स्टील कास्टिंग के लिए हीट ट्रीटमेंट की सामान्य जानकारी

आवश्यक प्रदर्शन प्राप्त करने के लिए स्टील कास्टिंग की सूक्ष्म संरचना को नियंत्रित करने के लिए स्टील कास्टिंग का ताप उपचार Fe-Fe3C चरण आरेख पर आधारित है। स्टील कास्टिंग के उत्पादन में हीट ट्रीटमेंट महत्वपूर्ण प्रक्रियाओं में से एक है। ताप उपचार की गुणवत्ता और प्रभाव सीधे स्टील कास्टिंग के अंतिम प्रदर्शन से संबंधित हैं।

स्टील कास्टिंग की एज़-कास्ट संरचना रासायनिक संरचना और जमने की प्रक्रिया पर निर्भर करती है। आम तौर पर, अपेक्षाकृत गंभीर डेन्ड्राइट पृथक्करण, बहुत असमान संरचना और मोटे दाने होते हैं। इसलिए, उपरोक्त समस्याओं के प्रभाव को खत्म करने या कम करने के लिए स्टील कास्टिंग को आम तौर पर गर्मी उपचार की आवश्यकता होती है, ताकि स्टील कास्टिंग के यांत्रिक गुणों में सुधार किया जा सके। इसके अलावा, स्टील कास्टिंग की संरचना और दीवार की मोटाई में अंतर के कारण, एक ही कास्टिंग के विभिन्न हिस्सों में अलग-अलग संगठनात्मक रूप होते हैं और काफी अवशिष्ट आंतरिक तनाव उत्पन्न होता है। इसलिए, स्टील कास्टिंग (विशेष रूप से मिश्र धातु स्टील कास्टिंग) को आम तौर पर गर्मी-उपचारित स्थिति में वितरित किया जाना चाहिए।

 

 

1. स्टील कास्टिंग के ताप उपचार की विशेषताएं

1) स्टील कास्टिंग की अस-कास्ट संरचना में, अक्सर मोटे डेंड्राइट और पृथक्करण होते हैं। गर्मी उपचार के दौरान, हीटिंग का समय समान संरचना के फोर्जिंग स्टील भागों की तुलना में थोड़ा अधिक होना चाहिए। साथ ही, ऑस्टेनिटाइजेशन के होल्डिंग समय को उचित रूप से बढ़ाया जाना चाहिए।

2) कुछ मिश्र धातु इस्पात कास्टिंग की कास्ट संरचना के गंभीर पृथक्करण के कारण, कास्टिंग के अंतिम गुणों पर इसके प्रभाव को खत्म करने के लिए, गर्मी उपचार के दौरान समरूपीकरण के उपाय किए जाने चाहिए।

3) जटिल आकार और बड़ी दीवार की मोटाई के अंतर वाली स्टील कास्टिंग के लिए, गर्मी उपचार के दौरान क्रॉस-अनुभागीय प्रभाव और कास्टिंग तनाव कारकों पर विचार किया जाना चाहिए।
4) जब स्टील कास्टिंग पर हीट ट्रीटमेंट किया जाता है, तो यह इसकी संरचनात्मक विशेषताओं के आधार पर उचित होना चाहिए और कास्टिंग के विरूपण से बचने का प्रयास करना चाहिए।

 

2. स्टील कास्टिंग के ताप उपचार के मुख्य प्रक्रिया कारक

स्टील कास्टिंग के ताप उपचार में तीन चरण होते हैं: तापन, ताप संरक्षण और शीतलन। प्रक्रिया मापदंडों का निर्धारण उत्पाद की गुणवत्ता सुनिश्चित करने और लागत बचाने के उद्देश्य पर आधारित होना चाहिए।

1) तापन

ताप उपचार प्रक्रिया में हीटिंग सबसे अधिक ऊर्जा खपत करने वाली प्रक्रिया है। हीटिंग प्रक्रिया के मुख्य तकनीकी पैरामीटर एक उपयुक्त हीटिंग विधि, हीटिंग गति और चार्जिंग विधि का चयन करना है।

(1) तापन विधि. स्टील कास्टिंग की हीटिंग विधियों में मुख्य रूप से रेडिएंट हीटिंग, सॉल्ट बाथ हीटिंग और इंडक्शन हीटिंग शामिल हैं। हीटिंग विधि का चयन सिद्धांत तेज और एक समान, नियंत्रित करने में आसान, उच्च दक्षता और कम लागत वाला है। गर्म करते समय, फाउंड्री आम तौर पर कास्टिंग के संरचनात्मक आकार, रासायनिक संरचना, गर्मी उपचार प्रक्रिया और गुणवत्ता आवश्यकताओं पर विचार करती है।

