عمليات المعالجات الحرارية للمعادن


(عبد الرحمن عبد الخالق) #61

وصل المطلوب وصلك الله برضوانه وثوابه.


(ابو اسامه الراوي) #62

ان عملية التقسية(hardenig )من الافضل ان يتم التبريد بواسطة الماء لانه وسط ذات تبريد سريع لهذ تتم عملية التصليد ولكن هذه العملية تنتج عنها اجهادات داخلية عالية في المعدن بسبب التشكيل البلوري الناتج من عملية التقسية … وللتخلص من هذه الاجهادات فيتم تعرض المعدن الى عملية اخرى وهي تسمى المراجعة(tempring) اي يسخن المعدن بتفس حرارة تسخين التقسية ولكن يتم التبريد بواسطة الزيت كونه وسط تبريد اقل من الماء فيؤدي هذا الى تقليل الاجهادات الداخلية الحاصلة للمعدن بعد عملية التقسية…اما عملية التخمير (anealing) فتكون عملية التبريد في الفرن اي يطفيء الفرن بعد وصول المعدن درجة الحرارة المطلوبة ويبقى المعدن داخل الفرن الى ان يبرد…
تعقيبا على الاخ المهندس صلاح حول نسبة الكربون في الفولاذ فأن نسبة الكربون تتراوح ما بين 2%-6.67% واذا زادت نسبة الكربون على هذا الحد فيتحول الى حديد زهر (cast iron)…


(مهندس صلاح يحيى) #63

معلومة سليمة 100% مهندس اسامة ونشكرك على هذه الأضافة الرائعه


(أبو أنس المصري) #64

باشمهندس صلاح، معلش صححني لو أنا غلط. Tempering لا يتم عند درجة حرارة التقسية وإلا فلا فائدة على الإطلاق من العملية السابقة.
الأمر الثاني أن التبريد بالماء أو بالزيت أو بتيار الهواء المدفوع accelerated air cooling كلها عمليات تقسية. لكن في التخمير يتم التبريد بالبطئ داخل الفرن وبدون مساعدة أي مبردات حتى لا تترك في الهواء Still in air

من المتعارف عليه أن المعدن يفقد كل الخواص التي اكتسبها من أي عملية معالجة حرارية إذا تم تسخينه لدرجة حرارة أعلى من درجة حرارة هذه العملية.


(مهندس صلاح يحيى) #65

السلام عليكم ورحمة الله وبركاته

يسعدنى النقاش معكم فى هذا الموضوع لانه من الموضوعات الهامة ويختلف فيها الأراء كلا حسب معلوماته ولكن من الواقع والخبرة العملية يسعدنى ان اشرح هذا المفهوم باستفاضه لتعم الفائدة ودون لبس فى المعلومات كما يلى :

على سبيل المثال ( صلب عدد القطع والصلب السبائكى ) وهو ما يحتاج للمعالجة الحرارية فأنه :

أثناء عمليه التقسية تتغلغل ببطئ شديد حتى تنتقل الحرارة من السطح الى القلب بدون حدوث اجهادات على الحد القاطع يؤدى الى اتلافه نهائيا ويكون غير صالح للتشغيل على الماكينات.

وحتى يكون الشرح مفيدا وبمعلومات اكثر بدون اخفاء اى معلومة عن هذا الموضوع ومن اسرار التقسية والمراجعه لصلب السرعات العالية H.s.s لابد من توضيح ذلك بمنحنى بيانى لهذه العملية ( التقسية و التبريد والمراجعه للصلب H.S.S.) ويعتمد على درجة الحرارة مع الزمن كما يلى :

يتم التسخين على مراحل مع درجات الحرارة وفى كل مرحلة ثبات الزمن ثم يليها باقى المراحل

1- مرحلة التسخين الأبتدائى الأولى يتم عند درجة حرارة 650 درجة مئوية هذه العملية هامة جدا لعاملين اساسيين هما: أزالة الرطوبة من الصلب لعدم اصابة العامل على الأفران نتيجة التفاعل & تسخين مرحلى ليعطى الصلب قابليه انتقال الحرارة.

