يُستخدم الهيدروجين في عملية التلدين في المقام الأول بسبب كفاءته العالية في نقل الحرارة ودوره في منع التقصف الهيدروجيني. تنطوي هذه العملية على تسخين المكونات في جو هيدروجيني، عادةً في درجات حرارة تتراوح بين 200-300 درجة مئوية.
كفاءة نقل الحرارة العالية:
يتمتع الهيدروجين بمعامل نقل حرارة أعلى مقارنةً بالهواء أو مخاليط الهيدروجين والنيتروجين التقليدية. هذه الخاصية تجعل الهيدروجين وسيطاً أكثر كفاءة لنقل الحرارة أثناء عمليات التلدين. ونتيجة لذلك، يتم استخدامه على نطاق واسع في المعالجة الحرارية للمكونات المصبوبة والملحومة، خاصة في الأجزاء الفولاذية. ويضمن النقل الفعال للحرارة تسخين المادة بشكل موحد، وهو أمر بالغ الأهمية لتحقيق خصائص ميكانيكية متسقة في جميع أنحاء المكون.الوقاية من التقصف الهيدروجيني:
يشكّل التقصف الهيدروجيني مصدر قلق كبير في علم المعادن، خاصةً بالنسبة للفولاذ، حيث يمكن أن يسبب الهيدروجين التشقق والتدهور الكبير في الخواص الميكانيكية مثل الليونة وصلابة الكسر. ولمكافحة ذلك، يتم استخدام التلدين بالهيدروجين المنخفض، والمعروف أيضًا باسم "الخَبز". تنطوي هذه العملية على تسخين المادة في بيئة هيدروجينية خاضعة للتحكم عند درجة حرارة تبلغ حوالي 200 درجة مئوية. عند درجة الحرارة هذه، يمكن أن تنتشر ذرات الهيدروجين خارج المعدن، مما يقلل من خطر التقصف. وتعتبر هذه الطريقة فعالة بشكل خاص وتستخدم مباشرةً بعد عمليات اللحام أو الطلاء أو الجلفنة لإزالة ذرات الهيدروجين المغلقة التي يمكن أن تسبب التقصف.
تطبيقات أخرى في المعالجة الحرارية:
تُستخدم أجواء الهيدروجين أيضًا في العديد من عمليات المعالجة الحرارية الأخرى مثل التلبيد واللحام بالنحاس والمعدنة. في عملية التلبيد، يساعد الهيدروجين في تنظيف الأجزاء ومنع الأكسدة، وهو أمر بالغ الأهمية خاصة في العمليات التي تتضمن معادن مسحوقية. وفي عملية اللحام بالنحاس، يعمل الهيدروجين كتدفق، مما يقلل من أكاسيد السطح ويتيح التدفق والالتصاق المناسبين لمادة اللحام بالنحاس. وتسلط هذه التطبيقات الضوء على تعدد استخدامات الهيدروجين في تعزيز العمليات المعدنية المختلفة من خلال تحسين نقل الحرارة وتسهيل التفاعلات الكيميائية اللازمة لتكوين روابط قوية أو إزالة العناصر الضارة مثل الهيدروجين.
اعتبارات السلامة:
