शमन और टेम्परिंग: स्टील ताप उपचार प्रक्रिया और प्रदर्शन अनुकूलन
शमन और टेम्परिंग (शमन + टेम्परिंग) स्टील के लिए एक सामान्य ताप उपचार प्रक्रिया है, जिसका उपयोग आमतौर पर स्टील के गुणों को बेहतर बनाने के लिए किया जाता है। शमन और टेम्परिंग का मुख्य उद्देश्य उचित ताप और शीतलन प्रक्रियाओं के माध्यम से स्टील की संतुलित संगठनात्मक संरचना प्राप्त करना है, जिससे इसकी ताकत, कठोरता और मजबूती में सुधार होता है। इस प्रक्रिया में आमतौर पर निम्नलिखित चरण शामिल होते हैं:
- तापन (ऑस्टेनाइटाइजिंग): स्टील को पहले उसके महत्वपूर्ण तापमान (यानी, ऑस्टेनाइटाइजिंग तापमान) से ऊपर गर्म किया जाता है, जिससे यह पूरी तरह से ऑस्टेनाइट (ऑस्टेनाइट) में बदल जाता है, जो एक उच्च तापमान स्टील संरचना है।
- भिगोना: संरचना की समरूपता सुनिश्चित करने के लिए स्टील को कुछ समय के लिए उच्च तापमान पर रखा जाता है। यह कदम सामग्री की कठोरता को बेहतर बनाने में मदद करता है।
- शीतलन (शमन): स्टील को तेजी से ठंडा किया जाता है, जिससे ऑस्टेनाइट जल्दी से मार्टेंसाइट में बदल जाता है, जिससे कठोरता बढ़ जाती है। शीतलन माध्यम का चयन और शीतलन दर का नियंत्रण शमन और टेम्परिंग प्रक्रिया की सफलता के लिए बहुत महत्वपूर्ण है।
- टेम्परिंग: क्वेंच्ड और टेम्पर्ड स्टील आमतौर पर बहुत भंगुर और कठोर होता है, इसलिए कठोरता को कम करने और मजबूती को बेहतर बनाने के लिए इसे टेम्पर करने की आवश्यकता होती है। इस चरण में स्टील को कम तापमान पर गर्म करना, उसे एक निश्चित अवधि के लिए गर्म रखना और फिर ठंडा करना शामिल है।
शमन और टेम्पर्ड स्टील में उच्च शक्ति और कठोरता होती है, जबकि एक निश्चित डिग्री की कठोरता बनी रहती है। यह इसे कई इंजीनियरिंग अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाता है, खासकर जहां शक्ति और कठोरता का संतुलन आवश्यक है। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि विभिन्न प्रकार के स्टील और विभिन्न शमन और टेम्परिंग पैरामीटर (तापमान, समय, शीतलन दर, आदि) के परिणामस्वरूप अलग-अलग गुण होंगे। इसलिए, शमन और टेम्परिंग करते समय, विशिष्ट मिश्र धातु संरचना और अनुप्रयोग आवश्यकताओं के आधार पर एक उपयुक्त प्रक्रिया योजना विकसित की जानी चाहिए। कार्बन स्टील का उपयोग अक्सर अंतिम ताप उपचार के बिना किया जाता है, लेकिन इसके निर्माण और यांत्रिक गुणों को बढ़ाने के लिए इसे एनील, सामान्यीकृत, केस हार्डन या टेम्पर्ड किया जा सकता है।
एसएस400 माइल्ड स्टील
SSS400/Q235 एक साधारण निम्न-कार्बन संरचनात्मक स्टील है जिसमें कार्बन सामग्री 0.12% और 0.2% के बीच होती है, जो नंबर 10 और नंबर 20 स्टील के बराबर है। सिद्धांत रूप में, इसे मार्टेंसाइट प्राप्त करने के लिए बुझाया जा सकता है, लेकिन मार्टेंसिटिक कार्बन के कारण सुपरसैचुरेशन बहुत कम होता है, और शमन के बाद कठोरता बहुत कम होती है, केवल लगभग 170HBS। इसकी आपूर्ति अवस्था में इस स्टील की कठोरता लगभग 144HBS होती है (कारखाने से निकलने से पहले इसे सामान्य कर दिया गया है)। यह देखा जा सकता है कि Q235 के साथ बुझाने पर, ताकत और कठोरता में वृद्धि स्पष्ट नहीं होती है, और इसे विरूपण, क्रैकिंग, ऑक्सीकरण, डीकार्बराइजेशन के ताप उपचार नुकसान का भी सामना करना पड़ता है इसका उपयोग आमतौर पर गर्म रोलिंग के बाद किया जाता है। गर्म रोलिंग का मतलब है सामान्य ताप उपचार। ताप उपचार न करने के कई कारण हैं:
