ఉష్ణ చికిత్స ప్రక్రియలు – క్వెంచింగ్, టెంపరింగ్, నార్మలైజింగ్, అనీలింగ్

స్టీల్ క్వెంచింగ్ అంటే, స్టీల్‌ను Ac3a (సబ్-యూటెక్టిక్ స్టీల్) లేదా Ac1 (ఓవర్-యూటెక్టిక్ స్టీల్) కంటే ఎక్కువ ఉష్ణోగ్రతకు వేడి చేసి, కొంత సమయం పాటు ఆ ఉష్ణోగ్రత వద్ద ఉంచడం. దీనివల్ల స్టీల్ పూర్తిగా లేదా పాక్షికంగా ఆస్టెనైజేషన్‌కు గురవుతుంది. ఆ తర్వాత, క్రిటికల్ కూలింగ్ రేటు కంటే వేగంగా Ms కంటే తక్కువ ఉష్ణోగ్రతకు (లేదా ఐసోథర్మల్ ఉష్ణోగ్రతకు దగ్గరగా) చల్లబరిచి, మార్టెన్‌సైట్ (లేదా బైనైట్)గా రూపాంతరం చెందించే ఒక ఉష్ణ చికిత్సా ప్రక్రియను ఉపయోగిస్తారు. సాధారణంగా అల్యూమినియం మిశ్రమాలు, రాగి మిశ్రమాలు, టైటానియం మిశ్రమాలు, టెంపర్డ్ గ్లాస్ మరియు ఇతర పదార్థాల సాలిడ్ సొల్యూషన్ అసిస్టెంట్ లేదా వేగవంతమైన శీతలీకరణ ప్రక్రియతో చేసే ఈ ఉష్ణ చికిత్సా విధానాన్ని క్వెంచింగ్ అని కూడా అంటారు.

 

చల్లార్చడం యొక్క ఉద్దేశ్యం:
(1) లోహం యొక్క యాంత్రిక లక్షణాలను మెరుగుపరిచి పదార్థంగా లేదా భాగాలుగా మార్చడం.
(2) కొన్ని ప్రత్యేక ఉక్కు యొక్క పదార్థ లక్షణాలు లేదా రసాయన లక్షణాలను మెరుగుపరచడం

 

చల్లార్చే పద్ధతులు: ప్రధానంగా ఏక-ద్రవ చల్లార్చడం, ద్వి-ద్రవ అగ్ని, శ్రేణీకృత చల్లార్చడం, సమతాప చల్లార్చడం, స్థానికీకరించిన చల్లార్చడం మొదలైనవి.

టెంపరింగ్ అనేది ఒక పదార్థం లేదా భాగాన్ని ఒక నిర్దిష్ట ఉష్ణోగ్రతకు వేడి చేసి, కొంత సమయం పాటు ఆ ఉష్ణోగ్రత వద్ద ఉంచి, ఆపై ఒక నిర్దిష్ట పద్ధతిలో చల్లబరిచే ఉష్ణ చికిత్సా ప్రక్రియ. టెంపరింగ్ అనేది క్వెంచింగ్ తర్వాత వెంటనే చేసే ఒక ప్రక్రియ, సాధారణంగా ఇది వర్క్‌పీస్‌కు చేసే చివరి ఉష్ణ చికిత్సా ప్రక్రియ కూడా. అందువల్ల, క్వెంచింగ్ మరియు టెంపరింగ్ అనే ఈ రెండు ప్రక్రియల కలయికను తుది చికిత్స అని అంటారు.
టెంపరింగ్ యొక్క పాత్ర ఏమిటంటే:
(1) సంస్థ యొక్క స్థిరత్వాన్ని మెరుగుపరచడం, తద్వారా ప్రక్రియ వినియోగంలో వర్క్‌పీస్ సంస్థ యొక్క పరివర్తనలో ఇకపై జరగదు, తద్వారా వర్క్‌పీస్ జ్యామితి మరియు లక్షణాలు స్థిరంగా ఉంటాయి.
(2) వర్క్‌పీస్ పనితీరును మెరుగుపరచడానికి మరియు వర్క్‌పీస్ జ్యామితిని స్థిరీకరించడానికి అంతర్గత ఒత్తిళ్లను తొలగించండి.

(3) ఉపయోగ అవసరాలకు అనుగుణంగా ఉక్కు యొక్క యాంత్రిక లక్షణాలను సర్దుబాటు చేయండి.

