पतला वर्गाकार और आयताकार स्टील ट्यूब को बुझाते समय आपको क्या नियंत्रित करना चाहिए?

एक वर्गाकार या आयताकार ट्यूब को बुझाना बाहर से एक एकल ऑपरेशन की तरह दिखता है - इसे गर्म करें, इसे तरल में डालें, इसे जोर से खींचें। उत्पादन में, यह अलग-अलग निर्णयों का एक क्रम है, और उनमें से किसी एक में गलती या तो एक मुड़ी हुई ट्यूब, एक असमान कठोरता रीडिंग, या एक दरार के रूप में दिखाई देती है जो तब तक दिखाई नहीं देती जब तक कि भाग सेवा में विफल न हो जाए। यह उन नियंत्रण बिंदुओं का सारांश है जो वास्तव में परिणाम तय करते हैं, जो ग्रेड की यांत्रिक संपत्ति तालिका के बजाय उत्पादन अभ्यास से लिया गया है।

एक पतली ट्यूब को क्षैतिज रूप से गर्म किया जाता है, चाहे चैम्बर भट्ठी में या स्नान में, तापमान तक पहुंचते ही अपने वजन के नीचे थोड़ा ढीला हो जाता है और कठोरता खो देता है - स्टील विशिष्ट सख्त तापमान तक पहुंचने से पहले ही अपने कमरे के तापमान लोचदार मापांक का एक महत्वपूर्ण अंश खो देता है, और एक लंबा असमर्थित स्पैन अकेले अपने वजन के नीचे भी मापनीय रूप से झुक जाएगा।नमक स्नान भट्ठी या गड्ढे जैसी भट्ठी में ट्यूब को लंबवत रूप से लटकाने से झुकने वाला क्षण पूरी तरह से समाप्त हो जाता है- ट्यूब क्षैतिज विस्तार पर टिकी होने के बजाय अक्षीय तनाव के तहत लटकती है, इसलिए बाद में सही करने के लिए कोई स्वयं {{1}वजन विक्षेपण नहीं होता है।

यह सबसे अधिक मायने रखता है लंबाई {{0} से {{1} क्रॉस {{2} सेक्शन अनुपात के लिए जहां क्षैतिज समर्थन बिंदु अन्यथा अनुभाग की कठोरता के सापेक्ष दूर-दूर बैठे होंगे। एक छोटा, गठीला भाग बिना अधिक परिणाम के क्षैतिज ताप को सहन करता है; एक लंबी, पतली -दीवार वाली ट्यूब नहीं होती। हीटिंग ओरिएंटेशन का निर्णय विशिष्ट ट्यूब के पतलेपन के आधार पर किया जाना चाहिए, न कि ब्लैंकेट फर्नेस नीति के रूप में लागू किया जाना चाहिए।

उत्पादन की मात्रा में भट्टियाँ शायद ही कभी एक समय में एक भाग के आकार में चलती हैं। जब अलग-अलग क्रॉस-सेक्शन आकार के अनुभाग भट्ठी का भार साझा करते हैं,छोटे खंडों को भट्ठी कक्ष के बाहरी छोर की ओर बैठना चाहिए, आंतरिक भाग में नहीं दबा होना चाहिए- वे तेजी से तापमान तक पहुंचते हैं क्योंकि उनके पास गर्म करने के लिए कम द्रव्यमान होता है, और यदि उन्हें आसानी से हटाने के लिए रखा जाता है, तो जैसे ही वे गर्म हो रहे बड़े टुकड़ों को परेशान किए बिना तापमान तक पहुंच जाते हैं, उन्हें खींचा और बुझाया जा सकता है।

इस गलत होने का व्यावहारिक परिणाम सीधा है: यदि छोटे और बड़े हिस्सों को हटाने की योजना के बिना मिश्रित किया जाता है, तो या तो छोटे हिस्से बड़े हिस्से की प्रतीक्षा करते समय ज़्यादा गरम हो जाते हैं, या बड़े हिस्से जल्दी खींच लिए जाते हैं और तापमान के तहत बुझ जाते हैं।बड़े और छोटे दोनों हिस्सों को अलग-अलग समयबद्ध और हटाया जाना चाहिए, भट्ठी के दरवाज़े पर तात्कालिक व्यवस्था के बजाय उस पृथक्करण को संभव बनाने के लिए भट्ठी के भार को भौतिक रूप से व्यवस्थित किया गया।

