يشير التلوث في المعالجة الحرارية إلى التفاعلات الكيميائية التي تحدث على سطح السبائك المعدنية أثناء عملية التسخين، والتي يمكن أن تغير خصائص السطح وتؤدي إلى مكون بصلابة أو ليونة غير متساوية. تحدث هذه التفاعلات عادةً بسبب التعرض للعناصر التفاعلية الموجودة في الهواء، مثل الأكسجين والنيتروجين. وللتخفيف من هذه المشاكل، غالبًا ما تستخدم عمليات المعالجة الحرارية أجواءً محكومة أو بيئات غير تفاعلية مثل النيتروجين أو الأرجون أو الأملاح المنصهرة. ومع ذلك، حتى في هذه البيئات الخاضعة للرقابة، يمكن أن تتسبب الشوائب المتبقية في تغير طفيف في اللون. يعد التحكم السليم في درجة الحرارة واستخدام طرق التبريد المناسبة أمرًا بالغ الأهمية أيضًا لمنع النتائج غير المرغوب فيها مثل النمو المفرط للحبيبات أو الهشاشة.
شرح تفصيلي:
-
التفاعلات الكيميائية أثناء المعالجة الحرارية:
-
أثناء المعالجة الحرارية، تتعرض السبائك المعدنية لدرجات حرارة عالية، مما قد يؤدي إلى تفاعلات كيميائية مع العناصر الموجودة في الهواء المحيط. يمكن أن تؤدي هذه التفاعلات إلى تكوين طبقة سطحية على المعدن تختلف اختلافًا كبيرًا في الصلابة أو الليونة مقارنةً ببقية المكوّن. هذا التفاوت يمكن أن يضر بسلامة وأداء المعدن المعالج.المعالجة الحرارية في الغلاف الجوي المضبوط:
-
لتقليل هذه التفاعلات الكيميائية، غالبًا ما يتم استبدال الهواء في بيئة المعالجة الحرارية بجو غير تفاعلي. ويمكن أن يشمل ذلك استخدام غازات مثل النيتروجين أو الأرجون أو مخاليط غازات محددة مصممة لمنع التفاعلات غير المرغوب فيها. وتساعد هذه الطريقة، المعروفة باسم المعالجة الحرارية في الغلاف الجوي الخاضع للتحكم، في الحفاظ على الخصائص المرغوبة للمعدن طوال عملية المعالجة.
-
استخدام الأملاح المنصهرة:
-
طريقة أخرى للتحكم في التلوث هي استخدام حمام من الملح المنصهر غير التفاعلي. وعلى الرغم من فعالية هذه الطريقة، إلا أنها قد تُدخل أيضًا مستويات منخفضة جدًا من الشوائب، مما يؤدي إلى تغير طفيف في لون المعدن. وعلى الرغم من ذلك، تعد حمامات الملح المنصهر خيارًا قابلاً للتطبيق لخلق بيئة محكومة تقلل من التفاعلات السطحية.التحكم في درجة الحرارة والتبريد:
التحكم السليم في درجة حرارة التسخين وعملية التبريد أمر ضروري في المعالجة الحرارية. يمكن أن تؤدي التقلبات في درجة الحرارة إلى نتائج غير مرغوب فيها مثل النمو المفرط للحبيبات أو جعل المعدن لينًا أو ضعيفًا للغاية، أو على العكس من ذلك، جعله هشًا للغاية. كما يجب أيضًا اختيار طريقة التبريد، سواءً كانت تتضمن الغاز أو الملح أو الهواء أو الزيت، بعناية بناءً على نوع المادة والنتيجة المرجوة.