2- تسخين المرحلة التانية (800 درجة مئوية) مهمة هذه المرحلة من التسخين أن تصل درجة الحرارة للصلب لهذه الدرجة من السطح مع قلب الشغلة لعدم الأجهادات على الحد القاطع وتكون المدة الزمنية لا تقل عن 30 دقيقة.

3- التسخين المرحلة الثالثة (1000 درجة مئوية) يتم تسخين الخامة او الشغلة لهذه الدرجة لزيادة تجانس الحرارة فى القلب والسطح معا.
مما يعطى الشغلة وخصوصا الحد القاطع جودة عالية فى التشغيل وعمر الشغلة ويكون اللازم فى حدود 20 دقيقة تقل عن المرحلة السابقة.

4- التسخين النهائى للشغلة عند 1260 درجة مئوية وعند هذه الدرجة يتم تحويل الكربيدات للشغلة بالكامل وتذوب مع باقى المكونات فى أقل زمن ممكن يتناسب مع حجم الحد القاطع الفعال فقط ثم يتم نقلها بسرعه لفرن التبريد…

ويتم تبريد الصلب من درجة التقسية فى هذا الفرن عند (550 درجة) لنتأكد بأن درجة حرارة الشغلة انخفضت لحرارة الفرن حيث هذه الدرجة فوق درجة التحول من الأستينايت الى المارتنسايت + الكربيدات الناشفه .
وتمكث الشغلة فى الفرن لتبرد فى الهواء العادى فيتم التحول الى المارتنسايت بنسبه 98% تحول وباقى 2% لم يتم تحويلهم.

اما عمليات المراجعه تتم على مرحلتين:
وكل مرحلة تتم عند درجة حرارة 560 درجة مئوية وعندها يتم مراجعه الصلب حيث انه يتحمل الحرارة العالية بدون فقد الصلادة .

ففى هذه المراجعه الأولى يتم تحويل 2% المتبقين من الأستينايت الى مارتنسيت فترتفع الصلادة للشغله ثم يتم مراجعتها مره اخرى لزيادة المتانه وضبط درجة الصلادة.

ويتم الاستعانة بعمل رسم مخطط بيانى لهذه العلاقة بين درجة الحرارة والزمن والعمليات.

وهذه المعلومات للأمانة العلمية هى خبرة عمليه كبيرة ناجحة ولم يوجد فى كتب منشورة بهذا الشرح …

ونتمنى منكم الدعاء لنا والصحة .

اشكركم على متابعتكم واتمنى مزيد من التواصل معا… مهندس صلاح يحيى


(أبو أنس المصري) #66

واضح إن درجة حرارة التخمير أقل من نصف درجة حرارة التقسية (560 مقارنة بـ 1260) ولا أنا فهمت غلط؟
شرح التبريد اللي بعد الخطوة 4 قلبتنا فيه يا باشمهندس، يعني فيه كده حسبة حلقتين تلاتة سقطهم المخرج من المسلسل :slight_smile: من 1260 وحتى 550 آيه اللي حصل؟
معذرة يا هندسة هل تعرف اسماء كتب عربية تتناول الحديد الصلب سبائكه ومعالجاته الحرارية؟ للأسف كل كتبي في مصر والموضوع ده بقى مهم جداً في شغلي.


(مهندس صلاح يحيى) #67

سيبك من الكلام اللى فى الكتب ده كلام خبراء من المانيا وده اللى كنا بنطبقة فى شغلنا وناجح
وكمان بالقياس بالأجهزة بالمعامل بعد الأنتهاء من العمليات ( اجهزة قياس الصلادة بالمعامل)


(مهندس صلاح يحيى) #68

اما بخصوص المرحلة الرابعة بتم بعد الوصول الى \رجة حرارة 1260 ثم وضعها بسرعه فى فرن درجة حرارته 550 درجة لتأخذ درجة حرارة الفرن ويتم عمليه المراجعه


(أبو أنس المصري) #69

أنا طبعاً لا أشكك في معلوماتك يا هندسة
أنا قصدي بالكتاب بس إني أراجع الحديد الصلب من أوله، لأن حتى قصة المارتنسايت والفيريت والبريت وnose curve وبقية العائلة الكريمة أنا نسيتها ومحتاج جداً أستذكر هذه الأمور لأهميتها حالياً بالنسبة لي.