(2) तापन गति. सामान्य स्टील कास्टिंग के लिए, हीटिंग की गति सीमित नहीं हो सकती है, और भट्टी की अधिकतम शक्ति का उपयोग हीटिंग के लिए किया जाता है। हॉट फर्नेस चार्जिंग का उपयोग हीटिंग समय और उत्पादन चक्र को काफी कम कर सकता है। वास्तव में, तेजी से गर्म होने की स्थिति में, कास्टिंग की सतह और कोर के बीच कोई स्पष्ट तापमान हिस्टैरिसीस नहीं होता है। धीमी गति से हीटिंग के परिणामस्वरूप उत्पादन क्षमता कम हो जाएगी, ऊर्जा की खपत बढ़ जाएगी और कास्टिंग की सतह पर गंभीर ऑक्सीकरण और डीकार्बराइजेशन हो जाएगा। हालाँकि, जटिल आकृतियों और संरचनाओं, बड़ी दीवार की मोटाई और हीटिंग प्रक्रिया के दौरान बड़े थर्मल तनाव वाली कुछ कास्टिंग के लिए, हीटिंग की गति को नियंत्रित किया जाना चाहिए। आम तौर पर, कम तापमान और धीमी हीटिंग (600 डिग्री सेल्सियस से नीचे) या कम या मध्यम तापमान पर रहने का उपयोग किया जा सकता है, और फिर उच्च तापमान वाले क्षेत्रों में तेजी से हीटिंग का उपयोग किया जा सकता है।

(3) लोडिंग विधि। सिद्धांत यह है कि स्टील कास्टिंग को भट्ठी में रखा जाना चाहिए ताकि प्रभावी स्थान का पूरा उपयोग किया जा सके, एक समान ताप सुनिश्चित किया जा सके और कास्टिंग को ख़राब होने के लिए रखा जा सके।

2) इन्सुलेशन

स्टील कास्टिंग के ऑस्टेनिटाइजेशन के लिए होल्डिंग तापमान का चयन कास्ट स्टील की रासायनिक संरचना और आवश्यक गुणों के अनुसार किया जाना चाहिए। समान संरचना के फोर्जिंग स्टील भागों की तुलना में होल्डिंग तापमान आम तौर पर थोड़ा अधिक (लगभग 20 डिग्री सेल्सियस) होता है। यूटेक्टॉइड स्टील कास्टिंग के लिए, यह सुनिश्चित किया जाना चाहिए कि कार्बाइड को जल्दी से ऑस्टेनाइट में शामिल किया जा सकता है, और ऑस्टेनाइट बारीक कणों को बनाए रख सकता है।

स्टील कास्टिंग के ताप संरक्षण समय के लिए दो कारकों पर विचार किया जाना चाहिए: पहला कारक कास्टिंग सतह और कोर का तापमान एक समान बनाना है, और दूसरा कारक संरचना की एकरूपता सुनिश्चित करना है। इसलिए, होल्डिंग समय मुख्य रूप से कास्टिंग की तापीय चालकता, अनुभाग की दीवार की मोटाई और मिश्र धातु तत्वों पर निर्भर करता है। सामान्यतया, मिश्र धातु इस्पात कास्टिंग को कार्बन स्टील कास्टिंग की तुलना में अधिक समय तक धारण करने की आवश्यकता होती है। कास्टिंग की दीवार की मोटाई आमतौर पर होल्डिंग समय की गणना का मुख्य आधार होती है। तड़के के उपचार और उम्र बढ़ने के उपचार के धारण समय के लिए, ताप उपचार के उद्देश्य, धारण तापमान और तत्व प्रसार दर जैसे कारकों पर विचार किया जाना चाहिए।

3) ठंडा करना

मेटलोग्राफिक परिवर्तन को पूरा करने, आवश्यक मेटलोग्राफिक संरचना प्राप्त करने और निर्दिष्ट प्रदर्शन संकेतक प्राप्त करने के लिए, गर्मी संरक्षण के बाद स्टील कास्टिंग को अलग-अलग गति से ठंडा किया जा सकता है। सामान्यतया, शीतलन दर बढ़ाने से एक अच्छी संरचना प्राप्त करने और अनाज को परिष्कृत करने में मदद मिल सकती है, जिससे कास्टिंग के यांत्रिक गुणों में सुधार होता है। हालाँकि, यदि शीतलन दर बहुत तेज़ है, तो कास्टिंग में अधिक तनाव पैदा करना आसान है। इससे जटिल संरचनाओं वाली कास्टिंग में विकृति या दरार आ सकती है।

स्टील कास्टिंग के ताप उपचार के लिए शीतलन माध्यम में आम तौर पर हवा, तेल, पानी, खारा पानी और पिघला हुआ नमक शामिल होता है।

 

 

3. स्टील कास्टिंग की ताप उपचार विधि

विभिन्न ताप विधियों, धारण समय और शीतलन स्थितियों के अनुसार, स्टील कास्टिंग के ताप उपचार तरीकों में मुख्य रूप से एनीलिंग, सामान्यीकरण, शमन, तड़का, समाधान उपचार, वर्षा सख्त करना, तनाव राहत उपचार और हाइड्रोजन निष्कासन उपचार शामिल हैं।

1) एनीलिंग।

एनीलिंग स्टील को गर्म करना है जिसकी संरचना संतुलन स्थिति से प्रक्रिया द्वारा पूर्व निर्धारित एक निश्चित तापमान तक विचलित हो जाती है, और फिर गर्मी संरक्षण (आमतौर पर भट्ठी के साथ ठंडा करना या चूने में दफनाना) के बाद इसे धीरे-धीरे ठंडा करना होता है ताकि गर्मी उपचार प्रक्रिया प्राप्त हो सके। संरचना की संतुलन स्थिति. स्टील की संरचना और एनीलिंग के उद्देश्य और आवश्यकताओं के अनुसार, एनीलिंग को पूर्ण एनीलिंग, इज़ोटेर्मल एनीलिंग, गोलाकार एनीलिंग, पुनर्क्रिस्टलीकरण एनीलिंग, तनाव राहत एनीलिंग आदि में विभाजित किया जा सकता है।

