عیوب عملیات حرارتی

عیوب عملیات حرارتی ( به انگلیسی: heat treatment defects ) به ایراداتی گویند که به علت عملیات حرارتی، سرد کردن یا نگه داری اشتباه در قطعات صنعتی ایجاد می شود و عامل ۸۰٪ شکستگی و انهدام قطعات صنعتی هستند. روش یافتن دلیل شکستگی، مطالعهٔ ریزساختار ها در نواحی شکستگی است. با تصحیح روش های عملیات حرارتی، کوره ها، سرد کردن و زمان بندی مناسب می توان از ایجاد این عیوب جلوگیری کرد. [ ۱]
برای جلوگیری از ایجاد عیوب در عملیات حرارتی به نکات زیر باید توجه کرد:
• برای گرم کردن قطعات در روش های مختلف حرارتی از گسترهٔ دمایی مناسب که توسط شرکت تولیدکنندهٔ فولاد توصیه شده است استفاده شود.
• زمان و روش گرم کردن باید بر اساس نوع فولاد، ابعاد و شکل قطعه، روش بارگیری و نوع کوره عملیات حرارتی انتخاب شود و ترجیحاً از روش های توصیه شده استفاده شود.
• با توجه به نوع کوره و عملیات حرارتی و باید از تغییر ترکیب شیمیایی سطح حین گرم کردن و نگه داری در دماهای بالا جلوگیری کرد.
• با توجه به ترکیب شیمیایی، ابعاد و خواص نهایی مورد نظر از محیط سرد کنندهٔ مناسب استفاده کرد.
• اندازه گیری سختی راکول قبل از بازپخت نیز از عوامل شایع شکستگی است. [ ۲]
• در صورتی که هدف سخت کردن ابزار باشد باید:
• قطعات در صورتی که هنوز گرم هستند از حمام سریع سردی خارج شوند.
• قطعات بلافاصله بعد از خروج از حمام، به کورهٔ بازپخت که تا دمای مناسب گرم شده است انتقال داده شود. مطالعهٔ ریز ساختارها پس از شکست
عیوبی که در حین سخت کردن به وجود می آید به طور عمده به ۴ نوع تقسیم می شود:
ترک خوردن ( به انگلیسی:crack ) می تواند بر اثر عوامل مختلفی به وجود آید:
• نرخ سرد شدن بسیار زیاد؛ مثلاً استفاده کردن از مایعی با ظرفیت گرمایی ویژه متفاوت از مایع استاندارد ( مثلاً آب بجای روغن ) یا خالص نبودن مایع سردکننده.
• سرد کردن قطعهٔ سریع سرد شده تا دمای اتاق قبل از عملیات بازپخت؛ احتمال ترک خوردگی در این مورد برای قطعات حجیم و پیچیده بیشتر است و باید تا قبل از پایین آمدن دما از ۶۰–۸۰ درجه سلسیوس بازپخت انجام شود یا در آب جوش تنش گیری نمود.
• متوقف کردن عملیات سریع سردی در دمایی بالا و انتقال مستقیم قطعات به کوره بازپخت با دمایی نسبتاً بالا؛ در این شرایط تشکیل مارتنزیت متوقف شده و در حین سرد کردن پس از بازپخت ادامه می یابد و باعث ایجاد مخلوط مارتنزیت بازپخت شده و نشده می شود که منجر به ایجاد تنش های داخلی بسیار زیاد می گردد.
• کاهش کربن یا اکسایش شدید قطعه در حین حرارت دادن و قبل از سریع سرد کردن نیز می تواند منجر به ترک برداشتن شود.
• نرخ زیاد گرم کردن؛ مخصوصاً در مورد قطعاتی که یک بار سخت شده اند و دوباره باید سخت شوند.
• ترک ناشی از شکل قطعه مانند گوشه های تیز یا تغییرات ضخامت ناگهانی یا سوراخ ها باعث آهنگ سرد شدن با آهنگ های مختلف شده و در نهایت منجر به ترک می شود.