(أبو أنس المصري) #70

امممممممممـ تبريد بدون مياه ولا زيت!!
طيب سؤال بقى، آيه الفرق بينه وبين Normalizing غير درجة الحرارة، لأن كده طريقة التبريد واحدة بس بدل من 1260 بيطون تقريباً 910 م°


(مهندس صلاح يحيى) #71

ممكن ترجع للتعريفات فى بداية الموضوع
لكل من العمليات الحرارية مثل التقسية والمراجعة والتخمير والمعادلة لها درجات حرارة خاصة بها وزمن خاص للعملية وطرق التبريد تختلف حسب الخامة والتقسية أي بالهواء أو الزيت أو المياه


(مهندس صلاح يحيى) #72

المهندس ابو أنس تحياتى لكم
ممكن تقرأ هذا البحث بالكتيب المرفق والمنشور بمجلة الهندسة والتكنولوجيا للدكتور خضير جاسم محمد … به بعض الأفادة فى هذا المجال وهو عن : تأثﯿر معدل سرعة تبرﯾد الفوﻻذ نوع (25 Cr Mo4) على صلادتها وتركيبها البنيوى


(أبو أنس المصري) #73

جزاكم الله خيراً يا باشمهندس صلاح
اللي سمعته عن الخامة دي مش كويس :slight_smile: أظن إنها حساسة جداً للمعالجات الحرارية وبتكون صعبة جداً في اللحام، شكراً على الكتيب وإن شاء الله لو واجهني سؤال ابقى استفسر منك.


(system) #74

جزاك الله عنا كل خير


(system) #75

جميل


(ahmed raaft) #76

الف الف شكر على مجهوداتك


(مهندس صلاح يحيى) #77

العفو يا باشمهندس


(Amr altorky) #78

السلام عليكم
برجاء الافاده هل ممكن الفولاز المقاوم للصداء(الاستانلس) يتم طلائه نحاس اصفر او ذهب … وكيف تتم هذه المعالجه.؟؟


(سامح عاصم) #79

بشمهندس صلاح يحي جزاك الله خيرا عنا
استفسار لوسمحت اعمل علي خط معالجه حراريه لتصليد المسامير وهو عباره عن سير يوضع عليه المسامير وتدخل الي الفرن وحرارته تصل الي 900 درجة ويوجد اشتعال داخل الفرن بالمثانول
ويأخذ وقت من30د الي 40 وثم ينزل في زيت وبعد ذلك يتم دخوله الي فرن معالجه
ولكن حدث شئ غريب ومعي وهو أن المسمار 10سم لما يتصلد وكأنه تم تخميره وهذا قبل دخوله فرن المعالجة مع العلم ان المقاسات الأخري تم تصليده علي هذا النمط وهذا الحديد من خامه1042 عز ما هذه المشكله


(مهندس صلاح يحيى) #80

عملية المعاملة الحرارية :

تم تنظيف العينات المحضرة لأجـراء عملية التقسية وذلك بتنظيفهـا وإزالة الأكاسـيد والدهـون والشـوائب الملتصقـة بهـا ومن ثم قياس صـلادة العينات قبل أجـراء عمليـة التقسـية لهــا . وبعــد ذلـك تحـديد درجـة حرارة التسخين حيث تعتمـد عـلى نسبة الكربون في العينة فبالنـسـبة لعينـة الـصلب المتوسـط الكربون(1042 Gr (التي تحتوي عـلى نسـبة كربون تتراوح بين ( 47.0 – 4.0) %( صلب ما قبـل اليوتكتويـد )
فالتسخين يكون أعلى من AC3 بـ ( 30 - 50 ( م أي C ْ850 وهذا حسب مخطط التوازن الحراري للحديد الكربون.

لاحظ :تأكد من أن الصلب هو الخامة المطلوبة
لاحظ أن لكل قطر ومقاس زمن للتقسية
والجدول يوضح الفترات وزمن التسخين حسب السمك او القطر
90