(1) पूर्ण एनीलिंग। पूर्ण एनीलिंग की सामान्य प्रक्रिया है: स्टील कास्टिंग को एसी3 से 20 डिग्री सेल्सियस-30 डिग्री सेल्सियस ऊपर गर्म करना, इसे कुछ समय तक पकड़कर रखना, ताकि स्टील में संरचना पूरी तरह से ऑस्टेनाइट में तब्दील हो जाए, और फिर धीरे-धीरे ठंडा करना (आमतौर पर) 500 ℃ - 600 ℃ पर भट्टी से ठंडा करना, और अंत में हवा में ठंडा करना। तथाकथित पूर्ण का अर्थ है कि गर्म करने पर एक पूर्ण ऑस्टेनाइट संरचना प्राप्त होती है।

पूर्ण एनीलिंग के उद्देश्य में मुख्य रूप से शामिल हैं: पहला गर्म काम के कारण होने वाली मोटे और असमान संरचना में सुधार करना है; दूसरा, मध्यम कार्बन के ऊपर कार्बन स्टील और मिश्र धातु स्टील कास्टिंग की कठोरता को कम करना है, जिससे उनके काटने के प्रदर्शन में सुधार होता है (सामान्य तौर पर, जब वर्कपीस की कठोरता 170 एचबीडब्ल्यू-230 एचबीडब्ल्यू के बीच होती है, तो इसे काटना आसान होता है। जब कठोरता होती है) इस सीमा से अधिक या कम है, इससे काटना मुश्किल हो जाएगा); तीसरा है स्टील कास्टिंग के आंतरिक तनाव को खत्म करना।

पूर्ण एनीलिंग की उपयोग सीमा। पूर्ण एनीलिंग मुख्य रूप से 0.25% से 0.77% तक कार्बन सामग्री के साथ हाइपोयूटेक्टॉइड संरचना वाले कार्बन स्टील और मिश्र धातु इस्पात कास्टिंग के लिए उपयुक्त है। हाइपरयूटेक्टॉइड स्टील को पूरी तरह से एनील्ड नहीं किया जाना चाहिए, क्योंकि जब हाइपरयूटेक्टॉइड स्टील को Accm से ऊपर गर्म किया जाता है और धीरे-धीरे ठंडा किया जाता है, तो द्वितीयक सीमेंटाइट एक नेटवर्क आकार में ऑस्टेनाइट ग्रेन सीमा के साथ अवक्षेपित हो जाएगा, जिससे स्टील की ताकत, प्लास्टिसिटी और प्रभाव क्रूरता महत्वपूर्ण हो जाती है। गिरावट।

(2) इज़ोटेर्मल एनीलिंग। इज़ोटेर्मल एनीलिंग स्टील कास्टिंग को एसी3 (या एसी1) से 20 डिग्री सेल्सियस - 30 डिग्री सेल्सियस ऊपर गर्म करने को संदर्भित करता है, कुछ समय तक रखने के बाद, जल्दी से सबकूल्ड ऑस्टेनाइट इज़ोटेर्मल ट्रांसफॉर्मेशन वक्र के चरम तापमान तक ठंडा किया जाता है, और फिर एक अवधि के लिए रखा जाता है। समय का (Perlite परिवर्तन क्षेत्र)। ऑस्टेनाइट के पर्लाइट में परिवर्तित होने के बाद, यह धीरे-धीरे ठंडा हो जाता है।

(3) गोलाकार एनीलिंग। स्फेरॉइडाइजिंग एनीलिंग में स्टील कास्टिंग को AC1 से थोड़ा अधिक तापमान पर गर्म करना होता है, और फिर लंबे समय तक गर्मी संरक्षण के बाद, स्टील में द्वितीयक सीमेंटाइट स्वचालित रूप से दानेदार (या गोलाकार) सीमेंटाइट में बदल जाता है, और फिर धीमी गति से हीट ट्रीटमेंट होता है। कमरे के तापमान तक ठंडा करने की प्रक्रिया।
गोलाकार एनीलिंग के उद्देश्य में शामिल हैं: कठोरता को कम करना; मेटलोग्राफिक संरचना को एक समान बनाना; काटने के प्रदर्शन में सुधार और शमन की तैयारी।
गोलाकार एनीलिंग मुख्य रूप से यूटेक्टॉइड स्टील्स और हाइपरयूटेक्टॉइड स्टील्स (0.77% से अधिक कार्बन सामग्री) जैसे कार्बन टूल स्टील, मिश्र धातु स्प्रिंग स्टील, रोलिंग बेयरिंग स्टील और मिश्र धातु टूल स्टील पर लागू होती है।

