کیا گرمی کے علاج کا عمل مختلف دھاتی مواد کے لیے ایک جیسا ہے؟

一, عمل کے تصورات کو فرق کرنے کی بنیاد
دھاتی گرمی کے علاج کے پیچھے بنیادی خیال ایٹموں کی نقل و حرکت اور مراحل کی تبدیلی کو منظم کرنے کے لیے درجہ حرارت کے شعبوں کا استعمال کرنا ہے۔ تاہم، مختلف دھاتوں میں اپنے ایٹموں کو ترتیب دینے اور مراحل کو تبدیل کرنے کے کافی متنوع طریقے ہوتے ہیں۔
آئرن-کی بنیاد پر مرکب (اسٹیل): آئرن-کاربن فیز ڈایاگرام کے مطابق، آسٹینیٹائزیشن اور مارٹینیٹک تبدیلی جیسے عمل مواد کو مضبوط بناتے ہیں۔ مثال کے طور پر، 45 # اسٹیل کے ڈھانچے کو مکمل طور پر مستحکم کرنے کے لیے، اسے 840–860 ڈگری پر گرم کرنے کی ضرورت ہے اور پھر مارٹینائٹ بنانے کے لیے اسے تیزی سے ٹھنڈا کرنے کی ضرورت ہے، جس کی سختی HRC50–55 ہے۔
ایلومینیم مرکب: ٹھوس حل کو مضبوط بنانے اور عمر بڑھانے کے طریقہ کار پر منحصر ہے۔ مثال کے طور پر، 6061 ایلومینیم الائے کے ساتھ کام کرتے وقت، حل کے علاج کا مطلب ہے کہ Mg ₂ Si فیز کو مکمل طور پر تحلیل کرنے کے لیے اسے 4-6 گھنٹے کے لیے 530–540 ڈگری پر رکھیں۔ اس کے بعد، اسے سپر سیچوریٹڈ ٹھوس محلول بنانے کے لیے پانی میں بجھایا جاتا ہے، اور آخر میں، نانوسکل کو مضبوط بنانے کے مراحل بنانے کے لیے اسے 175 ڈگری پر بڑھایا جاتا ہے۔ تناؤ کی طاقت کو 180MPa سے 310MPa تک بڑھانا ممکن ہے۔
ٹائٹینیم مرکبات کے لیے، بیٹا فیز ایریا میں گرمی کا علاج مائیکرو اسٹرکچر کو کنٹرول کرتا ہے۔ فیز ریجن میں 980–1020 ڈگری پر ٹھوس محلول ٹریٹمنٹ کے بعد TC4 ٹائٹینیم الائے کو ایئر کولنگ کرکے، یہ 1100 MPa کی ٹینسائل طاقت کے ساتھ تہہ دار + ڈھانچہ حاصل کر سکتا ہے۔ اگر isothermal علاج 850 ڈگری پر کیا جاتا ہے، تو ایک مساوی الفا مرحلہ بن سکتا ہے، اور لمبا ہونے کی شرح کو 15 فیصد تک بڑھایا جا سکتا ہے۔
2، عام عمل کرنے کے مختلف طریقے
دھات کی مختلف اقسام نے اپنے ہیٹ ٹریٹمنٹ کے طریقہ کار کو تیار کیا ہے کیونکہ ان کی کارکردگی کی مختلف ضروریات ہیں۔
1. سٹیل کے مواد کے ساتھ کام کرنے کے مختلف طریقے
بجھانا اور ٹیمپرنگ: ہائی سختی (HRC62-65) اور پہننے کی مزاحمت حاصل کرنے کے لیے، ہائی کاربن ٹول اسٹیل (جیسے T10A) کو 1000–1050 ڈگری پر بجھانے اور 200 ڈگری پر ٹمپرڈ کرنے کی ضرورت ہے۔ ٹمپرڈ مارٹینائٹ ڈھانچہ حاصل کرنے کے لیے، 42CrMo بجھانے والے اور ٹمپیرڈ اسٹیل کو 850 ڈگری پر بجھانے اور 550 ڈگری پر ٹمپیرڈ کرنے کی ضرورت ہے۔ یہ ڈھانچہ طاقت (σ b 1080MPa سے بڑا یا اس کے برابر) اور سختی (39J سے بڑا یا اس کے برابر) کو یکجا کرتا ہے۔
