تفاوت میان نسخه‌های «برگشت دادن»

۳۴۵ بایت اضافه‌شده ،  ۶ ماه پیش
بدون خلاصه ویرایش
[[پرونده:Tempering colors in steel.jpg|بندانگشتی|237x237px|یک قطعه فولادی با تمپر موضعی. رنگ‌های مختلف نشان می‌دهند که فولاد در هر نقطه تا چه دمایی بالا رفته‌است. رنگ کاهی روشن دمای ۲۰۴ درجه سلسیوس و آبی روشن نشاندهنده دمای ۳۳۷ درجه سلسیوس است.<ref>''Light, its interaction with art and antiquities'' By Thomas B. Brill - Plenum Publishing 1980 Page 55</ref><ref>Andrews, Jack (1994). ''New Edge of the Anvil: a resource book for the blacksmith. pp. 98–99''</ref>]]'''برگشت دادن''' یا '''تمپر کردن''' {{به انگلیسی|Tempering}} یک [[عملیات حرارتی]] است که در آن [[فولاد]] سختکاری یا [[نرماله‌کردن (متالورژی)|نرماله شده،شده]]، معمولاً تا دمایی کمتر از دمای بحرانی پایین (Ac<sub>1</sub>) گرم شده و با نرخ مناسبی خنک می‌شود. این کار عمدتاً برای افزایش [[شکل‌پذیری]] و [[چقرمگی]] انجام می‌شود، اما می‌تواند با هدف افزایش اندازه دانه‌های ماتریس نیز انجام شود. فولادها پس از سختکاری به این دلیل توسط گرمایش مجدد تمپر می‌شوند که ترکیب خاصی از خواص مکانیکی ایجاد گردد و همچنین تنش‌های ایجاد شده از عملیات [[آبدهی (مکانیک)|کوئنچینگ]] آزاد شده و پایداری ابعادی ایجاد گردد. معمولاً اگر قطعه ای از دمایی بالاتر از دمای بحرانی بالا [[آبدهی (مکانیک)|کوئنچ]] شود آن را تمپر می‌کنند، با این حال ممکن است از این عملیات برای تنش زدایی قطعات [[جوشکاری]] شده یا آزادسازی تنش‌های القاشده توسط فرایندهایی مانند [[شکل‌دهی (فلزکاری)|شکل دهی]] و [[ماشین‌کاری|ماشینکاری]] نیز انجام شود.<ref name=":0">{{یادکرد کتاب|عنوان=ASM Handbook, Volume 4|نویسنده=ASM International. Handbook Committee|ISBN=0-87170-379-3|سال=1990}}</ref>
 
در یک فولاد که توسط کوئنچ کردن ریزساختاری عمدتاً [[مارتنزیت|مارتنزیتی]] در آن ایجاد شده‌است، شبکه آهن ساختاری تتراگونال مرکز-بدنی به شدت کشیده شده دارد (مارتنزیت) و دارای اتم‌های کربن بینابینی است، و همین موضوع باعث بالا رفتن سختی فولادهای کوئنچ شده، می‌شود. در هنگام گرم شدن، اتم‌های کربن به راحتی پخش شده و در مراحل مختلفی واکنش می‌دهند تا در نهایت [[سمنتیت|کاربید آهن]] (Fe<sub>3</sub>C) یا سایر کاربیدهای آلیاژی در یک ماتریس فریتی شکل بگیرد که با گذشت زمان تنش آن کاهش می‌یابد. خواص فولاد تمپرشده در درجه اول از روی اندازه، شکل، ترکیب و توزیع کاربیدهای تشکیل شده، تعیین می‌شود، البته سختکاری محلول-جامد [[فریت]] نیز سهم نسبتاً کمی در خواص فولاد تمپر شده دارد. این تغییرات در میکروساختار باعث کاهش [[سختی]]، [[استحکام تسلیم]]، و استحکام نهایی شده، اما چقرمگی و شکل‌پذیری را افزایش می‌دهد.<ref name=":0"/>
مانند بسیاری از فرآیندهای عملیات حرارتی دیگر، «درجه حرارت تمپرینگ» بسیار مهم‌تر از «زمان تمپرینگ» است. توزیع و اندازه [[کاربید]]ها به شرایط تمپرینگ بستگی دارد. به عنوان مثال، در دماهای تمپرینگ پایین، ریزساختار هنوز مارتنزیتی است، و ساختار سوزنی (acicular needle) آن، با شروع کاربیدها، از نوک آن شروع به گرد شدن می‌کند. در مقابل، یک ماتریس فریتی با پراکندگی خوب کاربیدها نتیجه نهایی تمپرینگ دما-بالا است. از ریزساختار حاصل اغلب به عنوان «مارتنزیت تمپرشده» یاد می‌شود با اینکه ریزساختار فولادهای تمپرشده معمولاً حاوی مارتنزیت نیست.<ref name=":1"/>
 
