धातु गर्मी उपचार प्रक्रिया जो स्टील के हिस्सों की सतह को गर्म और ठंडा करके सतह के यांत्रिक गुणों को बदल देती है। भूतल शमन सतही ताप उपचार की मुख्य सामग्री है। इसका उद्देश्य वर्कपीस के पहनने के प्रतिरोध और थकान प्रतिरोध में सुधार के लिए एक उच्च कठोरता सतह परत और एक अनुकूल आंतरिक तनाव वितरण प्राप्त करना है।
वर्कपीस की सतह पर प्रबलित धातु गर्मी उपचार प्रक्रिया। यह व्यापक रूप से उन भागों में उपयोग किया जाता है जिनके लिए उच्च पहनने के प्रतिरोध, थकान प्रतिरोध और सतह पर बड़े प्रभाव भार की आवश्यकता होती है, लेकिन साथ ही साथ क्रैंकशाफ्ट, कैंषफ़्ट, ट्रांसमिशन गियर आदि जैसे अच्छे प्लास्टिसिटी और क्रूरता भी होते हैं। भूतल गर्मी उपचार में विभाजित है दो श्रेणियां: सतह शमन और रासायनिक गर्मी उपचार।
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सतह सख्त
वर्कपीस को विभिन्न ताप स्रोतों के माध्यम से जल्दी से गर्म किया जाता है, और जब भाग की सतह का तापमान महत्वपूर्ण बिंदु से ऊपर पहुंच जाता है (इस समय, वर्कपीस का दिल का तापमान महत्वपूर्ण बिंदु से नीचे होता है) तो यह जल्दी से ठंडा हो जाता है, ताकि सतह की सतह वर्कपीस सख्त हो जाता है और हृदय मूल ऊतक बना रहता है। केवल वर्कपीस की सतह को गर्म करने के लिए, उपयोग किए जाने वाले ऊष्मा स्रोत में उच्च ऊर्जा घनत्व होना आवश्यक है। विभिन्न हीटिंग विधियों के अनुसार, सतह शमन को प्रेरण हीटिंग (उच्च आवृत्ति, मध्यवर्ती आवृत्ति, बिजली आवृत्ति) सतह शमन, लौ हीटिंग सतह शमन, विद्युत संपर्क हीटिंग सतह शमन, इलेक्ट्रोलाइट हीटिंग सतह शमन, लेजर हीटिंग सतह शमन, इलेक्ट्रॉन में विभाजित किया जा सकता है। बीम सतह शमन, आदि। सबसे व्यापक रूप से औद्योगिक रूप से प्रेरण हीटिंग और लौ हीटिंग सतह शमन का उपयोग किया जाता है।
रासायनिक गर्मी उपचार
वर्कपीस को सक्रिय तत्वों वाले माध्यम में गर्म और इन्सुलेट किया जाता है, ताकि माध्यम में सक्रिय परमाणु वर्कपीस की सतह में प्रवेश कर सकें या सतह परत के ऊतक और रासायनिक संरचना को बदलने के लिए एक यौगिक का लेप बना सकें, ताकि भाग की सतह में विशेष यांत्रिक या भौतिक और रासायनिक गुण होते हैं। घुसपैठ की परत की क्षमता को अधिकतम करने और संरचना, प्रदर्शन आदि के मामले में वर्कपीस के केंद्र और सतह के बीच सबसे अच्छा फिट प्राप्त करने के लिए आमतौर पर रासायनिक पारगमन से पहले और बाद में अन्य उपयुक्त गर्मी उपचार की आवश्यकता होती है। विभिन्न घुसपैठ के अनुसार तत्वों, रासायनिक गर्मी उपचार को कार्बराइजिंग, नाइट्राइडिंग, बोरोनाइजिंग, सिलिकॉनाइजिंग, सल्फराइजिंग, एल्युमिनाइजिंग, क्रोमाइजिंग, जिंकाइजिंग, कार्बन-नाइट्राइडिंग को-सीपेज, एल्युमिनियम-क्रोमियम को-ऑस्मोसिस आदि में विभाजित किया जा सकता है।
संपर्क प्रतिरोध हीटिंग शमन