भट्टी में एक निश्चित ऊष्मा उत्पादन होता है। इसे उस आउटपुट से अधिक लोड करें जो इसे बनाए रख सकता है, और जब चार्ज पेश किया जाता है तो भट्टी का तापमान कम हो जाता है - भट्टी को सेटपॉइंट पर ठीक होने में समय बिताना पड़ता है, इससे पहले कि हिस्से वास्तव में इच्छित दर पर गर्म होना शुरू हो जाएं।एक बड़े आकार के चार्ज को गर्म होने में अधिक समय नहीं लगता है; इसका मतलब यह भी है कि हिस्से लंबे समय तक इच्छित तापमान से कम -} पर रहते हैं, जो ऑस्टेनिटाइज़िंग व्यवहार को ऐसे तरीकों से बदलता है जिन्हें तथ्य के बाद ठीक करना मुश्किल होता है।

व्यावहारिक नियम यह है कि चार्ज को भट्टी की वास्तविक शक्ति रेटिंग के अनुसार आकार दिया जाए, न कि उसके कक्ष की मात्रा - के अनुसार, भट्टी अक्सर इच्छित दर पर गर्म करने की तुलना में भौतिक रूप से अधिक सामग्री फिट कर सकती है। जब भारी चार्ज अपरिहार्य होता है, तो प्रारंभिक तापमान में गिरावट की भरपाई के लिए हीटिंग समय को बढ़ाने की आवश्यकता होती है, और उस विस्तार को कम तापमान वाले हिस्से को खींचकर खोजने के बजाय प्रक्रिया योजना में बनाया जाना चाहिए।

अधिकांश स्टील ग्रेड एक एकल संख्या के बजाय एक शमन तापमान सीमा निर्दिष्ट करते हैं, और उस सीमा के भीतर का विकल्प शमन माध्यम का पालन करना चाहिए, इस बात की परवाह किए बिना कि किस भाग में शमन किया जा रहा है, तय नहीं किया जाना चाहिए।पानी या नमकीन पानी का शमन इतनी तेजी से गर्मी खींचता है कि तापमान सीमा का निचला सिरा सामान्य रूप से पर्याप्त होता है- पहले से ही गंभीर शमन के शीर्ष पर सीमा के शीर्ष पर जाने से सार्थक कठोरता लाभ जोड़े बिना दरार और विरूपण का खतरा बढ़ जाता है।तेल या पिघला हुआ नमक का शमन अधिक धीरे से गर्मी को दूर करता है, इसलिए सीमा के ऊपरी सिरे का आमतौर पर उपयोग किया जाता हैयह सुनिश्चित करने के लिए कि धीमी शीतलन दर अभी भी पूर्ण सख्त गहराई तक पहुँचती है।

यह एक मध्यम मिलान वाला निर्णय है, और इसे एक निश्चित संख्या के रूप में मानना, चाहे वह भाग किसी भी तरल पदार्थ में चला जाए, एक ही विनिर्देश के लिए कागज पर संसाधित दो बैचों के बीच असंगत कठोरता परिणामों के अधिक सामान्य स्रोतों में से एक है।

दोहरी -मध्यम शमन - पहले पानी या नमकीन पानी, उसके बाद तेल या पिघला हुआ नमक - का उपयोग विशेष रूप से मोती के परिवर्तन से बचने के लिए आवश्यक तेज प्रारंभिक शीतलन दर प्राप्त करने के लिए किया जाता है, जबकि उस तेज शीतलन दर को मार्टेंसाइट परिवर्तन सीमा के माध्यम से नीचे ले जाने के टूटने के जोखिम से बचा जाता है।पहले माध्यम में रुकने का समय उसी तापमान का अनुसरण करता है {{0}और {{1}खंड तर्क जो एकल{{2}मध्यम शमन के लिए उपयोग किया जाता है; मीडिया के बीच स्थानांतरण वह हिस्सा है जिसके लिए अलग नियंत्रण की आवश्यकता है।

