मेटल वर्कपीसवर उष्णता उपचारांचे महत्त्व

आवश्यक यांत्रिक, भौतिक आणि रासायनिक गुणधर्मांसह मेटल वर्कपीस प्रदान करण्यासाठी, सामग्रीची तर्कशुद्ध निवड आणि विविध निर्मिती प्रक्रियांव्यतिरिक्त, उष्णता उपचार प्रक्रिया अनेकदा आवश्यक असतात. यांत्रिक उद्योगात स्टील ही सर्वात जास्त वापरली जाणारी सामग्री आहे, ज्यामध्ये एक जटिल सूक्ष्म संरचना आहे जी उष्णता उपचाराद्वारे नियंत्रित केली जाऊ शकते. म्हणून, स्टीलची उष्णता उपचार ही धातूची उष्णता उपचारांची मुख्य सामग्री आहे.

याव्यतिरिक्त, ॲल्युमिनियम, तांबे, मॅग्नेशियम, टायटॅनियम आणि त्यांचे मिश्र धातु देखील भिन्न कार्यप्रदर्शन वैशिष्ट्ये प्राप्त करण्यासाठी उष्णता उपचाराद्वारे त्यांचे यांत्रिक, भौतिक आणि रासायनिक गुणधर्म बदलू शकतात.

हीट ट्रीटमेंट साधारणपणे वर्कपीसचा आकार आणि एकूण रासायनिक रचना बदलत नाही, तर वर्कपीसच्या आतील मायक्रोस्ट्रक्चरमध्ये बदल करून किंवा वर्कपीसच्या पृष्ठभागावरील रासायनिक रचना बदलून त्याचे कार्यप्रदर्शन देते किंवा सुधारते. वर्कपीसची आंतरिक गुणवत्ता सुधारणे हे त्याचे वैशिष्ट्य आहे, जे सामान्यतः उघड्या डोळ्यांना दिसत नाही.

उष्मा उपचाराचे कार्य म्हणजे सामग्रीचे यांत्रिक गुणधर्म सुधारणे, अवशिष्ट ताण दूर करणे आणि धातूंची यंत्रक्षमता वाढवणे. उष्मा उपचाराच्या विविध उद्देशांनुसार, उष्णता उपचार प्रक्रिया दोन श्रेणींमध्ये विभागल्या जाऊ शकतात: प्राथमिक उष्णता उपचार आणि अंतिम उष्णता उपचार.

1.प्राथमिक उष्मा उपचाराचा उद्देश प्रक्रिया कार्यप्रदर्शन सुधारणे, अंतर्गत ताण दूर करणे आणि अंतिम उष्णता उपचारासाठी चांगली मेटॅलोग्राफिक रचना तयार करणे आहे. उष्मा उपचार प्रक्रियेमध्ये ॲनिलिंग, सामान्यीकरण, वृद्धत्व, शमन आणि टेम्परिंग इत्यादींचा समावेश होतो.

l थर्मल प्रक्रिया केलेल्या रिक्त स्थानांसाठी एनीलिंग आणि सामान्यीकरण वापरले जाते. 0.5% पेक्षा जास्त कार्बन सामग्री असलेले कार्बन स्टील आणि मिश्रित स्टील अनेकदा त्यांची कडकपणा कमी करण्यासाठी आणि कटिंग सुलभ करण्यासाठी ॲनिल केले जाते; 0.5% पेक्षा कमी कार्बन सामग्री असलेले कार्बन स्टील आणि मिश्रित स्टील त्यांच्या कमी कडकपणामुळे कापताना उपकरणे चिकटून राहू नयेत म्हणून त्यांना सामान्यीकरण केले जाते. एनीलिंग आणि सामान्यीकरण धान्य आकार शुद्ध करू शकते आणि भविष्यातील उष्मा उपचारांसाठी तयार करून एकसमान मायक्रोस्ट्रक्चर प्राप्त करू शकते. एनीलिंग आणि नॉर्मलायझेशन बहुतेक वेळा खडबडीत मशीनिंगनंतर आणि खडबडीत मशीनिंगपूर्वी व्यवस्थित केले जातात.

l वेळ उपचार प्रामुख्याने रिक्त उत्पादन आणि यांत्रिक प्रक्रियेत निर्माण होणारे अंतर्गत ताण दूर करण्यासाठी वापरले जाते. अत्याधिक वाहतूक वर्कलोड टाळण्यासाठी, सामान्य सुस्पष्टता असलेल्या भागांसाठी, अचूक मशीनिंगपूर्वी एक वेळ उपचार व्यवस्था केली जाऊ शकते. तथापि, उच्च सुस्पष्टता आवश्यकता असलेल्या भागांसाठी (जसे की कोऑर्डिनेट बोरिंग मशीनचे आवरण), दोन किंवा अधिक वृद्धत्व उपचार प्रक्रिया आयोजित केल्या पाहिजेत. साध्या भागांना सामान्यतः वृद्धत्वाच्या उपचारांची आवश्यकता नसते. कास्टिंग व्यतिरिक्त, खराब कडकपणा (जसे की अचूक स्क्रू) असलेल्या काही अचूक भागांसाठी, प्रक्रियेदरम्यान निर्माण होणारा अंतर्गत ताण दूर करण्यासाठी आणि भागांची मशीनिंग अचूकता स्थिर करण्यासाठी रफ मशीनिंग आणि सेमी प्रिसिजन मशिनिंगमध्ये बहुधा वृद्धत्वाची उपचारांची व्यवस्था केली जाते. काही शाफ्ट भागांना सरळ प्रक्रियेनंतर वेळेवर उपचार आवश्यक असतात.