در جدول زیر اثر دمای تمپرینگ مختلف بر روی میزان سختی برخی فولادهای کوئنچ شده آورده شده‌است (برای جدول کامل به مرجع رجوع کنید.<ref name=":112">{{یادکرد کتاب|عنوان=ASM Handbook: Steel heat treating, fundamentals and processes. Volume 4A|سال=2013|ناشر=ASM International|نویسنده=Jon L. Dossett, George E. Totten|صص=328}}</ref>):
{| class="wikitable"
|+سختی‌های معمولی فولادهای مختلف کربنی و آلیاژی پس از تمپرینگ<ref name=":112" />
! colspan="12" |سختی، بر حسب [[سختی راکول|HRC]]، پس از ۲ ساعت تمپرینگ در دمای (بر حسب درجه سلسیوس):
|-
|نرماله شده در دمای ۸۷۰ درجه سلسیوس، کوئنچ شده در روغن از دمای ۸۳۰–۸۷۰ درجه سلسیوس، [[نقطه شبنم]] متوسط ۱۳ درجه سلسیوس
|}
همانطور که از داده های جدول نیز مشهود است، افزایش دمای تمپرینگ باعث کاهش سختی هم در فولادهای کربنی و هم در فولادهای آلیاژی می شود. برخلاف [[مارتنزیت]] (که در آن فقط درصد کربن بر روی سختی مارتنزیت تاثیر می گذارد)، سختی فولاد آلیاژی کوئنچ و تمپر شده بیشتر از سختی فولاد کربنی کوئنچ و تمپرشده با همان درصد کربن است. تمپرکردن فولادهای آلیاژی خود می تواند باعث تولید کاربیدهای آلیاژی شود که حتی از [[سمنتیت|کاربیدآهن]] (Fe3C) موجود در فولادهای کربنی نیز سخت تر هستند. چقرمگی در دمای تمپرینگ بالاتر نیز بهبود می یابد ،یابد، اگرچه در درجه حرارت متوسط یک افت در چقرمگی برای فولادهای کربنی و آلیاژی کاملاً شناخته شده وجود دارد.<ref name=":1" />
 
=== نرخ خنک سازی ===
عامل دیگری که می تواند بر روی خواص فولاد تمپرشده تاثیر بگذارد، نرخ خنک سازی از دمای تمپرینگ است. با اینکه خصوصیات کششی با نرخ خنک سازی ارتباطی ندارد، در صورتی که فولاد به آهستگی از محدوده دمای 450-600 درجه سلسیوس خنک کاری شود، چقرمگی (که با [[آزمون ضربه شارپی|آزمون ضربه]] میله شیاردار اندازه گرفته می شود) مخصوصا در فولادهای حاوی عناصر تشکیل دهنده کاربید، ممکن است کاهش یابد. تغییر طول و کاهش در سطح مقطع نیز ممکن است تحت تاثیر قرار بگیرد. به این پدیده "'''تردی ناشی از تمپرینگ'''" گفته می شود.<ref name=":1" />
 
== جستارهای وابسته ==