فرایند سخت کاری فولاد می تواند برای افزایش میزان مقاومت و کارایی فولاد ایجاد شود. این نکته به این خاطر است که حتما باید این مراحل را به صورت دقیق بشناسید.
مراحل فرایند سخت کاری فولاد چیست؟
فرایند سخت کاری فولاد می تواند یک سری مراحل و پروسه را داشته باشد که سبب می شود فولاد به شکل بسیار مناسبی سخت کاری شود. فراموش نکنید که اگر مراحل و این فرایند به درستی انجام نشود، نمی توانید فولاد آبدیده و خوبی داشته باشید. به همین دلیل نیز در صورتی که نیاز به خرید فولادهای سخت کاری شده دارید نیز بهتر است حتما این موارد را در نظر بگیرید و سپس فولاد را از کارگاه ها و کارخانه هایی خریداری کنید که می دانید این مراحل را به دقت طی کرده اند.
فرایند سخت کاری فولاد یک فرآیند حرارتی است که برای افزایش سختی و استحکام فولاد استفاده می شود. این فرآیند شامل سه مرحله اصلی است.
• حرارت دادن: فولاد تا دمای بالا گرم می شود تا ساختار کریستالی آن تغییر کند.
• سرد کردن سریع: فولاد به سرعت سرد می شود تا ساختار کریستالی آن تثبیت شود.
• تمپر کردن: فولاد در دمای پایین تر برای بهبود خواص مکانیکی آن گرم می شود.
هر کدام از این مراحل را به دقت و با جزئیات بیشتر در ادامه توضیح می دهیم که بتوانید شناخت بهتری را از این مسائل و موارد پیدا کنید.
• حرارت دادن
فولاد ابتدا تا دمای بالا گرم می شود، معمولاً بین 800 تا 900 درجه سانتیگراد (1472 تا 1652 درجه فارنهایت). این دما به اندازه کافی بالا است تا ساختار کریستالی فولاد از آهن آستنیت به آهن مارتنزیت تغییر کند. آهن مارتنزیت یک ساختار کریستالی سخت و محکم است که مقاومت در برابر سایش و شکست را افزایش می دهد.
• سرد کردن سریع
پس از گرم شدن، فولاد باید به سرعت سرد شود تا ساختار کریستالی آن تثبیت شود. این کار معمولاً با غوطه ور کردن فولاد در آب یا روغن سرد انجام می شود. سرد کردن سریع باعث می شود که ساختار کریستالی مارتنزیت در فولاد باقی بماند.
• تمپر کردن
تمپر کردن یک فرآیند حرارتی است که برای بهبود خواص مکانیکی فولاد سخت کاری شده استفاده می شود. در این فرآیند، فولاد به دمای پایین تری بین 200 تا 600 درجه سانتیگراد (392 تا 1112 درجه فارنهایت) گرم می شود. این کار باعث می شود که فولاد سخت تر شود و مقاومت در برابر ضربه را افزایش دهد.
انواع سخت کاری فولاد
در کنار شناخت فرایند سخت کاری فولاد، باید انواع سخت کاری ها را نیز بشناسید. انواع مختلفی از سخت کاری های فولاد وجود دارد که بهتر است این موارد و نکات را در نظر گرفته و سپس به بررسی کردن آن ها بپردازید. دو نوع اصلی سخت کاری فولاد وجود دارد.
• سخت کاری مستقیم
این روش سخت کاری ساده ترین و رایج ترین روش است. در این روش، فولاد به طور مستقیم از دمای بالا به دمای سرد منتقل می شود.
• سخت کاری مارتمتزیت
این روش سخت کاری پیچیده تر از سخت کاری مستقیم است. در این روش، فولاد به طور کامل به آهن مارتنزیت تبدیل نمی شود. سپس فولاد در دمای پایین تری گرم می شود تا ساختار کریستالی مارتنزیت کامل شود.
مزایا و معایب فرایند سخت کاری فولاد
در کنار تمامی نکاتی که از فرایند سخت کاری فولاد بیان می شود، نباید از موضوع مزیت ها و معایب این کار نیز غفلت کنید. در اینجا به بررسی مزیت ها و معایب این نوع فرایند می پردازیم. سخت کاری فولاد مزایای زیادی از جمله موارد زیر دارد.