उस स्थानांतरण में लगभग 0.5 से 2 सेकंड का समय लगना चाहिए- इतना लंबा कि भाग को बिना गिराए हिलाया जा सके, इतना छोटा कि सतह को दूसरे माध्यम में प्रवेश करने से पहले तापमान (पुनरावृत्ति) को ठीक करने का समय न मिले। धीमी गति से स्थानांतरण दूसरे शीतलन चरण के शुरू होने से पहले सतह को फिर से गर्म होने देकर पहले माध्यम के उद्देश्य को विफल कर देता है; बहुत अधिक अचानक स्थानांतरण से उस हिस्से को यांत्रिक झटका लगने का खतरा होता है जो पहले से ही सख्त परिवर्तन से गुजर रहा है। नीचे दी गई समयरेखा दिखाती है कि यह स्थानांतरण मार्टेंसाइट प्रारंभ (एमएस) और समाप्ति (एमएफ) के सापेक्ष कहां बैठता है, यह बताता है कि संपूर्ण अनुक्रम इसी के आसपास बनाया गया है।

सख्त तापमान पर खुली हवा में स्टील को गर्म करने से सतह पर एक साथ दो चीजें होती हैं: ऑक्सीजन सतह के साथ प्रतिक्रिया करके स्केल बनाती है, और कार्बन सतह की परत से तेजी से फैलता है, जिसकी भरपाई की जा सकती है, जिससे कम कार्बन सामग्री - के साथ डीकार्बराइज्ड त्वचा निकल जाती है और इसलिए कोर की तुलना में कम प्राप्त कठोरता - होती है।ट्यूब सतहों के लिए जहां इसे बर्दाश्त नहीं किया जा सकता है, हीटिंग उचित रूप से बनाए रखा नमक स्नान भट्ठी या एक सुरक्षात्मक वातावरण भट्ठी में किया जाना चाहिए, ये दोनों मुक्त ऑक्सीजन के लिए सतह के जोखिम को सीमित करते हैं।

जहां इनमें से कोई भी उपलब्ध नहीं है, वायु {{0}वातावरण प्रतिरोध भट्टी का उपयोग अभी भी किया जा सकता है, लेकिन केवल सुरक्षात्मक उपायों के साथ {{1} एक पैक कोटिंग, एक एंटी{2}ऑक्सीकरण यौगिक, या एक बलि लपेट - क्योंकि बिना किसी सुरक्षा के खुली हवा में गर्म करने से सतह की परत इतनी गहराई तक डीकार्बराइज हो जाएगी जो समय और तापमान पर निर्भर करती है, और उस गहराई का किसी विशिष्ट प्रक्रिया परीक्षण के बिना सटीक अनुमान लगाना मुश्किल है।

एक बार जब एक लंबवत निलंबित ट्यूब शमन माध्यम में प्रवेश करती है,इसे झूलने की अनुमति देने के बजाय छोटे, नियंत्रित ऊपर {{0}और {{1}नीचे) स्ट्रोक के साथ ले जाना चाहिएएक एक करके दांए व बांए। स्विंगिंग गति ट्यूब के विभिन्न चेहरों के खिलाफ शमन माध्यम के असमान स्थानीय प्रवाह का निर्माण करती है क्योंकि यह तरल के माध्यम से चलता है, जो उन चेहरों को अलग-अलग दरों पर ठंडा करता है - और क्रॉस अनुभाग के चारों ओर एक असमान शीतलन दर विरूपण और चेहरों के बीच अवशिष्ट तनाव असंतुलन में प्रत्यक्ष योगदानकर्ता है।

इसके विपरीत, नियंत्रित ऊर्ध्वाधर स्ट्रोक, शमन माध्यम के प्रवाह को खंड की पूरी परिधि के आसपास अपेक्षाकृत समान रखता है क्योंकि यह तरल के माध्यम से काम करता है, जो कि भाग को हिलाने का पूरा बिंदु है - आंदोलन वाष्प कंबल को हटाने के लिए होता है जो अन्यथा एक स्थिर सतह के खिलाफ बनता है और शीतलन दर को असमान रूप से धीमा कर देता है, टैंक के चारों ओर भाग को स्थानांतरित करने के लिए नहीं।