(4) तनाव से राहत एनीलिंग और पुनः क्रिस्टलीकरण एनीलिंग। तनाव राहत एनीलिंग को निम्न तापमान एनीलिंग भी कहा जाता है। यह एक ऐसी प्रक्रिया है जिसमें स्टील कास्टिंग को AC1 तापमान (400 डिग्री सेल्सियस - 500 डिग्री सेल्सियस) से नीचे गर्म किया जाता है, फिर कुछ समय के लिए रखा जाता है, और फिर धीरे-धीरे कमरे के तापमान तक ठंडा किया जाता है। तनाव राहत एनीलिंग का उद्देश्य कास्टिंग के आंतरिक तनाव को खत्म करना है। तनाव राहत एनीलिंग प्रक्रिया के दौरान स्टील की मेटलोग्राफिक संरचना नहीं बदलेगी। पुनर्क्रिस्टलीकरण एनीलिंग का उपयोग मुख्य रूप से शीत विरूपण प्रसंस्करण के कारण होने वाली विकृत संरचना को खत्म करने और कार्य कठोरता को खत्म करने के लिए किया जाता है। पुनर्क्रिस्टलीकरण एनीलिंग के लिए ताप तापमान पुनर्क्रिस्टलीकरण तापमान से 150 डिग्री सेल्सियस - 250 डिग्री सेल्सियस अधिक है। पुनर्क्रिस्टलीकरण एनीलिंग ठंडे विरूपण के बाद विस्तारित क्रिस्टल अनाज को एकसमान समअक्षीय क्रिस्टल में फिर से बना सकता है, जिससे कार्य सख्त होने का प्रभाव समाप्त हो जाता है।

2) सामान्य बनाना

नॉर्मलाइज़िंग एक ताप उपचार है जिसमें स्टील को AC3 (हाइपोयूटेक्टॉइड स्टील) और Acm (हाइपरयूटेक्टॉइड स्टील) से 30 डिग्री सेल्सियस - 50 डिग्री सेल्सियस ऊपर गर्म किया जाता है, और गर्मी संरक्षण की अवधि के बाद, इसे हवा में या कमरे के तापमान तक ठंडा किया जाता है। मजबूर हवा. तरीका। सामान्यीकरण में एनीलिंग की तुलना में तेज़ शीतलन दर होती है, इसलिए सामान्यीकृत संरचना एनील्ड संरचना की तुलना में बेहतर होती है, और इसकी ताकत और कठोरता भी एनील्ड संरचना की तुलना में अधिक होती है। लघु उत्पादन चक्र और सामान्यीकरण के उच्च उपकरण उपयोग के कारण, विभिन्न स्टील कास्टिंग में सामान्यीकरण का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।

सामान्यीकरण के उद्देश्य को निम्नलिखित तीन श्रेणियों में विभाजित किया गया है:

(1) अंतिम ताप उपचार के रूप में सामान्यीकरण
कम शक्ति आवश्यकताओं वाली धातु कास्टिंग के लिए, सामान्यीकरण का उपयोग अंतिम ताप उपचार के रूप में किया जा सकता है। सामान्यीकरण से अनाज को परिष्कृत किया जा सकता है, संरचना को समरूप बनाया जा सकता है, हाइपोयूटेक्टॉइड स्टील में फेराइट सामग्री को कम किया जा सकता है, पर्लाइट सामग्री को बढ़ाया और परिष्कृत किया जा सकता है, जिससे स्टील की ताकत, कठोरता और कठोरता में सुधार होता है।

(2) प्री-हीट उपचार के रूप में सामान्यीकरण
बड़े वर्गों के साथ स्टील कास्टिंग के लिए, शमन या शमन और तड़के (शमन और उच्च तापमान तड़के) से पहले सामान्यीकरण विडमैनस्टैटन संरचना और बैंडेड संरचना को खत्म कर सकता है, और एक अच्छी और समान संरचना प्राप्त कर सकता है। 0.77% से अधिक कार्बन सामग्री वाले कार्बन स्टील्स और मिश्र धातु उपकरण स्टील्स में मौजूद नेटवर्क सीमेंटाइट के लिए, सामान्यीकरण माध्यमिक सीमेंटाइट की सामग्री को कम कर सकता है और इसे एक सतत नेटवर्क बनाने से रोक सकता है, जिससे संगठन को गोलाकार एनीलिंग के लिए तैयार किया जा सकता है।

(3) कटिंग प्रदर्शन में सुधार करें
सामान्यीकरण से कम कार्बन स्टील के काटने के प्रदर्शन में सुधार हो सकता है। एनीलिंग के बाद कम कार्बन स्टील कास्टिंग की कठोरता बहुत कम होती है, और काटने के दौरान चाकू से चिपकना आसान होता है, जिसके परिणामस्वरूप सतह अत्यधिक खुरदरा हो जाती है। गर्मी उपचार को सामान्य करने के माध्यम से, कम कार्बन स्टील कास्टिंग की कठोरता को 140 एचबीडब्ल्यू - 190 एचबीडब्ल्यू तक बढ़ाया जा सकता है, जो इष्टतम काटने की कठोरता के करीब है, जिससे काटने के प्रदर्शन में सुधार होता है।

3) शमन

शमन एक गर्मी उपचार प्रक्रिया है जिसमें स्टील कास्टिंग को एसी 3 या एसी 1 से ऊपर के तापमान पर गर्म किया जाता है, और फिर एक पूर्ण मार्टेंसिटिक संरचना प्राप्त करने के लिए कुछ समय तक रखने के बाद तेजी से ठंडा किया जाता है। शमन तनाव को खत्म करने और आवश्यक व्यापक यांत्रिक गुणों को प्राप्त करने के लिए स्टील कास्टिंग को सबसे गर्म होने के बाद समय पर तड़का लगाया जाना चाहिए।

