المعالجة الحرارية وأهميتها
*******************
المعالجة الحرارية :
تعتبر المعالجة الحرارية من العمليات
الهامة في خطوات تصنيع العديد من الأجزاء والمكونات المعدنية ، ومن خلالها يمكن
الوصول إلى المواصفات والخصائص الميكانيكية المطلوبة في المعدات وأدوات القطع
المختلفة .
إن مصطلح المعالجة
الحرارية للفلزات والسبائك المعدنية هو تعبير عام واسع الدلالات يمكن أن يشير إلى
واحدة من عدد كبير من عمليات التسخين والتبريد المنظم للحصول علي شكل بلوري معين
مرغوب فيه لأنه ذو المواصفات المطلوبة .
*************************************
وقناة المهندس للتعلم والافادة تهتم بهذه العمليات
ادخل واعرف تفاصيلها علي هذا الرابط :
https://t.co/qxszDyHz6X
*************************************
أساسيات المعالجة الحرارية :
الذرة و العنصر و البلورة :-
من المعروف أن تركيب المواد عبارة عن مجموعة من العناصر مرتبة ترتيبا معينا
في الفراغ وان أصغر عنصر في هذا الترتيب هو الذرة و يسمي التركيب الفراغي لذرات
العناصر بالبلورة و التي تتميز به العناصر من بعضها و كل المواد الموجودة هي عبارة
عن مجموعة من الكريستالات crystallites
or grain ذات الحجم الصغير جدا المتجاورة و المختلفة
الاتجاه في الفراغ . و نصف قطر هذه الحبيبات يسمي بحجم الحبيبة و يوجد بين
الحبيبات المختلفة منطقة مشتركة تسمي حدود الحبيبة ( grain
boundary
) وهذه للحبيبات المتشابهة بينما
الحبيبات المختلفة تسمي حدود الطور ( phase
boundary ) .
التركيب البلوري للحديد النقي :
يعتمد التركيب البلوري للحديد النقي علي درجة الحرارة فيمكن أن يكون ألفا (α )أو أن يكون جاما (γ) و يوجد اختلاف كبير بين كل من ألفا(α ) و جاما (γ) في وضع الذرات داخل البلورة الفرعية حيث التركيب البلوري ألفا ذرات الحديد توجد في أركان المكعب الثمانية ذرات و أيضا يوجد ذرة في مركز هذا المكعب و يسمي ( مكعب مركزي الجسم : BCC) شكل ( 1- أ ) . بينما التركيب البلوري جاما فان ذرات الحديد توجد في أركان المكعب الثمانية و توجد أيضا ذرة حديد في مركز كل وجه من أوجه المكعب و لا يوجد أي ذرات حديد في مركز المكعب و يسمي
( مكعب مركزي الوجه : FCC) شكل ( 1- ب ) .
- البلورة ألفا (BCC ) ب-البلورة جاما (FCC )
شكل رقم (1): التركيب البلوري
للحديد أ- البلورة جاما ب- البلورة ألفا
فعند دراسة الحديد من الناحية البلورية عند تسحين الحديد النقي من درجة حرارة الغرفة إلى
حوالي 910◦ م نلاحظ أن الحديد النقي في
هذه الدرجة في صورة ألفا بينما اعلي من هذه الدرجة يكون الحديد في صورة جاما ثم مع
استمرار عملية التسخين يتحول الحديد مرة أخرى إلى في صورة دلتا (δ ) وهو ( مكعب مركزي الجسم ) شكل رقم ( 2 ) أيضا و ذلك
من درجة حرارة 1401 إلى 1539 ◦م وأعلي من هذه درجات الحرارة يتحول الحديد إلى حديد
منصهر ليس له تركيب بلوري محدد
شكل رقم (2-أ) رسم يوضح الأشكال البلورية للحديد
عند درجات حرارة مختلفة التي يتحول
إليها الحديد أثناء عملية التسخين ، وأيضا أثناء عملية التبريد.
******************************************
أهمـية المعالجات الحرارية :
ويمكن تلخيص أهمـية عمل المعالجات الحرارية بصورة عامة إلى :
1- زيادة الصلادة ورفع المقاومة الميكانيكية .
2- رفع المتانة لجعل الصلب له قوة شد عالية ولتحسين المطيلية و
جعله قادرا علي مقاومة الصدمات العالية .
جعله قادرا علي مقاومة الصدمات العالية .
3- تليين المادة لتسهيل عمليات
التشكيل التالية أو لتحسين و لتسهيل
عمليات التشغيل علي الماكينات .
عمليات التشغيل علي الماكينات .
4- إزالة الاجهادات الداخلية الناتجة من عدم الانتظام في التبريد ,
والناتجة عن التشغيل بالآلات علي البارد ، أومن الحدادة ، أو
الصب .
والناتجة عن التشغيل بالآلات علي البارد ، أومن الحدادة ، أو
الصب .
5- الحصول علي حبيبات منتظمة الحجم وتنقية الحبيبات للصلب
المشغل علي الساخن الذي يحدث له نمو في الحبيبات .
المشغل علي الساخن الذي يحدث له نمو في الحبيبات .
6- شكل بلوري آمن مناسب من الحبيبات.
7- تغيير أو تحسين الخواص المغناطيسية للصلب وذلك تحول الاوستنيت
البارامغناطيسي إلى المارتنزيت ذي الإنقاذية المغناطيسية العالية .
البارامغناطيسي إلى المارتنزيت ذي الإنقاذية المغناطيسية العالية .
8- تحسين الخواص الكهربائية .
9- تحسين خاصية القطع لصلب العدة .
تعليقات
إرسال تعليق