• افزایش سختی و استحکام
• بهبود مقاومت در برابر سایش
• بهبود مقاومت در برابر شکست
این موضوع در حالی است که یک سری معایب نیز در این خصوص می تواند وجود داشته باشد. مهم ترین معایبی که در این زمینه می تواند وجود داشته باشد در خصوص موارد زیر است.
• کاهش انعطاف پذیری
• افزایش حساسیت به ترک خوردگی
دلایل سخت کاری فولاد
ما از سخت کاری فولاد استفاده می کنیم تا خواص مکانیکی فولاد را بهبود ببخشیم. سخت کاری باعث افزایش سختی و استحکام فولاد می شود، که مقاومت آن را در برابر سایش و شکست افزایش می دهد. مهم ترین دلایل استفاده از سخت کاری فولاد شامل موارد زیر می شود.
• افزایش سختی
سختی فولاد میزان مقاومت آن در برابر خراش و سایش را تعیین می کند. سخت کاری فولاد باعث می شود که فولاد سخت تر شود و در برابر سایش و خراش مقاومت بیشتری داشته باشد.
• افزایش استحکام
استحکام فولاد میزان مقاومت آن در برابر شکست را تعیین می کند. سخت کاری فولاد باعث می شود که فولاد محکم تر شود و در برابر شکست مقاومت بیشتری داشته باشد.
• بهبود مقاومت در برابر سایش
سایش یکی از عوامل اصلی خرابی قطعات مکانیکی است. سخت کاری فولاد باعث می شود که فولاد در برابر سایش مقاوم تر شود و طول عمر قطعات مکانیکی را افزایش دهد.
• بهبود مقاومت در برابر شکست
شکست یک خطر ایمنی جدی است. سخت کاری فولاد باعث می شود که فولاد در برابر شکست مقاوم تر شود و خطر شکست قطعات مکانیکی را کاهش دهد.
کاربردهای سخت کاری فولاد
مسلما فرایند سخت کاری فولاد یک سری کاربردها و موارد را می تواند با خودش به همراه داشته باشد. این کاربردها و موارد به شکلی هستند که تمامی کاربردها و موارد را بهبود می بخشند. سخت کاری فولاد در طیف گسترده ای از کاربردها استفاده می شود، از جمله این استفاده ها شامل موارد زیر می شود.
• ابزارهای برش
ابزارهای برش باید سخت و محکم باشند تا بتوانند مواد را به راحتی برش دهند. سخت کاری فولاد باعث می شود که ابزارهای برش در برابر سایش و شکست مقاوم تر شوند.
• قطعات ماشین آلات
قطعات ماشین آلات باید سخت و محکم باشند تا بتوانند در برابر نیروهای وارد شده مقاومت کنند. سخت کاری فولاد باعث می شود که قطعات ماشین آلات در برابر سایش و شکست مقاوم تر شوند.
• تجهیزات صنعتی
تجهیزات صنعتی باید سخت و محکم باشند تا بتوانند در برابر شرایط سخت کار مقاوم باشند. سخت کاری فولاد باعث می شود که تجهیزات صنعتی در برابر سایش و شکست مقاوم تر شوند.
• وسایل نقلیه
قطعات خودرو باید سخت و محکم باشند تا بتوانند در برابر نیروهای وارد شده در حین رانندگی مقاومت کنند. سخت کاری فولاد باعث می شود که قطعات خودرو در برابر سایش و شکست مقاوم تر شوند.
• سلاح گرم
سلاح گرم باید سخت و محکم باشند تا بتوانند در برابر فشار وارد شده در هنگام شلیک مقاومت کنند. سخت کاری فولاد باعث می شود که سلاح گرم در برابر سایش و شکست مقاوم تر شوند.
کلام پایانی
سخت کاری فولاد یک فرآیند مهم در تولید فولاد است که به بهبود خواص مکانیکی فولاد کمک می کند. این فرآیند در طیف گسترده ای از کاربردها استفاده می شود، از جمله مهم ترین موارد می توانیم به ابزارهای برش، قطعات ماشین آلات، تجهیزات صنعتی، وسایل نقلیه، و سلاح گرم اشاره کنیم. به طور کلی می دانیم که این پروسه مزیت های زیادی به همراه دارد و حوزه های مختلف صنعتی را به خوبی می تواند بهبود بخشد.
