المعالجة الحرارية، التبريد، التطبيع، التلدين، التطبيع، التقادم، إلخ.

ما الذي يروي العطش؟

التبريد السريع، أو التصليد، هو تسخين الفولاذ ثم تبريده بسرعة عالية تؤدي إلى زيادة ملحوظة في صلابته، سواء على السطح أو في جميع أجزائه. في حالة التصليد الفراغي، تُجرى هذه العملية في أفران فراغية تصل درجة حرارتها إلى 1300 درجة مئوية. تختلف طرق التبريد السريع باختلاف المادة المعالجة، ولكن التبريد بالغاز باستخدام النيتروجين هو الأكثر شيوعًا.

في معظم الحالات، تتم عملية التصليد بالتزامن مع إعادة التسخين اللاحقة، وهي عملية التطبيع. وبحسب نوع المادة، فإن التصليد يحسن الصلابة ومقاومة التآكل أو ينظم نسبة المتانة إلى الصلابة.

ما الذي يُخفف من حدة التوتر؟

التلدين هو عملية معالجة حرارية تُطبق على المعادن، مثل الفولاذ أو سبائك الحديد، لزيادة صلابتها عن طريق تقليل صلابتها، وهو ما يصاحبه عادةً زيادة في مطيليتها. يُجرى التلدين عادةً بعد عملية التصليد بتسخين المعدن إلى درجة حرارة أقل من درجة حرارة حرجة لفترة زمنية محددة، ثم يُترك ليبرد. الفولاذ غير المُلدّن شديد الصلابة، ولكنه غالبًا ما يكون هشًا جدًا لمعظم التطبيقات. يُلدّن الفولاذ الكربوني وفولاذ أدوات العمل على البارد عادةً عند درجات حرارة منخفضة، بينما يُلدّن فولاذ السرعات العالية وفولاذ أدوات العمل على الساخن عند درجات حرارة أعلى.

ما الذي يحدث أثناء عملية التلدين؟

التلدين في الفراغ

المعالجة الحرارية بالتلدين هي عملية يتم فيها تسخين الأجزاء ثم تبريدها ببطء للحصول على بنية أكثر ليونة للجزء ولتحسين بنية المادة لخطوات التشكيل اللاحقة.

عند إجراء عملية التلدين تحت الفراغ، يتم توفير المزايا التالية مقارنةً بالمعالجة تحت الغلاف الجوي:

تجنب الأكسدة بين الحبيبات (IGO) والأكسدة السطحية، وتجنب المناطق التي فقدت الكربون، والأسطح المعدنية الفارغة، وتنظيف أسطح الأجزاء بعد المعالجة الحرارية، ولا داعي لغسل الأجزاء.

أكثر عمليات التلدين شيوعاً هي:

تُجرى عملية التلدين لتخفيف الإجهاد عند درجات حرارة تقارب 650 درجة مئوية بهدف تقليل الإجهاد الداخلي للمكونات. وتنتج هذه الإجهادات المتبقية عن خطوات المعالجة السابقة مثل عمليات الصب والتشكيل الأولي.

قد تؤدي الإجهادات المتبقية إلى تشوه غير مرغوب فيه أثناء عملية المعالجة الحرارية، خاصةً بالنسبة للمكونات ذات الجدران الرقيقة. لذلك، يُنصح بإزالة هذه الإجهادات قبل عملية المعالجة الحرارية الفعلية عن طريق معالجة تخفيف الإجهاد.

يلزم إجراء عملية التلدين لإعادة التبلور بعد عمليات التشكيل على البارد لاستعادة البنية المجهرية الأولية.

ما هو الحل والشيخوخة

التقادم عملية تُستخدم لزيادة قوة المعدن عن طريق ترسيب مواد السبائك داخل بنيته. أما المعالجة الحرارية بالترسيب فهي تسخين سبيكة إلى درجة حرارة مناسبة، ثم تثبيتها عند هذه الدرجة لفترة كافية لتحويل واحد أو أكثر من مكوناتها إلى محلول صلب، ثم تبريدها بسرعة كافية للحفاظ على هذه المكونات في المحلول. وتتيح المعالجات الحرارية اللاحقة بالترسيب إطلاقًا مُتحكمًا فيه لهذه المكونات، إما بشكل طبيعي (في درجة حرارة الغرفة) أو صناعيًا (في درجات حرارة أعلى).

الأفران المقترحة للمعالجة الحرارية