(1) शमन तापमान
हाइपोयूटेक्टॉइड स्टील का शमन ताप तापमान Ac3 से 30℃-50℃ ऊपर है; यूटेक्टॉइड स्टील और हाइपरयूटेक्टॉइड स्टील का शमन ताप तापमान Ac1 से 30℃-50℃ ऊपर है। महीन दानेदार ऑस्टेनाइट प्राप्त करने के लिए हाइपोएटेक्टॉइड कार्बन स्टील को उपर्युक्त शमन तापमान पर गर्म किया जाता है, और शमन के बाद महीन मार्टेंसाइट संरचना प्राप्त की जा सकती है। यूटेक्टॉइड स्टील और हाइपरयूटेक्टॉइड स्टील को शमन और गर्म करने से पहले गोलाकार और एनील्ड किया गया है, इसलिए एसी 1 के ऊपर 30 ℃ -50 ℃ तक गर्म करने और अपूर्ण रूप से ऑस्टेनिटाइज़ करने के बाद, संरचना ऑस्टेनाइट और आंशिक रूप से अघुलनशील महीन दाने वाले घुसपैठ वाले कार्बन शरीर के कण हैं। शमन के बाद, ऑस्टेनाइट मार्टेंसाइट में बदल जाता है, और अघुलनशील सीमेंटाइट कण बरकरार रहते हैं। सीमेंटाइट की उच्च कठोरता के कारण, यह न केवल स्टील की कठोरता को कम करता है, बल्कि इसके पहनने के प्रतिरोध में भी सुधार करता है। हाइपरयूटेक्टॉइड स्टील की सामान्य बुझती संरचना महीन परतदार मार्टेंसाइट है, और बारीक दानेदार सीमेंटाइट और थोड़ी मात्रा में बरकरार ऑस्टेनाइट मैट्रिक्स पर समान रूप से वितरित होते हैं। इस संरचना में उच्च शक्ति और पहनने का प्रतिरोध है, लेकिन इसमें कुछ हद तक कठोरता भी है।

(2) ताप उपचार प्रक्रिया को बुझाने के लिए शीतलक माध्यम
शमन का उद्देश्य पूर्ण मार्टेंसाइट प्राप्त करना है। इसलिए, शमन के दौरान कास्ट स्टील की शीतलन दर कास्ट स्टील की महत्वपूर्ण शीतलन दर से अधिक होनी चाहिए, अन्यथा मार्टेंसाइट संरचना और संबंधित गुण प्राप्त नहीं किए जा सकते हैं। हालाँकि, बहुत अधिक शीतलन दर आसानी से कास्टिंग के विरूपण या दरार का कारण बन सकती है। उपरोक्त आवश्यकताओं को एक ही समय में पूरा करने के लिए, कास्टिंग की सामग्री के अनुसार उपयुक्त शीतलन माध्यम का चयन किया जाना चाहिए, या चरणबद्ध शीतलन की विधि अपनाई जानी चाहिए। 650℃-400℃ के तापमान रेंज में, स्टील के सुपरकूल्ड ऑस्टेनाइट की इज़ोटेर्मल परिवर्तन दर सबसे बड़ी है। इसलिए, जब कास्टिंग बुझती है, तो इस तापमान सीमा में तेजी से शीतलन सुनिश्चित किया जाना चाहिए। एमएस बिंदु के नीचे, विरूपण या दरार को रोकने के लिए शीतलन दर धीमी होनी चाहिए। शमन माध्यम आमतौर पर पानी, जलीय घोल या तेल को अपनाता है। चरण शमन या ऑस्टेम्परिंग में, आमतौर पर इस्तेमाल किए जाने वाले मीडिया में गर्म तेल, पिघला हुआ धातु, पिघला हुआ नमक या पिघला हुआ क्षार शामिल होता है।

650℃-550℃ के उच्च तापमान क्षेत्र में पानी की शीतलन क्षमता मजबूत होती है, और 300℃-200℃ के निम्न तापमान क्षेत्र में पानी की शीतलन क्षमता बहुत मजबूत होती है। सरल आकार और बड़े क्रॉस-सेक्शन वाले कार्बन स्टील कास्टिंग को बुझाने और ठंडा करने के लिए पानी अधिक उपयुक्त है। जब शमन और शीतलन के लिए उपयोग किया जाता है, तो पानी का तापमान आम तौर पर 30 डिग्री सेल्सियस से अधिक नहीं होता है। इसलिए, पानी के तापमान को उचित सीमा के भीतर बनाए रखने के लिए जल परिसंचरण को मजबूत करने के लिए इसे आम तौर पर अपनाया जाता है। इसके अलावा, पानी में नमक (NaCl) या क्षार (NaOH) गर्म करने से घोल की शीतलन क्षमता काफी बढ़ जाएगी।