 

టెంపరింగ్ అవసరాలు: ఉపయోగంలో ఉన్న అవసరాలను తీర్చడానికి, వర్క్‌పీస్‌ను దాని విభిన్న ఉపయోగాల కోసం వేర్వేరు ఉష్ణోగ్రతల వద్ద టెంపరింగ్ చేయాలి. (1) కటింగ్ టూల్స్, బేరింగ్‌లు, కార్బరైజింగ్ క్వెంచెడ్ భాగాలు, సర్ఫేస్ క్వెంచెడ్ భాగాలను సాధారణంగా 250 ℃ కంటే తక్కువ ఉష్ణోగ్రత వద్ద టెంపరింగ్ చేస్తారు. తక్కువ ఉష్ణోగ్రత టెంపరింగ్ తర్వాత కాఠిన్యం పెద్దగా మారదు, అంతర్గత ఒత్తిడి తగ్గుతుంది, దృఢత్వం కొద్దిగా మెరుగుపడుతుంది. (2) స్ప్రింగ్‌ను 350 ~ 500 ℃ వద్ద మధ్యస్థ ఉష్ణోగ్రత టెంపరింగ్ చేయడం ద్వారా అధిక స్థితిస్థాపకత మరియు అవసరమైన దృఢత్వాన్ని పొందవచ్చు. (3) మధ్యస్థ-కార్బన్ స్ట్రక్చరల్ స్టీల్ భాగాలతో తయారు చేసిన వాటిని సాధారణంగా 500 ~ 600 ℃ వద్ద అధిక ఉష్ణోగ్రత టెంపరింగ్ చేస్తారు, తద్వారా సరైన బలం మరియు దృఢత్వం యొక్క మంచి సమతుల్యతను పొందవచ్చు.

 

నార్మలైజింగ్ అనేది ఉక్కు యొక్క దృఢత్వాన్ని మెరుగుపరచడానికి చేసే ఒక రకమైన ఉష్ణ చికిత్స. ఇందులో ఉక్కు భాగాలను 30 ~ 50 ℃ కంటే ఎక్కువ Ac3 ఉష్ణోగ్రతకు వేడి చేసి, కొంత సమయం పాటు గాలిలో ఉంచి చల్లబరుస్తారు. దీని ముఖ్య లక్షణం ఏమిటంటే, చల్లబడే వేగం రిటర్న్ కంటే వేగంగా మరియు క్వెంచింగ్ కంటే తక్కువగా ఉంటుంది. నార్మలైజింగ్ ద్వారా ఉక్కు యొక్క స్ఫటికాకార రేణువులను కొద్దిగా వేగంగా శుద్ధి చేయవచ్చు, దీనితో సంతృప్తికరమైన బలాన్ని పొందవచ్చు, మరియు ఇది చిన్న అస్థిరతను (AKV విలువ) గణనీయంగా మెరుగుపరుస్తుంది, అలాగే భాగంలో పగుళ్లు ఏర్పడే ధోరణిని తగ్గిస్తుంది. కొన్ని తక్కువ మిశ్రమ లోహంతో చేసిన హాట్ రోల్డ్ స్టీల్ ప్లేట్లు, తక్కువ మిశ్రమ లోహంతో చేసిన ఫోర్జింగ్‌లు మరియు కాస్టింగ్‌లలో నార్మలైజింగ్ చేయడం ద్వారా, ఆ పదార్థం యొక్క సమగ్ర యాంత్రిక లక్షణాలను మెరుగుపరచవచ్చు, అలాగే వాటి కటింగ్ పనితీరును కూడా మెరుగుపరచవచ్చు.

 

