التقسية هي عملية معالجة حرارية تلي عملية التصلب لتقليل الهشاشة وزيادة الصلابة في الفولاذ.
وتتضمن شروط التقسية تسخين الفولاذ إلى درجة حرارة محددة أقل من نطاق التحول.
تتراوح درجة الحرارة هذه عادةً بين 300 درجة فهرنهايت و1382 درجة فهرنهايت (150 درجة مئوية و750 درجة مئوية).
بعد التسخين، يتم تبريد الفولاذ بطريقة محكومة.
تغير هذه العملية البنية المجهرية للصلب.
فهي تحوّل المارتينسيت الصلب الهش الذي تشكّل أثناء التصلب إلى هياكل أكثر ليونة وصلابة مثل التروستيت أو السوربيت.
5 عوامل رئيسية يجب مراعاتها من أجل التقسية الفعالة
1. نطاق درجة الحرارة
يتم إجراء التقسية عند درجات حرارة أقل من نطاق تحول الفولاذ.
تعتمد درجة الحرارة المحددة المختارة على الخصائص النهائية المرغوبة للصلب.
ينتج عن درجات الحرارة المنخفضة (حوالي 300 درجة فهرنهايت إلى 400 درجة فهرنهايت أو 150 درجة مئوية إلى 200 درجة مئوية) صلابة وقوة أعلى ولكن صلابة أقل.
وتؤدي درجات الحرارة المرتفعة (حوالي 1100 درجة فهرنهايت إلى 1382 درجة فهرنهايت أو 600 درجة مئوية إلى 750 درجة مئوية) إلى صلابة وليونة أكبر ولكن صلابة أقل.
2. طريقة التسخين
يتم تسخين الصلب بشكل موحد إلى درجة حرارة التقسية باستخدام أفران مجهزة بعناصر تسخين من السيراميك أو الكوارتز.
تضمن هذه الأفران التجانس الحراري والتحكم الدقيق في درجة الحرارة، وهو أمر بالغ الأهمية لتحقيق نتائج متسقة.
يمكن أيضًا استخدام أفران التفريغ في عملية التقسية، خاصةً عند الحاجة إلى التسخين الدقيق والتبريد السريع (التبريد) لتعزيز خصائص الفولاذ.
3. وقت الانتظار
بعد الوصول إلى درجة حرارة التقسية، يتم الاحتفاظ بالفولاذ عند درجة الحرارة هذه لمدة محددة.
وهذا يسمح بحدوث التغيرات في البنية المجهرية بشكل موحد في جميع أنحاء المادة.
يمكن أن يختلف وقت الاحتجاز من بضع دقائق إلى عدة ساعات، اعتمادًا على حجم ونوع المكوّن الفولاذي.
4. عملية التبريد
بعد المعالجة الحرارية للتبريد، يتم تبريد الفولاذ بطريقة محكومة.
وغالباً ما يتم تبريده في الهواء أو في جو وقائي لمنع الأكسدة أو نزع الكربنة.
وعادة ما يكون معدل التبريد أبطأ من معدل التبريد أثناء مرحلة التبريد من التصلب، مما يساعد في تحقيق التوازن المطلوب من الصلابة والمتانة.
5. تغيرات البنية المجهرية
أثناء التقسية، يخضع المارتينسيت الصلب المتكون أثناء التصلب للتحلل.
في درجات الحرارة المنخفضة للتقسية، يتحول المارتينسيت إلى تروستيت، وهو أكثر صلابة وقوة ولكنه لا يزال هشًا.
وفي درجات حرارة التقسية المرتفعة، يؤدي التحول إلى تكوين السوربايت، وهو أقل قوة ولكنه أكثر قابلية للسحب وأكثر صلابة.
الغرض والتطبيقات
الغرض الأساسي من التقسية هو التخفيف من الهشاشة الناتجة عن التصلب مع الحفاظ على صلابة وقوة كافية.
وهذا يجعل الفولاذ مناسبًا للتطبيقات التي تتطلب مقاومة التآكل والصدمات، مثل الأدوات والقوالب والمكونات الهيكلية.
من خلال التحكم الدقيق في درجة الحرارة، والوقت، ومعدل التبريد أثناء عملية التقسية، يمكن تصميم الخواص الميكانيكية للفولاذ لتلبية متطلبات تطبيقات محددة، مما يضمن المتانة والوظائف.
مواصلة الاستكشاف، استشر خبرائنا
أطلق العنان للإمكانات الكاملة لمكوناتك الفولاذية معحلول KINTEK للتقسية الدقيقة.
تضمن أفراننا المتطورة والتحكم الخبير في العملية أن تحقق المواد الخاصة بك التوازن المثالي بين الصلابة والمتانة.
سواء كنت تنتج أدوات أو قوالب أو مكونات هيكلية,توفر لك KINTEK الموثوقية والأداء الذي تتطلبه تطبيقاتك.
لا تساوم على الجودة - اشترك مع KINTEK واختبر الفرق في متانة الفولاذ ووظائفه.
اتصل بنا اليوم لمعرفة المزيد عن خدمات التقسية التي نقدمها وكيف يمكننا تحسين أداء منتجاتك.