शीतलन माध्यम के रूप में तेल का मुख्य लाभ यह है कि 300℃-200℃ के निम्न तापमान क्षेत्र में शीतलन दर पानी की तुलना में बहुत कम है, जो बुझी हुई वर्कपीस के आंतरिक तनाव को काफी कम कर सकती है और विरूपण की संभावना को कम कर सकती है। और ढलाई का टूटना। साथ ही, 650℃-550℃ के उच्च तापमान रेंज में तेल की शीतलन क्षमता अपेक्षाकृत कम है, जो शमन माध्यम के रूप में तेल का मुख्य नुकसान भी है। शमन तेल का तापमान आम तौर पर 60℃-80℃ पर नियंत्रित किया जाता है। तेल का उपयोग मुख्य रूप से जटिल आकार वाले मिश्र धातु इस्पात कास्टिंग के शमन और छोटे क्रॉस-सेक्शन और जटिल आकार वाले कार्बन स्टील कास्टिंग के शमन के लिए किया जाता है।

इसके अलावा, पिघला हुआ नमक भी आमतौर पर शमन माध्यम के रूप में उपयोग किया जाता है, जो इस समय नमक स्नान बन जाता है। नमक स्नान में उच्च क्वथनांक होता है और इसकी शीतलन क्षमता पानी और तेल के बीच होती है। नमक स्नान का उपयोग अक्सर ऑस्टेम्परिंग और स्टेज शमन के लिए किया जाता है, साथ ही जटिल आकार, छोटे आयाम और सख्त विरूपण आवश्यकताओं के साथ कास्टिंग के उपचार के लिए भी किया जाता है।

 

 

4) तड़का लगाना

टेम्परिंग एक गर्मी उपचार प्रक्रिया को संदर्भित करता है जिसमें बुझती या सामान्यीकृत स्टील कास्टिंग को महत्वपूर्ण बिंदु एसी 1 से कम चयनित तापमान पर गर्म किया जाता है, और कुछ समय तक रखने के बाद, उन्हें उचित दर पर ठंडा किया जाता है। टेम्परिंग ताप उपचार तनाव को खत्म करने और स्टील कास्टिंग की प्लास्टिसिटी और कठोरता में सुधार करने के लिए शमन या सामान्यीकरण के बाद प्राप्त अस्थिर संरचना को एक स्थिर संरचना में बदल सकता है। आम तौर पर, शमन और उच्च तापमान तड़के उपचार की गर्मी उपचार प्रक्रिया को शमन और तड़के उपचार कहा जाता है। बुझी हुई स्टील कास्टिंग को समय पर टेम्पर्ड किया जाना चाहिए, और आवश्यक होने पर सामान्यीकृत स्टील कास्टिंग को टेम्पर्ड किया जाना चाहिए। टेम्परिंग के बाद स्टील कास्टिंग का प्रदर्शन टेम्परिंग तापमान, समय और संख्या पर निर्भर करता है। टेम्परिंग तापमान में वृद्धि और किसी भी समय होल्डिंग समय का विस्तार न केवल स्टील कास्टिंग के शमन तनाव को दूर कर सकता है, बल्कि अस्थिर बुझने वाले मार्टेंसाइट को टेम्पर्ड मार्टेंसाइट, ट्रूस्टाइट या सॉर्बाइट में भी बदल सकता है। स्टील कास्टिंग की ताकत और कठोरता कम हो जाती है, और प्लास्टिसिटी में काफी सुधार होता है। मिश्र धातु तत्वों वाले कुछ मध्यम मिश्र धातु स्टील्स के लिए जो दृढ़ता से कार्बाइड बनाते हैं (जैसे क्रोमियम, मोलिब्डेनम, वैनेडियम और टंगस्टन इत्यादि), 400 ℃-500 ℃ पर तड़का लगाने पर कठोरता बढ़ जाती है और कठोरता कम हो जाती है। इस घटना को द्वितीयक सख्त कहा जाता है, यानी, टेम्पर्ड अवस्था में कास्ट स्टील की कठोरता अधिकतम तक पहुंच जाती है। वास्तविक उत्पादन में, माध्यमिक सख्त विशेषताओं वाले मध्यम मिश्र धातु कास्ट स्टील को कई बार टेम्पर्ड करने की आवश्यकता होती है।

(1) कम तापमान का तड़का
निम्न तापमान तड़के की तापमान सीमा 150℃-250℃ है। कम तापमान वाले टेम्परिंग से टेम्पर्ड मार्टेंसाइट संरचना प्राप्त की जा सकती है, जिसका उपयोग मुख्य रूप से उच्च कार्बन स्टील को बुझाने और उच्च मिश्र धातु स्टील को बुझाने के लिए किया जाता है। टेम्पर्ड मार्टेंसाइट क्रिप्टोक्रिस्टलाइन मार्टेंसाइट प्लस बारीक दानेदार कार्बाइड की संरचना को संदर्भित करता है। कम तापमान के तापमान के बाद हाइपोयूटेक्टॉइड स्टील की संरचना टेम्पर्ड मार्टेंसाइट है; कम तापमान पर टेम्परिंग के बाद हाइपरयूटेक्टॉइड स्टील की संरचना टेम्पर्ड मार्टेंसाइट + कार्बाइड + रिटेन्ड ऑस्टेनाइट है। कम तापमान टेम्परिंग का उद्देश्य उच्च कठोरता (58HRC-64HRC), उच्च शक्ति और पहनने के प्रतिरोध को बनाए रखते हुए बुझती स्टील की कठोरता में उचित रूप से सुधार करना है, जबकि स्टील कास्टिंग की शमन तनाव और भंगुरता को काफी कम करना है।

