراد می رسد. حال با توجه به اینکه قطعه در طول 6 ثانیه درجات حرارتی بالا تری را هم تحمل کرده است، لذا متوسط این درجه حرارت ها بالا تر از 650 درجه سانتیگراد خواهد بود. چون زمان لازم برای دگرگونی پرلیتی، در درجه حرارتی بالا تر از 650 درجه سانتیگراد است، لذا می توان نتیجه گرفت که نمونه ای که به طور پیوسته سرد شده، در آخر 6 ثانیه آماده برای تشکیل پرلیت نیست. به عبارت دیگر برای شروع دگرگونی در جریان سرد کردن پیوسته زمان بیشتری لازم است، زیرا در سرد کردن پیوسته یک زمان اضافی برای افت درجه حرارت لازم می باشد. نقطه ای که آنجا دگرگونی واقعاً شروع می شود، در سمت راست و در زیر نقطه a یعنی در نقطه ای مانند b قرار دارد. به همین ترتیب، می توان نشان داد که انتهای دگرگونی پرلیتی، با نقطه ای مانند d که در سمت راست و زیر نقطه c یعنی محل تقاطع منحنی سرد کردن پیوسته با منحنی ختم دگرگونی ایزوترم قرار گرفته، مطابق است. به این ترتیب ملاحظه می شود که منحنی های سرد کردن پیوسته برای یک فولاد، دارای تفاوت هایی با منحنی های تک دمای(ایزوترم) همان فولاد می باشد.

مراحل عملیات تمپرینگ
1-تشکیل کاربید های انتقالی مانند کاربید Ƹ یا کاربید ᵑ و کاهش درصد کربن در زمینه ماتنزیتی

2- تبدیل آستنیت باقیمانده به فریت و سمنتیت

3- جایگزینی کاربید های انتقالی و ماتنزیت کم کربن توسط فریت و سمنتیت

تردی تمپر
بر اثر به کار گیری فولاد های کم آلیاژ حاوی کروم و مولیبدن در دما های 370 تا 500 درجه سانتیگراد در دراز مدت، نوعی تردی به نام تردی تمپر به وجود میآید که میتواند باعث کاهش چقرمگی شکست فولاد گردد.