इलेक्ट्रोड के माध्यम से वर्कपीस में 5 वोल्ट से कम का वोल्टेज जोड़ा जाता है, इलेक्ट्रोड और वर्कपीस के बीच संपर्क के माध्यम से एक बड़ी धारा प्रवाहित होती है, और बड़ी मात्रा में गर्मी प्रतिरोध उत्पन्न होता है, ताकि वर्कपीस की सतह को गर्म किया जा सके शमन तापमान, और फिर इलेक्ट्रोड हटा दिया जाता है। गर्मी को वर्कपीस में स्थानांतरित किया जाता है और सतह को जल्दी से ठंडा किया जाता है, जिससे शमन का उद्देश्य प्राप्त होता है। लंबे वर्कपीस के साथ काम करते समय, इलेक्ट्रोड आगे बढ़ता रहता है, और पीछे छोड़ा गया हिस्सा लगातार सख्त होता है।
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इस पद्धति के फायदे यह हैं कि उपकरण सरल, संचालित करने में आसान, स्वचालित करने में आसान है, वर्कपीस का विरूपण न्यूनतम है, और तड़के की कोई आवश्यकता नहीं है, जो वर्कपीस के पहनने के प्रतिरोध और घर्षण प्रतिरोध में काफी सुधार कर सकता है, लेकिन सख्त परत पतली होती है ({{0}}.15 से 0.35mm)। सूक्ष्म संरचना और कठोरता की एकरूपता खराब है। इस पद्धति का उपयोग ज्यादातर कच्चा लोहा से बने मशीन टूल रेल की सतह की शमन में किया जाता है, और इसकी आवेदन सीमा चौड़ी नहीं होती है।
इलेक्ट्रोलाइटिक हीटिंग और शमन
वर्कपीस को एसिड, क्षार या नमक जलीय घोल के इलेक्ट्रोलाइट में रखा जाता है, वर्कपीस कैथोड से जुड़ा होता है, और इलेक्ट्रोलाइटिक सेल एनोड से जुड़ा होता है। डीसी कनेक्ट होने के बाद, इलेक्ट्रोलाइट इलेक्ट्रोलाइज्ड होता है, ऑक्सीजन एनोड पर छोड़ा जाता है, और हाइड्रोजन वर्कपीस पर छोड़ा जाता है। हाइड्रोजन वर्कपीस के चारों ओर एक गैस फिल्म बनाता है, एक प्रतिरोधक बन जाता है और गर्मी उत्पन्न करता है। वर्कपीस की सतह को जल्दी से शमन तापमान तक गर्म किया जाता है, और फिर बिजली काट दी जाती है। गैस फिल्म तुरंत गायब हो जाती है। इलेक्ट्रोलाइट एक शमन माध्यम बन जाता है, जिससे वर्कपीस की सतह जल्दी से ठंडी और सख्त हो जाती है। आमतौर पर इस्तेमाल किया जाने वाला इलेक्ट्रोलाइट एक जलीय घोल है जिसमें 5-18 प्रतिशत सोडियम कार्बोनेट होता है। इलेक्ट्रोलाइटिक हीटिंग विधि सरल है, उपचार का समय कम है, हीटिंग का समय केवल 5-10 s है, उत्पादकता अधिक है, और शमन विरूपण छोटा है। यह छोटे भागों के बड़े पैमाने पर उत्पादन के लिए उपयुक्त है। इसका उपयोग इंजन एग्जॉस्ट स्टेम के अंत में सतह शमन के लिए किया गया है।
लेजर गर्मी उपचार
गर्मी उपचार में लेजर का अनुप्रयोग 1970 के दशक की शुरुआत में शुरू हुआ, और फिर प्रयोगशाला अनुसंधान चरण से उत्पादन अनुप्रयोग चरण में प्रवेश किया। जब उच्च ऊर्जा घनत्व (10W/cm) के साथ एक केंद्रित लेजर धातु की सतह पर चमकता है, तो धातु की सतह कुछ प्रतिशत या कुछ सेकंड में शमन तापमान तक बढ़ जाती है। क्योंकि विकिरण बिंदु बहुत जल्दी गर्म हो जाता है और गर्मी के पास आसपास की धातुओं तक पहुंचने का समय नहीं होता है, जब लेजर विकिरण बंद हो जाता है, तो विकिरण बिंदु के आसपास की धातु शमन माध्यम के रूप में कार्य करती है और बड़ी मात्रा में गर्मी को अवशोषित करती है, जिससे कि विकिरण बिंदु जल्दी से ठंडा हो जाता है और एक बहुत महीन ऊतक प्राप्त करता है, जिसमें उच्च यांत्रिक गुण होते हैं। यदि धातु की सतह को पिघलाने के लिए हीटिंग तापमान काफी अधिक है, तो ठंडा करने के बाद एक चिकनी सतह प्राप्त की जा सकती है, जिसे ग्लैमिनेशन कहा जाता है।