(2) मध्यम तापमान का तड़का
मध्यम तापमान का तड़का तापमान आम तौर पर 350℃-500℃ के बीच होता है। मध्यम तापमान पर तड़के के बाद की संरचना बड़ी मात्रा में महीन दाने वाली सीमेंटाइट होती है जो फेराइट मैट्रिक्स पर बिखरी और वितरित होती है, यानी टेम्पर्ड ट्रूस्टाइट संरचना। टेम्पर्ड ट्रूस्टाइट संरचना में फेराइट अभी भी मार्टेंसाइट के आकार को बरकरार रखता है। तड़के के बाद स्टील कास्टिंग का आंतरिक तनाव मूल रूप से समाप्त हो जाता है, और उनमें उच्च लोचदार सीमा और उपज सीमा, उच्च शक्ति और कठोरता, और अच्छी प्लास्टिसिटी और क्रूरता होती है।

(3) उच्च तापमान तड़का
उच्च तापमान तड़के का तापमान आम तौर पर 500°C-650°C होता है, और ताप उपचार प्रक्रिया जो शमन और उसके बाद उच्च तापमान तड़के को जोड़ती है, आमतौर पर शमन और तड़के उपचार कहा जाता है। उच्च तापमान तड़के के बाद की संरचना टेम्पर्ड सॉर्बाइट यानी महीन दाने वाली सीमेंटाइट और फेराइट होती है। टेम्पर्ड सॉर्बाइट में फेराइट बहुभुज फेराइट है जो पुन: क्रिस्टलीकरण से गुजरता है। उच्च तापमान टेम्परिंग के बाद स्टील कास्टिंग में ताकत, प्लास्टिसिटी और क्रूरता के मामले में अच्छे व्यापक यांत्रिक गुण होते हैं। उच्च तापमान टेम्परिंग का व्यापक रूप से मध्यम कार्बन स्टील, कम मिश्र धातु इस्पात और जटिल बलों वाले विभिन्न महत्वपूर्ण संरचनात्मक भागों में उपयोग किया जाता है।

 

 

5) ठोस समाधान उपचार

समाधान उपचार का मुख्य उद्देश्य सुपरसैचुरेटेड एकल-चरण संरचना प्राप्त करने के लिए ठोस समाधान में कार्बाइड या अन्य अवक्षेपित चरणों को भंग करना है। ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील, ऑस्टेनिटिक मैंगनीज स्टील और वर्षा सख्त करने वाले स्टेनलेस स्टील की कास्टिंग को आम तौर पर ठोस समाधान से उपचारित किया जाना चाहिए। समाधान तापमान का चुनाव कास्ट स्टील की रासायनिक संरचना और चरण आरेख पर निर्भर करता है। ऑस्टेनिटिक मैंगनीज स्टील कास्टिंग का तापमान आम तौर पर 1000 ℃ - 1100 ℃ होता है; ऑस्टेनिटिक क्रोमियम-निकल स्टेनलेस स्टील कास्टिंग का तापमान आम तौर पर 1000℃-1250℃ होता है।

कास्ट स्टील में कार्बन की मात्रा जितनी अधिक होगी और अघुलनशील मिश्रधातु तत्व जितने अधिक होंगे, उसके ठोस घोल का तापमान उतना ही अधिक होना चाहिए। तांबे से युक्त अवक्षेपण सख्त स्टील कास्टिंग के लिए, शीतलन के दौरान कास्ट अवस्था में कठोर तांबा युक्त चरणों के अवक्षेपण के कारण स्टील कास्टिंग की कठोरता बढ़ जाती है। संरचना को नरम करने और प्रसंस्करण प्रदर्शन में सुधार करने के लिए, स्टील कास्टिंग को ठोस समाधान से उपचारित करने की आवश्यकता होती है। इसका ठोस घोल तापमान 900℃-950℃ है।

6) वर्षा सख्त करने का उपचार

वर्षा सख्तीकरण उपचार एक फैलाव मजबूत करने वाला उपचार है जो तड़के तापमान सीमा के भीतर किया जाता है, जिसे कृत्रिम उम्र बढ़ने के रूप में भी जाना जाता है। वर्षा सख्त उपचार का सार यह है कि उच्च तापमान पर, कार्बाइड, नाइट्राइड, इंटरमेटेलिक यौगिक और अन्य अस्थिर मध्यवर्ती चरण सुपरसैचुरेटेड ठोस समाधान से अवक्षेपित होते हैं और मैट्रिक्स में फैल जाते हैं, इस प्रकार कच्चा स्टील व्यापक रूप से बेहतर यांत्रिक गुणों और कठोरता में बदल जाता है।