منفرد عمل: کریوجینک ٹریٹمنٹ (-196 ڈگری مائع نائٹروجن کولنگ) بچا ہوا آسٹنائٹ کو مارٹینائٹ میں تبدیل کر سکتا ہے، جس سے 9Cr18Mo بیئرنگ سٹیل 1-2HRC سخت ہو جاتا ہے۔ انڈکشن ہیٹنگ سطح کو بجھانے سے بنیادی کو سخت رکھتے ہوئے گیئر کی سطح پر 5 ملی میٹر موٹی سخت تہہ بن سکتی ہے۔
2. وہ عمل جو صرف غیر-فیرس دھاتوں کے لیے ہیں۔
T6 علاج (ٹھوس حل + مصنوعی عمر رسیدہ) 6000 سیریز کے ایلومینیم مرکب کو مضبوط بنانے کا ایک عام طریقہ ہے۔ طاقت اور تناؤ کی سنکنرن مزاحمت کو متوازن کرنے کے لیے، 7075 ایلومینیم مرکب کو T74 دو-اسٹیج ایجنگ (120 ڈگری /24 گھنٹے → 160 ڈگری /8 گھنٹے) کی ضرورت ہے۔
تانبے کا مرکب: بیریلیم کانسی (QBe2) 'فیز بناتا ہے جب اس کی عمر 320–340 ڈگری ہوتی ہے، اور اس میں HRC38–42 کی سختی ہوتی ہے۔ براس (H62) ٹھنڈے کام کی سختی سے چھٹکارا پانے کے لیے 300–350 ڈگری پر تناؤ سے نجات پاتا ہے۔
میگنیشیم مرکب: 415 ڈگری پر حل میں علاج کرنے کے بعد، AZ91D میگنیشیم مرکب 175 ڈگری پر عمر بڑھنے کے ساتھ - Mg ₁₇ Al ₁₂ مرحلہ بناتا ہے۔ اس سے پیداوار کی طاقت 30% مضبوط ہوتی ہے۔
3. ریفریکٹری دھاتوں کے لیے منفرد ضروریات
ٹنگسٹن الائے: ٹھنڈے کام کی سختی سے چھٹکارا حاصل کرنے کے لیے 1400–1600 ڈگری پر دوبارہ ری کرسٹلائزیشن اینیلنگ کی ضرورت ہے، اور اعلی درجہ حرارت پر طاقت برقرار رکھنے کے لیے دانوں کا سائز 50 μm سے کم یا اس کے برابر رکھا جانا چاہیے۔
مولبڈینم مرکب: تابکاری کے نقصان کو ٹھیک کرنے اور اس کے جوہری ری ایکٹر کے ساختی مواد کی کارکردگی کو واپس لانے کے لیے، اسے 1800-2000 ڈگری کے اعلی درجہ حرارت پر اینیل کیا جاتا ہے۔
3، وہ قوانین جو ڈیزائن پر کارروائی کرنے کے لیے عام ہیں۔
یہاں تک کہ اگر عمل کے پیرامیٹرز بہت متنوع ہیں، مختلف قسم کے دھاتی مواد کے لئے گرمی کے علاج کا ڈیزائن ان بنیادی اصولوں پر عمل کرتا ہے:
تمام پروسیسنگ ڈیزائنز کے پیچھے بنیادی خیال فیز ڈایاگرام ہے۔ اہم درجہ حرارت (Ac ₁، Ac ∝، Ms، وغیرہ) حرارتی درجہ حرارت کو منتخب کرنے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے۔ مثال کے طور پر، کاربائیڈز کو 304 سٹینلیس سٹیل میں مکمل طور پر تحلیل کرنے کے لیے، اسے 1050-1100 ڈگری پر گرم کرنے کی ضرورت ہے۔