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लेजर हीटिंग का उपयोग स्थानीय मिश्र धातु के लिए भी किया जा सकता है, अर्थात, पहनने के लिए प्रतिरोधी या गर्मी प्रतिरोधी धातु की एक परत के साथ वर्कपीस के उन हिस्सों पर लेपित किया जाता है जो पहनने में आसान होते हैं या गर्मी प्रतिरोधी होने की आवश्यकता होती है, या एक कोटिंग के साथ लेपित पहनने के लिए प्रतिरोधी या गर्मी प्रतिरोधी धातुओं से युक्त, और फिर पहनने के लिए प्रतिरोधी या गर्मी प्रतिरोधी मिश्र धातु परत बनाने के लिए लेजर विकिरण द्वारा जल्दी से पिघलाया जाता है। उन हिस्सों पर क्रोमियम की एक परत को प्लेट करें जिन्हें गर्मी प्रतिरोध की आवश्यकता होती है, और फिर एक कठोर तड़के क्रोमियम युक्त गर्मी प्रतिरोधी सतह बनाने के लिए इसे एक लेजर के साथ जल्दी से पिघलाएं, जो वर्कपीस के सेवा जीवन और गर्मी प्रतिरोध में काफी सुधार कर सकता है।
इलेक्ट्रॉन बीम गर्मी उपचार
अनुसंधान और अनुप्रयोग 1970 के दशक की शुरुआत में शुरू हुए। शुरुआती दिनों में, इसका उपयोग पतली स्टील स्ट्रिप्स और स्टील के तारों की निरंतर एनीलिंग के लिए किया जाता था, जिसमें ऊर्जा घनत्व 10W/cm तक होता था। सिवाय इसके कि इलेक्ट्रॉन बीम की सतह शमन निर्वात में की जानी चाहिए, अन्य विशेषताएं लेज़रों के समान हैं। जब इलेक्ट्रॉन बीम धातु की सतह पर बमबारी करता है, तो बमबारी बिंदु जल्दी गर्म हो जाता है। सामग्री में प्रवेश करने वाले इलेक्ट्रॉन बीम की गहराई त्वरण वोल्टेज और सामग्री घनत्व पर निर्भर करती है। उदाहरण के लिए, लोहे की सतह पर 150kW इलेक्ट्रॉन बीम की सैद्धांतिक प्रवेश गहराई लगभग 0.076mm है; एल्यूमीनियम की सतह पर, यह 0.16 मिमी तक पहुंच सकता है।
इलेक्ट्रॉन बीम ने थोड़े समय में सतह पर बमबारी की, और सतह का तापमान तेजी से बढ़ा, जबकि मैट्रिक्स ठंडा रहा। जब इलेक्ट्रॉन बीम बमबारी बंद कर देता है, तो गर्मी जल्दी से कोल्ड मैट्रिक्स धातु में स्थानांतरित हो जाती है, ताकि हीटिंग सतह स्वयं बुझ जाए। "स्व-कूल्ड शमन" को प्रभावी ढंग से करने के लिए, पूरे वर्कपीस की मात्रा और बुझी हुई सतह की मात्रा के बीच कम से कम 5:1 को बनाए रखा जाना चाहिए। सतह का तापमान और शमन गहराई भी बमबारी के समय से संबंधित हैं। इलेक्ट्रॉन बीम गर्मी उपचार की ताप गति तेज है, और ऑस्टेनिटाइजेशन का समय केवल कुछ सेकंड या उससे कम है, इसलिए वर्कपीस की सतह पर अनाज बहुत अच्छा है, कठोरता सामान्य गर्मी उपचार से अधिक है, और इसमें अच्छा यांत्रिक है गुण।