कुछ भागों को एक स्थान पर उच्च कठोरता की आवश्यकता होती है - घिसे-पिटे चेहरे, असर वाले सीट क्षेत्र - की तुलना में अकेले थोक शमन विश्वसनीय रूप से प्रदान करता है, आमतौर पर क्योंकि उस खंड का द्रव्यमान या ज्यामिति एक सादे विसर्जन शमन के दौरान उस विशिष्ट क्षेत्र से गर्मी को अधिक धीरे-धीरे खींचती है।समाधान यह है कि पूरे हिस्से को सामान्य रूप से डुबोया जाए, लेकिन विशेष रूप से उस क्षेत्र में शमन तरल के एक अतिरिक्त स्प्रे को निर्देशित किया जाए, जिसके लिए तेज स्थानीय शीतलन दर की आवश्यकता होती है।, इसके बजाय पूर्ण विसर्जन के शीर्ष पर।

यह एक लक्षित पूरक है, सही समग्र शमन का विकल्प नहीं है - शेष भाग को अभी भी अपनी आवश्यक कठोरता तक पहुंचने के लिए मानक विसर्जन अनुक्रम की आवश्यकता है और छिड़काव क्षेत्र और शेष अनुभाग के बीच की सीमा पर अपनी स्वयं की तनाव एकाग्रता को पेश करने के लिए पर्याप्त कठोरता बेमेल से बचने के लिए।

नमक स्नान भट्टियां पिघले हुए नमक में डूबे हुए इलेक्ट्रोडों के बीच विद्युत प्रतिरोध के माध्यम से गर्मी करती हैं, और इलेक्ट्रोड के बहुत करीब स्थित एक हिस्सा उस इलेक्ट्रोड के पास केंद्रित वर्तमान पथ से स्थानीयकृत ओवरहीटिंग को उठाता है - स्नान की मात्रा के माध्यम से हीटिंग पूरी तरह से एक समान नहीं होती है, और इलेक्ट्रोड से निकटता वह जगह है जहां गैर-एकरूपता सबसे मजबूत होती है।उस स्थानीय प्रभाव से बचने के लिए इलेक्ट्रोड से कम से कम 50 मिमी की कार्यशील निकासी व्यावहारिक न्यूनतम है।

वही निकासी तर्क भट्टी के अंदर दो अन्य आयामों पर लागू होता है: भट्टी की दीवार से दूरी, और स्नान की तरल सतह के नीचे विसर्जन की गहराई - दोनों को भी कम से कम 50 मिमी तक रखा जाना चाहिए। दीवार के करीब या तरल सतह के बहुत करीब बैठा एक हिस्सा स्नान में उचित रूप से केंद्रित एक की तुलना में एक अलग थर्मल वातावरण के संपर्क में आता है, और यह अंतर एक ही भार के भीतर विभिन्न स्थितियों में संसाधित अन्यथा समान भागों के बीच असंगत कठोरता या विरूपण के रूप में दिखाई देता है।

ग्रेडेड शमन - जिसे मार्टेंपरिंग - भी कहा जाता है, भाग को सीधे कमरे के तापमान तक जारी रखने के बजाय मार्टेंसाइट प्रारंभ बिंदु के ठीक ऊपर के तापमान पर रखता है, जिससे अंतिम परिवर्तन अधिक समान रूप से होने से पहले अनुभाग के माध्यम से तापमान को बराबर करने की अनुमति मिलती है।इस प्रक्रिया के लिए ऑस्टेनाइटाइजिंग शमन तापमान को कुछ हद तक बढ़ाने से बरकरार ऑस्टेनाइट की स्थिरता बढ़ जाती है, उस ऑस्टेनाइट के आइसोथर्मल होल्ड चरण के दौरान पर्लाइट में विघटित होने की प्रवृत्ति को कम करता है, बजाय इसके कि भाग ठंडा होने के बाद मार्टेंसाइट में साफ-सुथरा रूप से परिवर्तित हो जाए।

यह पहले वर्णित माध्यम से जानबूझकर किया गया विचलन है {{0}मिलान तापमान चयन - श्रेणीबद्ध शमन अपने स्वयं के तापमान तर्क के साथ एक अलग प्रक्रिया है, जो एकल माध्यम की शीतलन गंभीरता के बजाय पकड़ के दौरान ऑस्टेनाइट स्थिरता द्वारा संचालित होती है।

