ताप उपचार के बाद फोर्जिंग में विरूपण का कारण

एनीलिंग, सामान्यीकरण, शमन, टेम्परिंग और सतह संशोधन ताप उपचार के बाद, फोर्जिंग तापीय उपचार विरूपण उत्पन्न कर सकता है।

विरूपण का मूल कारण ऊष्मा उपचार के दौरान फोर्जिंग का आंतरिक तनाव है, अर्थात ऊष्मा उपचार के बाद फोर्जिंग का आंतरिक तनाव अंदर और बाहर के तापमान में अंतर और संरचना परिवर्तन में अंतर के कारण बना रहता है।

जब ताप उपचार के दौरान एक निश्चित समय पर यह तनाव स्टील के उपज बिंदु से अधिक हो जाता है, तो यह फोर्जिंग में विकृति पैदा कर देगा।

ऊष्मा उपचार की प्रक्रिया में उत्पन्न आंतरिक तनाव में तापीय तनाव और चरण परिवर्तन तनाव शामिल हैं।

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1. तापीय तनाव
जब फोर्जिंग को गर्म और ठंडा किया जाता है, तो यह थर्मल विस्तार और ठंडे संकुचन की घटना के साथ होता है। जब फोर्जिंग की सतह और कोर को अलग-अलग गति से गर्म या ठंडा किया जाता है, जिसके परिणामस्वरूप तापमान में अंतर होता है, तो वॉल्यूम का विस्तार या संकुचन भी सतह और कोर से अलग होता है। तापमान अंतर के कारण अलग-अलग वॉल्यूम परिवर्तनों के कारण होने वाले आंतरिक तनाव को थर्मल तनाव कहा जाता है।
गर्मी उपचार की प्रक्रिया में, फोर्जिंग का थर्मल तनाव मुख्य रूप से प्रकट होता है: जब फोर्जिंग गर्म होता है, तो सतह का तापमान कोर की तुलना में तेजी से बढ़ता है, सतह का तापमान अधिक होता है और फैलता है, कोर का तापमान कम होता है और फैलता नहीं है, इस समय सतह संपीड़न तनाव और कोर तनाव तनाव।
डायथर्मी के बाद, कोर का तापमान बढ़ जाता है और फोर्जिंग फैल जाती है। इस बिंदु पर, फोर्जिंग में आयतन विस्तार दिखाई देता है।
वर्कपीस ठंडा हो रहा है, कोर की तुलना में सतह तेजी से ठंडा हो रही है, सतह सिकुड़ रही है, सिकुड़न को रोकने के लिए हृदय का उच्च तापमान, सतह पर तन्य तनाव, हृदय संपीड़न तनाव पैदा करता है, जब एक निश्चित तापमान तक ठंडा किया जाता है, सतह ठंडी हो गई है और अब सिकुड़ नहीं रही है, और निरंतर संकुचन के कारण कोर ठंडा हो रहा है, सतह संपीड़न तनाव है, जबकि हृदय तन्य तनाव का है, ठंडा होने के अंत में तनाव अभी भी फोर्जिंग के भीतर मौजूद है और अवशिष्ट तनाव के रूप में संदर्भित किया जाता है।

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2. चरण परिवर्तन तनाव

ताप उपचार की प्रक्रिया में, फोर्जिंग का द्रव्यमान और आयतन अवश्य बदलना चाहिए क्योंकि विभिन्न संरचनाओं का द्रव्यमान और आयतन अलग-अलग होता है।
फोर्जिंग की सतह और कोर के बीच तापमान अंतर के कारण, सतह और कोर के बीच ऊतक परिवर्तन समय पर नहीं होता है, इसलिए आंतरिक और बाहरी द्रव्यमान और मात्रा में परिवर्तन अलग होने पर आंतरिक तनाव उत्पन्न होगा।
ऊतक परिवर्तन के अंतर के कारण उत्पन्न इस प्रकार के आंतरिक तनाव को चरण परिवर्तन तनाव कहा जाता है।

इस्पात में मूल संरचनाओं का द्रव्यमान आयतन ऑस्टेनिटिक, पर्लाइट, सोस्टेनिटिक, ट्रूस्टाइट, हाइपोबैनाइट, टेम्पर्ड मार्टेंसाइट और मार्टेंसाइट के क्रम में बढ़ता है।
उदाहरण के लिए, जब फोर्जिंग को बुझाया जाता है और जल्दी से ठंडा किया जाता है, तो सतह परत ऑस्टेनाइट से मार्टेंसाइट में बदल जाती है और आयतन का विस्तार होता है, लेकिन हृदय अभी भी ऑस्टेनाइट अवस्था में रहता है, जो सतह परत के विस्तार को रोकता है। नतीजतन, फोर्जिंग का हृदय तन्य तनाव के अधीन होता है, जबकि सतह परत संपीड़न तनाव के अधीन होती है।
जब यह लगातार ठंडा होता रहता है, तो सतह का तापमान गिर जाता है और यह फैलता नहीं है, लेकिन हृदय का आयतन बढ़ता रहता है क्योंकि यह मार्टेंसाइट में परिवर्तित हो जाता है, अतः सतह द्वारा इसे रोका जाता है, इसलिए हृदय संपीड़न तनाव के अधीन होता है, और सतह तन्य तनाव के अधीन होती है।
गाँठ के ठंडा होने के बाद, यह तनाव फोर्जिंग के अंदर ही रहेगा और अवशिष्ट तनाव बन जाएगा।

इसलिए, शमन और शीतलन प्रक्रिया के दौरान, थर्मल तनाव और चरण परिवर्तन तनाव विपरीत होते हैं, और फोर्जिंग में रहने वाले दो तनाव भी विपरीत होते हैं।
तापीय प्रतिबल और चरण परिवर्तन प्रतिबल के संयुक्त प्रतिबल को शमन आंतरिक प्रतिबल कहा जाता है।
जब फोर्जिंग में अवशिष्ट आंतरिक तनाव स्टील के उपज बिंदु से अधिक हो जाता है, तो वर्कपीस प्लास्टिक विरूपण पैदा करेगा, जिसके परिणामस्वरूप फोर्जिंग विरूपण होगा।

(स्रोत:168 फोर्जिंग नेट)


पोस्ट करने का समय: मई-29-2020

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