تفاوت میان نسخه‌های «برگشت دادن»

۲٬۲۲۴ بایت اضافه‌شده ،  ۶ ماه پیش
بدون خلاصه ویرایش
(ویرایش به‌وسیلهٔ ابرابزار:)
[[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]]، 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 کریستالی آهن ساختاری تتراگونالمکعب مستطیلی 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 [[فریت|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 [[ریزساختار|میکروساختار]] باعث کاهش [[سختی]]، [[استحکام تسلیم]]، و استحکام نهایی شده، اما چقرمگی و شکل‌پذیری را افزایش می‌دهد.<ref name=":0"/>
 
در شرایط خاصی، سختی ممکن است تحت تأثیر تمپرینگ قرار نگیرد یا حتی ممکن است در اثر آن افزایش یابد. به عنوان مثال، تمپرکردن یک فولاد سخت شده در دمای تمپرینگ بسیار پایین ممکن است تغییری در سختی ایجاد نکند اما باعث افزایش مطلوب مقاومت تسلیم شود.<ref name=":1">{{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=327}}</ref>
* گرم کردن در محدوده ۲۳۰ تا ۳۷۰ درجه سلسیوس، که در این محدوده آستنیت حفظ شده، تجزیه شده، و عمدتاً به صورت دما ثابت (ایزوترمال) به [[باینیت|باینایت]] تبدیل می‌شود (مگر اینکه این آستنیت از قبل توسط تبرید به مارتنزیت تبدیل شده باشد).
* تمپرینگ در محدوده ۳۷۰ تا ۵۴۰ درجه سلسیوس، که باعث تولید کاربید از نوع کاربید آهن یا سمنتیت (Fe<sub>3</sub>C) می‌شود.
* تمپرینگ در محدوده ۵۴۰ الی ۷۰۵ درجه سلسیوس. در فولادهای کربنی ساده، در این محدوده دما، فقط تجمع بیشتر سمنتیت وجود دارد، اما در فولادهای آلیاژی که حاوی عناصر تشکیل دهنده کاربید هستند، تمپرکردن تا این محدوده دمایی باعث شکل‌گیری اولین پراکندگی‌های بسیار ریز از کاربیدهای غنی از آلیاژ می‌شود. اعتقاد بر این است که این پدیده به دلیل انحلال مجدد سمنتیت و رسوب همزمان کربن به عنوان کاربید خاص حاوی آلیاژ اتفاق می‌افتد. این واکنش اغلب منجر به تأخیر قابل توجه در روند نرم شدن می‌شود-گاهی حتی باعث افزایش سختی می‌شود- و معمولاً به آن "'''سختکاریسخت شدن ثانویه'''" می‌گویند.
به محدوده های دمایی ذکر شده در بالا، گاهی "مرحله" نیز گفته می شود، که در اصل محدوده های نسبتا متمایز دمای تغییر در ریزساختارها است. این محدوده های دمایی تا حدودی فرضی است، چرا که امکان همپوشانی گسترده ای در آنها وجود دارد، چرا که واکنش ها با گرمایش قطعه به دماهای بالا و بالاتر به صورت پیوسته رخ می دهند. با این حال مراحل توسط مقاله ها و تحقیقات مختلفی به صورت زیر از هم تفکیک شده اند<ref name=":13">{{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=329-330}}</ref>:
 
* '''مرحله 1:''' تشکیل کاربیدهای انتقالی و کاهش درصد کربن مارتنزیت به 0.25٪ (به طور معمول از حدود 100 تا 250 درجه سلسیوس)
* '''مرحله 2:''' تبدیل آستنیت حفظ شده به فریت و سمنتیت (200 تا 300 درجه سلسیوس)
* '''مرحله 3:''' جایگزینی کاربیدهای انتقالی و مارتنزیت دما-پایین با سمنتیت و فریت (250 تا 350 درجه سلسیوس)
* '''مرحله 4:''' رسوب کاربیدهای آلیاژی ریز پراکنده در فولادهای آلیاژ-بالا یا سخت شدن ثانویه.
 
یافته ها همچنین نشان می دهد که قبل از مرحله اول تمپرینگ، در هنگام کوئنچ کردن یا نگهداری در دمای محیط، بازآرایی و توزیع دوباره اتم های کربن اتفاق می افتد، که به آن "'''خودتمپر شدن'''" (autotempering) یا "'''کوئنچ تمپرینگ'''" می گویند. سایر تغییرات ساختاری به دلیل بازآرایی اتم های کربن قبل از مرحله 1 تمپرینگ کلاسیک رخ می دهند.<ref name=":13" />
 
== جستارهای وابسته ==