- इन अवसरों पर उच्च यांत्रिक आवश्यकताओं की आवश्यकता नहीं होती है।
- स्टील घटकों का आयतन बहुत बड़ा है, और ताप उपचार व्यावहारिक नहीं है।
- सामग्री सस्ती है, गुणवत्ता की आवश्यकताएं अपेक्षाकृत कम हैं, और यह कम कार्बन स्टील है, इसलिए गर्मी उपचार प्रभाव बहुत अच्छा नहीं है।
- यदि आपको इसे कठोर बनाने के लिए Q235 का उपयोग करना है, तो आप इसे केवल कार्बराइज़ कर सकते हैं, लेकिन यह लागत प्रभावी नहीं है।
1045/S45C कार्बन स्टील
1045/S45C स्टील एक आम तौर पर इस्तेमाल किया जाने वाला मध्यम कार्बन शमन और टेम्पर्ड स्ट्रक्चरल स्टील है। इस स्टील की ठंडी प्लास्टिसिटी औसत है। एनीलिंग और नॉर्मलाइज़िंग शमन और टेम्परिंग से थोड़ा बेहतर है। इसमें उच्च शक्ति और बेहतर मशीनेबिलिटी है। उचित ताप उपचार के बाद, यह एक निश्चित डिग्री की कठोरता, प्लास्टिसिटी और पहनने के प्रतिरोध को प्राप्त कर सकता है। सामग्री स्रोत सुविधाजनक है। हाइड्रोजन वेल्डिंग और आर्गन आर्क वेल्डिंग के लिए उपयुक्त है, लेकिन गैस वेल्डिंग के लिए उपयुक्त नहीं है। वेल्डिंग से पहले प्रीहीटिंग की आवश्यकता होती है, और वेल्डिंग के बाद तनाव से राहत एनीलिंग की जानी चाहिए। सामान्यीकरण 160HBS से कम कठोरता वाले रिक्त स्थान के काटने के प्रदर्शन में सुधार कर सकता है। शमन और टेम्परिंग उपचार के बाद, इस स्टील के व्यापक यांत्रिक गुणों को अन्य मध्यम कार्बन संरचनात्मक स्टील्स की तुलना में अनुकूलित किया जाना चाहिए। हालांकि, इस स्टील की कठोरता कम है। पानी में महत्वपूर्ण कठोर व्यास 12 ~ 17 मिमी है, और इसमें पानी के शमन के दौरान दरार पड़ने की प्रवृत्ति है। जब व्यास 80 मिमी से अधिक होता है, तो शमन और तड़के या सामान्यीकरण के बाद इसके यांत्रिक गुण समान होते हैं। मध्यम और छोटे मोल्ड भागों के लिए शमन और तड़के उपचार के बाद उच्च शक्ति और कठोरता प्राप्त की जा सकती है।
1045/S45C कार्बन स्टील के अनुप्रयोग:
- DIN 6883-1956 वेज कुंजियों के निर्माण के लिए सामग्री में से एक के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है; ग्रेड 8.8 और 9.8 M16 और नीचे के बोल्ट, ग्रेड 10.9 और M22 और नीचे के बोल्ट, ग्रेड 8, 9 और 10 के नट और ग्रेड 300HV के वॉशर के निर्माण के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है, JC/T 5057 देखें।40-1995.
- ग्रेड 8.8S M20 और उससे नीचे के स्टील संरचनाओं के लिए उच्च शक्ति वाले बड़े हेक्सागोनल बोल्ट, ग्रेड 10H या 8H के बड़े हेक्सागोनल नट और प्रदर्शन ग्रेड 35~45HRC के उच्च शक्ति वाले वॉशर बनाने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है। GB/T 1231-2006 देखें।
25CrMo4/35CrMo4/42CrMo4स्टील क्यू+टी
उपरोक्त सभी सामग्रियां निम्न कार्बन मिश्र धातु इस्पात हैं, जिनमें क्रोमियम और मोलिब्डेनम जैसे मिश्र धातु तत्व होते हैं, और इनमें उच्च कठोरता और कोई टेम्पर भंगुरता नहीं होती है। 25CrMo4 मिश्र धातु इस्पात में 500 डिग्री से नीचे पर्याप्त उच्च तापमान शक्ति, बहुत अच्छी वेल्डेबिलिटी, ठंडी दरारें बनाने की कम प्रवृत्ति और अच्छी मशीनेबिलिटी और ठंड तनाव प्लास्टिसिटी होती है। 35CrMo4 इस्पात का उपयोग आम तौर पर शमन और टेम्पर्ड या कार्बराइज्ड और शमन अवस्था में किया जाता है। इस इस्पात के लिए ताप उपचार विनिर्देश: 880 डिग्री पर शमन, जल शीतलन, तेल शीतलन; 500 डिग्री पर टेम्परिंग, जल शीतलन, तेल शीतलन।