संरचनात्मक और सादे कार्बन स्टील पहले से ही शमन तापमान पर या उससे 20 से 30 डिग्री सेल्सियस ऊपर भट्टी में सीधे चार्ज किए जाने को सहन करते हैं, बिना प्रीहीटिंग चरण के - उनकी मिश्र धातु सामग्री इतनी कम होती है कि तेजी से गर्म करने के दौरान थर्मल शॉक और अनाज की वृद्धि प्रमुख चिंताएं नहीं होती हैं।उच्च {{0}कार्बन और उच्च {{1}मिश्र धातु इस्पात एक अलग मामला है: उन्हें सीधे गर्म भट्ठी में चार्ज करने से अनुभाग में असमान थर्मल विस्तार और उच्च {{0}मिश्र धातु मैट्रिक्स में अत्यधिक अनाज वृद्धि का जोखिम होता है।इन ग्रेडों को पहले लगभग 600 डिग्री सेल्सियस तक गर्म किया जाना चाहिए, फिर अंतिम शमन तापमान तक बढ़ाया जाना चाहिएदूसरे चरण में, अनुभाग को उच्च तापमान सीमा के माध्यम से धकेलने से पहले उसे बराबर होने का समय दिया जाता है जहां जोखिम अधिक होते हैं।

प्रत्येक स्टील प्रकार को समान प्रत्यक्ष चार्ज अभ्यास के साथ उपचार करना छोटे ऑपरेशनों में एक सामान्य शॉर्टकट है, और यह विशेष रूप से उच्च {{1}कार्बन और उच्च {{2}मिश्र धातु ग्रेड है जहां वह शॉर्टकट समस्याएं पैदा करता है जो एक संरचनात्मक कार्बन स्टील कभी नहीं दिखाएगा।

जहां एक ट्यूब को एक गहरे कठोर केस की आवश्यकता होती है - एक मोटा खंड जो इसके अधिकांश क्रॉस {{1} }} अनुभाग - के माध्यम से घिसाव का भार वहन करता है, ग्रेड की स्वीकार्य सीमा के भीतर कुछ हद तक उच्च शमन तापमान एक गहरी सख्त गहराई का समर्थन करता है। जहां केवल उथली कठोर परत की आवश्यकता होती है, वहां सीमा के भीतर कम तापमान बेहतर विकल्प होता है, क्योंकि यह सतह के नजदीक सख्त होने के प्रभाव को सीमित करता है और मूल भंगुरता और विरूपण जोखिम को कम करता है जो कि एप्लिकेशन की वास्तव में आवश्यकता से अधिक अनुभाग को ऑस्टेनिटाइज़ करने के साथ आता है।

यह माध्यम के साथ तापमान चयन के लिए एक तीसरी, स्वतंत्र धुरी है {{0}मिलान तर्क और ऊपर वर्णित ग्रेडेड{{1}शमन तर्क - केस{3}गहराई की आवश्यकता, शमन माध्यम, और प्रक्रिया प्रकार (एकल{4}मध्यम बनाम श्रेणीबद्ध) प्रत्येक तापमान विकल्प को एक अलग दिशा में धकेल सकता है, और अंतिम चयन को भाग की वास्तविक सेवा आवश्यकता के विरुद्ध तीनों को समेटना होगा।

शमन माध्यम को स्वयं साफ होना चाहिए और पूर्वानुमानित व्यवहार के लिए तापमान को नियंत्रित किया जाना चाहिए।बुझाने वाले पानी में तेल, साबुन के अवशेष या अन्य संदूषण शीतलन विशेषताओं को अप्रत्याशित रूप से बदल देते हैं- एक दूषित स्नान भाग की सतह पर एक असमान वाष्प कंबल बना सकता है, जिससे शीतलन दर इस तरह से धीमी हो जाती है कि जब तक कठोरता का परिणाम असंगत न हो जाए तब तक इसका पता लगाना मुश्किल हो जाता है।पानी का तापमान आम तौर पर 40 डिग्री सेल्सियस से नीचे और तेल का तापमान 80 डिग्री सेल्सियस से नीचे रहना चाहिए- गर्म होते ही दोनों मीडिया शीतलन की गंभीरता खो देते हैं, और एक स्नान जो बिना शीतलन के बार-बार उपयोग के कारण अपने इच्छित तापमान से ऊपर चला जाता है, उस प्रक्रिया की तुलना में उत्तरोत्तर कम आक्रामक रूप से बुझ जाएगा।

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