ٹھنڈک کی شرح کو کنٹرول کریں: ٹھنڈک کی رفتار کو کنٹرول کرنے کے لیے صحیح میڈیم (پانی، تیل، پولیمر وغیرہ) کا انتخاب کریں اور ٹشو کو ایک خاص طریقے سے تبدیل کریں۔ پانی بجھانے سے اعلی-کاربن اسٹیل کو مارٹینائٹ میں تبدیل کیا جا سکتا ہے، جب کہ تیل بجھانے سے کم-مات کے اسٹیل کو ٹوٹنے سے روکا جا سکتا ہے۔
سٹریس ریلیف اینیلنگ (مثال کے طور پر، 300-400 ڈگری پر سٹیل اور 150-200 ڈگری پر ایلومینیم الائے) کا استعمال پروسیسنگ کے دباؤ سے چھٹکارا پانے اور چیزوں کو موڑنے یا ٹوٹنے سے روکنے کے لیے کیا جاتا ہے۔ گرمی کے علاج کے بجائے، کمپن ایجنگ (VSR) بڑے پیمانے پر ہوائی جہاز کے ایلومینیم مرکب حصوں میں کشیدگی کو کم کرنے کے لئے استعمال کیا جاتا ہے.
باہمی تعاون کے ساتھ سطح میں ترمیم: کارکردگی کی مختلف سطحوں کو حاصل کرنے کے لیے کیمیکل ہیٹ ٹریٹمنٹ (کاربرائزنگ، نائٹرائڈنگ) اور سطح بجھانے کا ایک ساتھ استعمال۔ مثال کے طور پر، گیئرز کو 20CrMnTi (930 ڈگری × 8h) کے ساتھ کاربرائز کیا جاتا ہے، بجھایا جاتا ہے، اور کم درجہ حرارت پر غصہ کیا جاتا ہے۔ یہ انہیں HRC58-62 کی سطح کی سختی دیتا ہے اور انہیں بنیادی طور پر سخت رکھتا ہے۔
4, عمل کی بہتری کی معروف سمت
جیسا کہ مواد سائنس نے ترقی کی ہے، گرمی کے علاج کی تکنیکوں نے مندرجہ ذیل جدید رجحانات کی نمائش کی ہے:
لیزر/الیکٹران بیم مقامی ہیٹ ٹریٹمنٹ ٹشو کے چھوٹے علاقوں کے درجہ حرارت کو کنٹرول کرنے کا ایک درست طریقہ ہے۔ اس کا استعمال ہوائی جہاز کے انجن کے بلیڈ کے ارد گرد گیس فلم کے سوراخوں کو مضبوط بنانے کے لیے کیا جاتا ہے۔
سمارٹ پراسیس سسٹم: یہ پیشن گوئی کر سکتا ہے کہ ٹشو کس طرح بدلے گا اور ڈیجیٹل ٹوئن ہیٹ ٹریٹمنٹ پروسیس سمولیشن کی بنیاد پر پیرامیٹرز کو بہتر بنائے گا۔ مثال کے طور پر، GE بجھانے کے دوران ٹربائن ڈسک کو 0.1mm سے زیادہ خراب ہونے سے روکنے کے لیے ProCAST سافٹ ویئر استعمال کرتا ہے۔
چیزوں کو سبز طریقے سے بنانے کے لیے ٹیکنالوجی: کم پریشر کاربرائزنگ (LPC) CO₂ کے اخراج کو کم کرنے کے لیے روایتی گیس کاربرائزنگ کی جگہ لے لیتی ہے۔ بجھانے والی تیل کی تبدیلی کی ٹیکنالوجی (جیسے PAG پولیمر) VOC کے اخراج کو کم کرتی ہے۔