అనీలింగ్ అనేది ఒక లోహాన్ని నెమ్మదిగా ఒక నిర్దిష్ట ఉష్ణోగ్రతకు వేడి చేసి, తగినంత సమయం పాటు ఆ ఉష్ణోగ్రత వద్ద ఉంచి, ఆపై తగిన రేటుతో కోల్డ్ జోన్‌కు గురిచేసే ఒక లోహ ఉష్ణ చికిత్సా ప్రక్రియ. అనీలింగ్ ఉష్ణ చికిత్సను సంపూర్ణ అనీలింగ్, అసంపూర్ణ అనీలింగ్ మరియు స్ట్రెస్ రిలీఫ్ అనీలింగ్‌గా విభజించారు. అనీల్ చేయబడిన పదార్థాల యాంత్రిక లక్షణాలను టెన్సైల్ పరీక్ష ద్వారా లేదా కాఠిన్య పరీక్ష ద్వారా కూడా గుర్తించవచ్చు. చాలా ఉక్కు పదార్థాలు ఉష్ణ చికిత్స చేసి తిరిగి పంపిన స్థితిలో సరఫరా చేయబడతాయి. ఉక్కు కాఠిన్యాన్ని పరీక్షించడానికి లాక్ కాఠిన్య పరీక్ష పరికరాన్ని (HRB హార్డ్‌నెస్) ఉపయోగించవచ్చు. పలుచని ఉక్కు పలకలు, ఉక్కు పట్టీలు మరియు పలుచని గోడలు గల ఉక్కు గొట్టాల కోసం, ఉపరితల లాక్ కాఠిన్య పరీక్ష పరికరాన్ని (HRT హార్డ్‌నెస్) ఉపయోగించవచ్చు.
క్వెంచింగ్ మరియు అనీలింగ్ యొక్క ఉద్దేశ్యం: 1. కాస్టింగ్, ఫోర్జింగ్, రోలింగ్ మరియు వెల్డింగ్ ప్రక్రియలలో వివిధ రకాల నిర్మాణ లోపాల వల్ల ఏర్పడే గట్టిదనాన్ని, అలాగే అవశేష ఒత్తిడులను తొలగించి, వస్తువు యొక్క ఆకారాన్ని మార్చడం, పగుళ్లను నివారించడం ద్వారా దానిని మెరుగుపరచడం. 2. కోత పనులను చేయడానికి వీలుగా వస్తువును మెత్తబరచడం. 3. వస్తువు యొక్క యాంత్రిక లక్షణాలను మెరుగుపరచడానికి, దాని ఆకృతిని శుద్ధి చేయడం మరియు నిర్మాణాన్ని మెరుగుపరచడం. 4. తుది ఉష్ణ చికిత్స (క్వెంచింగ్, టెంపరింగ్) ద్వారా నిర్మాణ ప్రమాణాలను సరిగ్గా పాటించడం.
సాధారణంగా ఉపయోగించే అనీలింగ్ ప్రక్రియలు:
(1) పూర్తి అనీలింగ్. ముతక సూపర్ హీటెడ్ కణజాలం యొక్క పేలవమైన యాంత్రిక లక్షణాలు వెలువడిన తర్వాత కాస్టింగ్, ఫోర్జింగ్ మరియు వెల్డింగ్ ద్వారా మధ్య మరియు దిగువ కార్బన్ స్టీల్‌ను శుద్ధి చేయడానికి ఉపయోగిస్తారు.
(2) గోళాకార అనీలింగ్. ఫోర్జింగ్ తర్వాత టూల్ స్టీల్ మరియు బేరింగ్ స్టీల్ యొక్క అధిక కాఠిన్యాన్ని తగ్గించడానికి ఉపయోగిస్తారు.
(3) ఐసోథర్మల్ అనెలింగ్. జియాంగ్డు నిర్దిష్ట నికెల్, క్రోమియం కంటెంట్ యాంగిల్ స్టీల్ మిశ్రమ నిర్మాణ ఉక్కు అధిక కాఠిన్యం కోసం ఉపయోగిస్తారు.
(4) పునఃస్ఫటికీకరణ అనెలింగ్. ట్రాలీ మెటల్ వైర్, షీట్‌ను కోల్డ్ డ్రాయింగ్, కోల్డ్ రోలింగ్ ప్రక్రియలో గట్టిపడే దృగ్విషయం (గట్టిదనం పెరుగుతుంది, ప్లాస్టిసిటీ తగ్గుతుంది) కోసం ఉపయోగిస్తారు.
(5) గ్రాఫైటైజేషన్ అనెలింగ్. అధిక సంఖ్యలో కార్బరైజ్డ్ బాడీని కలిగి ఉన్న కాస్ట్ ఐరన్‌ను మంచి ప్లాస్టిసిటీతో మాలియబుల్ కాస్ట్ ఐరన్‌గా మార్చడానికి ఉపయోగిస్తారు.
(6) డిఫ్యూజన్ అనీలింగ్. మిశ్రమలోహ కాస్టింగ్‌ల రసాయన కూర్పును ఏకరీతిగా చేయడానికి, దాని పనితీరును మెరుగుపరచడానికి ఉపయోగిస్తారు.
(7) ఒత్తిడి ఉపశమన అనీలింగ్. ఉక్కు కాస్టింగ్‌లు మరియు వెల్డ్‌మెంట్‌ల అంతర్గత ఒత్తిడిని తొలగించడానికి ఉపయోగిస్తారు.