l क्वेंचिंग आणि टेम्परिंग म्हणजे शमन केल्यानंतर उच्च-तापमान टेम्परिंग उपचार, ज्यामुळे एकसमान आणि बारीक टेम्पर्ड मार्टेन्साईट रचना मिळू शकते, भविष्यात पृष्ठभाग शमन आणि नायट्राइडिंग उपचार दरम्यान विकृती कमी करण्याची तयारी. म्हणून, शमन आणि टेम्परिंगचा वापर प्रारंभिक उष्णता उपचार म्हणून देखील केला जाऊ शकतो. विझवलेल्या आणि टेम्पर्ड भागांच्या चांगल्या सर्वसमावेशक यांत्रिक गुणधर्मांमुळे, कडकपणा आणि पोशाख प्रतिरोधकतेसाठी कमी आवश्यकता असलेले काही भाग अंतिम उष्णता उपचार प्रक्रिया म्हणून देखील वापरले जाऊ शकतात.

2.अंतिम उष्णता उपचाराचा उद्देश यांत्रिक गुणधर्म जसे की कडकपणा, पोशाख प्रतिरोध आणि सामर्थ्य सुधारणे हा आहे.

l शमनामध्ये पृष्ठभाग शमन करणे आणि मोठ्या प्रमाणात शमन करणे समाविष्ट आहे. पृष्ठभाग शमन करणे त्याच्या लहान विकृतीमुळे, ऑक्सिडेशन आणि डिकार्ब्युरायझेशनमुळे मोठ्या प्रमाणावर वापरले जाते आणि त्याचे फायदे देखील आहेत उच्च बाह्य सामर्थ्य आणि चांगले पोशाख प्रतिरोध, तसेच आंतरिकपणे चांगली कडकपणा आणि मजबूत प्रभाव प्रतिकार राखून. पृष्ठभागाच्या बुजलेल्या भागांचे यांत्रिक गुणधर्म सुधारण्यासाठी, प्राथमिक उष्णता उपचार म्हणून शमन आणि टेम्परिंग किंवा सामान्यीकरण यासारखे उष्णता उपचार करणे आवश्यक असते. सामान्य प्रक्रियेचा मार्ग आहे: कटिंग – फोर्जिंग – नॉर्मलायझिंग (एनीलिंग) – रफ मशीनिंग – क्वेंचिंग आणि टेम्परिंग – सेमी प्रिसिजन मशीनिंग – सरफेस क्वेंचिंग – प्रेसिजन मशीनिंग.

l कार्बरायझिंग क्वेंचिंग कमी कार्बन स्टील आणि कमी मिश्र धातु स्टीलसाठी योग्य आहे. प्रथम, भागाच्या पृष्ठभागाच्या थरातील कार्बन सामग्री वाढविली जाते, आणि शमन केल्यानंतर, पृष्ठभागाच्या थराला उच्च कडकपणा प्राप्त होतो, तर कोर अजूनही विशिष्ट ताकद, उच्च कडकपणा आणि प्लॅस्टिकिटी राखतो. कार्बोनायझेशन एकूण कार्ब्युरायझिंग आणि स्थानिक कार्बोरायझिंगमध्ये विभागले जाऊ शकते. अर्धवट कार्बरायझिंग करताना, कार्ब्युरायझिंग नसलेल्या भागांसाठी अँटी-सीपेज उपाय (कॉपर प्लेटिंग किंवा प्लेटिंग अँटी-सीपेज मटेरियल) घेतले पाहिजेत. कार्बरायझिंग आणि क्वेंचिंगमुळे मोठ्या विकृतीमुळे आणि कार्बरायझिंगची खोली साधारणपणे 0.5 ते 2 मिमी पर्यंत असते, कार्बरायझिंग प्रक्रिया साधारणपणे अर्ध-सुस्पष्ट मशीनिंग आणि अचूक मशीनिंग दरम्यान व्यवस्था केली जाते. सामान्य प्रक्रियेचा मार्ग असा आहे: कटिंग फोर्जिंग नॉर्मलाइजिंग रफ आणि सेमी प्रिसिजन मशीनिंग कार्ब्युरिझिंग क्वेंचिंग प्रिसिजन मशीनिंग. जेव्हा स्थानिक पातळीवर कार्ब्युराइज्ड भागांचा नॉन-कार्ब्युराइज्ड भाग भत्ता वाढविण्याची आणि अतिरिक्त कार्ब्युराइज्ड थर कापण्याची प्रक्रिया योजना स्वीकारतो, तेव्हा अतिरिक्त कार्ब्युराइज्ड थर कापण्याची प्रक्रिया कार्ब्युरायझेशननंतर आणि शमन करण्यापूर्वी व्यवस्थित केली पाहिजे.

l नायट्राइडिंग उपचार ही एक उपचार पद्धत आहे जी नायट्रोजन अणूंना नायट्रोजन-युक्त संयुगेचा थर मिळविण्यासाठी धातूच्या पृष्ठभागावर घुसखोरी करण्यास परवानगी देते. नायट्राइडिंग लेयर भागांच्या पृष्ठभागाची कडकपणा, पोशाख प्रतिरोध, थकवा शक्ती आणि गंज प्रतिकार सुधारू शकतो. कमी नायट्राइडिंग ट्रीटमेंट तापमान, लहान विकृती आणि पातळ नायट्राइडिंग लेयर (सामान्यत: 0.6~ 0.7 मिमी पेक्षा जास्त नसल्यामुळे) नायट्राइडिंग प्रक्रिया शक्य तितक्या उशीरा व्यवस्थित केली पाहिजे. नायट्राइडिंग दरम्यान विकृती कमी करण्यासाठी, कटिंगनंतर ताण कमी करण्यासाठी उच्च-तापमान टेम्परिंगची आवश्यकता असते.