उम्र बढ़ने के उपचार का तापमान सीधे स्टील कास्टिंग के अंतिम प्रदर्शन को प्रभावित करता है। यदि उम्र बढ़ने का तापमान बहुत कम है, तो वर्षा सख्त होने का चरण धीरे-धीरे तेज हो जाएगा; यदि उम्र बढ़ने का तापमान बहुत अधिक है, तो अवक्षेपित चरण का संचय ओवरएजिंग का कारण बनेगा, और सर्वोत्तम प्रदर्शन प्राप्त नहीं किया जाएगा। इसलिए, फाउंड्री को कास्ट स्टील ग्रेड और स्टील कास्टिंग के निर्दिष्ट प्रदर्शन के अनुसार उचित उम्र बढ़ने के तापमान का चयन करना चाहिए। ऑस्टेनिटिक ताप-प्रतिरोधी कास्ट स्टील का उम्र बढ़ने का तापमान आम तौर पर 550℃-850℃ होता है; उच्च शक्ति वाले वर्षा सख्त करने वाले कास्ट स्टील का उम्र बढ़ने का तापमान आम तौर पर 500 ℃ होता है।

7) तनाव मुक्ति उपचार

तनाव राहत ताप उपचार का उद्देश्य कास्टिंग तनाव, शमन तनाव और मशीनिंग द्वारा उत्पन्न तनाव को खत्म करना है, ताकि कास्टिंग के आकार को स्थिर किया जा सके। तनाव राहत ताप उपचार को आम तौर पर Ac1 से नीचे 100°C-200°C तक गर्म किया जाता है, फिर कुछ समय के लिए रखा जाता है, और अंत में भट्टी से ठंडा किया जाता है। तनाव राहत प्रक्रिया के दौरान स्टील कास्टिंग की संरचना नहीं बदली। कार्बन स्टील कास्टिंग, कम-मिश्र धातु स्टील कास्टिंग और उच्च-मिश्र धातु स्टील कास्टिंग सभी को तनाव राहत उपचार के अधीन किया जा सकता है।

 

 

4. स्टील कास्टिंग के गुणों पर ताप उपचार का प्रभाव

रासायनिक संरचना और कास्टिंग प्रक्रिया के आधार पर स्टील कास्टिंग के प्रदर्शन के अलावा, इसे उत्कृष्ट व्यापक यांत्रिक गुणों वाला बनाने के लिए विभिन्न ताप उपचार विधियों का भी उपयोग किया जा सकता है। ताप उपचार प्रक्रिया का सामान्य उद्देश्य कास्टिंग की गुणवत्ता में सुधार करना, कास्टिंग का वजन कम करना, सेवा जीवन का विस्तार करना और लागत कम करना है। कास्टिंग के यांत्रिक गुणों में सुधार के लिए ताप उपचार एक महत्वपूर्ण साधन है; गर्मी उपचार के प्रभाव को आंकने के लिए कास्टिंग के यांत्रिक गुण एक महत्वपूर्ण संकेतक हैं। निम्नलिखित गुणों के अलावा, फाउंड्री को स्टील कास्टिंग का ताप-उपचार करते समय प्रसंस्करण प्रक्रियाओं, काटने के प्रदर्शन और कास्टिंग की उपयोग आवश्यकताओं जैसे कारकों पर भी विचार करना चाहिए।

1) कास्टिंग की ताकत पर ताप उपचार का प्रभाव
समान कास्ट स्टील संरचना की स्थिति के तहत, विभिन्न ताप उपचार प्रक्रियाओं के बाद स्टील कास्टिंग की ताकत में वृद्धि की प्रवृत्ति होती है। सामान्यतया, गर्मी उपचार के बाद कार्बन स्टील कास्टिंग और कम मिश्र धातु स्टील कास्टिंग की तन्यता ताकत 414 एमपीए-1724 एमपीए तक पहुंच सकती है।

2) स्टील कास्टिंग की प्लास्टिसिटी पर हीट ट्रीटमेंट का प्रभाव
स्टील कास्टिंग की एज़-कास्ट संरचना खुरदरी होती है और प्लास्टिसिटी कम होती है। ताप उपचार के बाद, इसकी सूक्ष्म संरचना और प्लास्टिसिटी में तदनुसार सुधार किया जाएगा। विशेष रूप से शमन और तड़के उपचार (शमन + उच्च तापमान तड़के) के बाद स्टील कास्टिंग की प्लास्टिसिटी में काफी सुधार होगा।

3) स्टील कास्टिंग की कठोरता
स्टील कास्टिंग की कठोरता सूचकांक का मूल्यांकन अक्सर प्रभाव परीक्षणों द्वारा किया जाता है। चूंकि स्टील कास्टिंग की ताकत और क्रूरता विरोधाभासी संकेतकों की एक जोड़ी है, इसलिए फाउंड्री को ग्राहकों द्वारा आवश्यक व्यापक यांत्रिक गुणों को प्राप्त करने के लिए एक उपयुक्त गर्मी उपचार प्रक्रिया का चयन करने के लिए व्यापक विचार करना चाहिए।

4) कास्टिंग की कठोरता पर ताप उपचार का प्रभाव
जब कास्ट स्टील की कठोरता समान होती है, तो गर्मी उपचार के बाद कास्ट स्टील की कठोरता मोटे तौर पर कास्ट स्टील की ताकत को प्रतिबिंबित कर सकती है। इसलिए, गर्मी उपचार के बाद कास्ट स्टील के प्रदर्शन का अनुमान लगाने के लिए कठोरता को एक सहज सूचकांक के रूप में उपयोग किया जा सकता है। सामान्यतया, गर्मी उपचार के बाद कार्बन स्टील कास्टिंग की कठोरता 120 HBW - 280 HBW तक पहुंच सकती है।