الديناميكا الحرارية ونقل الحرارة
التحول التدريجي في معالجة الحرارة: دليل عملي
Table of Contents
إن معالجة الحرارة عملية حاسمة في الميولجية، تُغيِّر الخصائص الفيزيائية وأحياناً الكيميائية للمواد، ويركز هذا الدليل على التحول التدريجي، وهو مفهوم رئيسي في المعالجة الحرارية يؤثر على أداء المعادن ودوامتها.
فهم التحول التدريجي
ويشير التحول إلى تغيير مادة من مرحلة إلى أخرى، يمكن أن تؤثر تأثيراً كبيراً على خصائصها الميكانيكية، وفي المعادن، كثيراً ما تحدث هذه التحولات استجابة لتغيرات الحرارة.
أنواع التحولات التدريجية
- التحول الشامل
- التحول الدقيق
- التحول المارتيني
- التحول المحيطي
Allotropic Transformation
ويستلزم التحول في الغدة الدرقية تغييرا في الهيكل البلوري للمعدن، مثلا، يمكن أن يوجد الحديد بأشكال مختلفة، مثل الأسمدة والمستعمرات، تبعا لدرجات الحرارة ومحتويات الكربون.
الخصائص الرئيسية
- الأوعية التي تُجرى في درجات حرارة محددة
- التأثيرات على الصعاب وقابلية النقاش
- أهمية حاسمة لإنتاج الصلب
التحول الدقيق
ويشتمل التحول البكتري على تحويل مرحلة واحدة إلى مرحلتين مختلفتين، وفي الفولاذ، يُنظر إلى ذلك عادة في تكوين اللؤلؤ من الأوستنيت.
أهمية التحول الدقيق
- تعزيز القوة والارتداء المقاومة
- Critical in the heat treatment of carbon steels
- التأثيرات على الهياكل والممتلكات الصغرى
Martensitic Transformation
يحدث تحول مارتنزيتي عندما يتم التبريد السريع للموستينيت، مما يؤدي إلى هيكل صلب وذوي معطف يعرف باسم المارتينيت، وهذا التحول حيوي في إنتاج الصلب العالي الارتداد.
خصائص موقع مارتن
- المصاعب الشديدة والقوة
- الطبيعة البشعة
- اشتراطات الإغراء لتحسين القوة
التحولات المحيطية
وينطوي التحول المحيطي على رد فعل مرحلة صلبة وسائلة لتشكيل مرحلة صلبة جديدة، وهذا التحول أقل شيوعاً، ولكنه يمكن أن يحدث في بعض نظم السكك الحديدية.
تطبيقات التحول البيطري
- مستخدمة في تركيبات محددة للخطوط
- التأثير على معدلات التبريد في عمليات الصبغ
- الآثار المترتبة على الخواص النهائية للمواد
عمليات معالجة الحرارة
وتستخدم مختلف عمليات المعالجة الحرارية التحولات في المراحل اللازمة لتحقيق الممتلكات المادية المرغوبة، وتشمل أكثر العمليات شيوعاً التحلي بالحياكة والتصفيق والإغراء.
آنالينغ
وتشمل الأنالينغ تسخين مادة إلى درجة حرارة محددة، ثم السماح لها بالهدوء ببطء، وهذه العملية تشجع على الانتعاش والاستجمام، مما يؤدي إلى تحسين قابلية الطقوس وتقليص الجسامة.
الفصل
إن التكتل هو التبريد السريع للمعدن، عادة بالارتطام في الماء أو النفط، وهذه العملية تؤدي إلى تكوين طفيليات، وزيادة الصعاب، بل إلى الرشوة أيضا.
المعبد
ويتم التمشيط بعد التصفيق للحد من الرشوة، ويعاد تسخين المعدن إلى درجة حرارة أقل، مما يسمح لبعض الموقع بالتحول إلى مرحلة أكثر من المناديل.
خاتمة
ومن الضروري فهم التحولات في المراحل اللازمة لتحقيق الاستخدام الأمثل لعمليات المعالجة الحرارية، ومن خلال التلاعب بهذه التحولات، يمكن للميتالورجيين أن يصمموا مواد لتطبيقات محددة، وأن يعززوا أدائهم وطول مدة خدمتهم.