إن التقسية هي عملية معالجة حرارية تقلل من صلابة المادة، مما يجعلها أكثر قابلية للسحب وأقل هشاشة. عادةً ما يتم تطبيق هذه العملية على المواد التي تم تقسيتها من خلال عمليات مثل التبريد، والتي يمكن أن تؤدي إلى حالة شديدة الصلابة ولكن هشة.
ملخص الإجابة:
تقلل عملية التقسية من الصلابة عن طريق تسخين المادة المقواة إلى درجة حرارة أقل من نقطتها الحرجة ثم تركها تبرد ببطء. تساعد هذه العملية على تخفيف الإجهادات الداخلية وتحويل بعض المارتينسيت الصلب إلى بنى أكثر ليونة مثل الفريت والأسمنت، وبالتالي زيادة الصلابة والليونة مع تقليل الهشاشة.
-
الشرح التفصيلي:عملية التصلب الأولي:
-
تنطوي عملية التصلب على تسخين الفولاذ إلى درجة حرارة عالية، عادةً ما تكون أعلى من 900 درجة مئوية، ثم إخماده في الماء أو الزيت لتبريده بسرعة. يعمل هذا التبريد السريع على تثبيت البنية ذات درجة الحرارة المرتفعة، مما يؤدي إلى تكوين المارتينسيت الذي يكون شديد الصلابة والهشاشة.
-
الغرض من التقسية:
-
يكون الفولاذ المقسّى، بسبب محتواه العالي من المارتينسيت، شديد الصلابة ولكنه هش للغاية أيضًا، مما يجعله عرضة للتشقق تحت الضغط. يتم إدخال التقسية للتخفيف من هذه الهشاشة وتحسين صلابة المادة.عملية التقسية:
-
أثناء عملية التقسية، يتم تسخين الفولاذ المقوّى إلى درجة حرارة أقل من نقطته الحرجة (عادةً ما بين 200 درجة مئوية إلى 650 درجة مئوية، اعتمادًا على الخصائص النهائية المطلوبة). يسمح هذا التسخين بانتشار ذرات الكربون داخل المارتينسيت، مما يقلل من الضغوط الداخلية ويحول بعض المارتينسيت إلى هياكل أكثر ليونة مثل الفريت والأسمنتيت. ثم يتم تبريد المادة ببطء، مما يؤدي إلى استقرار هذه البنى الأكثر ليونة.
ضبط خواص المواد:
يمكن ضبط درجة الحرارة ومدة التقسية لتحقيق التوازن المطلوب بين الصلابة والقوة والمتانة. ستؤدي درجات الحرارة المرتفعة أو الفترات الأطول إلى الحصول على مادة أكثر ليونة وصلابة، بينما ستؤدي درجات الحرارة المنخفضة أو الفترات الأقصر إلى الاحتفاظ بالمزيد من الصلابة الأصلية.
