स्टील का एनीलिंग
① मशीनिंग संचालन के लिए कठोरता को समायोजित करें। यदि वर्कपीस बहुत कठोर है, तो इसे काटा नहीं जा सकता; यदि यह बहुत नरम है, तो कटाई के दौरान चिप ब्रेकिंग मुश्किल हो जाती है। आम तौर पर,
170–250 HB की कठोरता सीमा सामान्य मशीनिंग के लिए उपयुक्त है।
② अवशिष्ट आंतरिक तनाव को खत्म करें ताकि बाद में प्रसंस्करण या गर्मी उपचार के दौरान स्टील के हिस्सों में विकृति या दरार न आए। अवशिष्ट आंतरिक तनाव खाली बनाने की प्रक्रियाओं (जैसे कास्टिंग, फोर्जिंग, वेल्डिंग) या मशीनिंग के दौरान वर्कपीस की सतह और अंदर उत्पन्न होता है। यह तनाव वर्कपीस के बाद के प्रसंस्करण के दौरान फिर से वितरित होगा, जिससे विकृति या दरार आएगी।
③ अनाज के आकार को परिष्कृत करें, सूक्ष्म संरचना में सुधार करें, यांत्रिक गुणों को बढ़ाएं, और अंतिम गर्मी उपचार के लिए संरचना तैयार करें।
2. एनीलिंग प्रक्रियाओं का वर्गीकरण
- क्रांतिक तापमान (Ac1, Ac3) से ऊपर एनीलिंग
इस श्रेणी में पूर्ण एनीलिंग, अपूर्ण एनीलिंग, गोलाकार एनीलिंग और प्रसार एनीलिंग शामिल हैं।
- क्रांतिक तापमान से नीचे एनीलिंग
उदाहरणों में पुनर्संरचना एनीलिंग और तनाव राहत एनीलिंग शामिल हैं।
3. सामान्य एनीलिंग प्रक्रियाएं
एक प्रकार की एनीलिंग प्रक्रिया जिसमें वर्कपीस को धीरे-धीरे तापमान पर गर्म करना शामिल है Ac3 से 30–50°C ऊपर, इसे उस तापमान पर एक निर्दिष्ट अवधि (भिगोना) के लिए रखना, और फिर इसे धीरे-धीरे ठंडा करना। इसे पारंपरिक एनीलिंग या पुनर्संरचना एनीलिंग के रूप में भी जाना जाता है।
इसे "पूर्ण" कहा जाता है क्योंकि स्टील की संरचना पुनर्संरचना (नाभिक और अनाज वृद्धि) के माध्यम से एक पूर्ण ऑस्टेनाइटाइजेशन परिवर्तन से गुजर सकती है।
सीमाएँ: पूर्ण एनीलिंग धीमी भट्टी शीतलन का उपयोग करती है, जिसके परिणामस्वरूप एक लंबी प्रक्रिया चक्र और लंबे समय तक उपकरण अधिभोग होता है। उपकरण उपयोग में सुधार करने के लिए, इज़ोटेर्मल एनीलिंग का उपयोग अक्सर प्रतिस्थापन के रूप में किया जाता है।
2) इज़ोटेर्मल एनीलिंग
इज़ोटेर्मल एनीलिंग प्रक्रिया इस प्रकार है: हाइपोयूटेक्टॉइड स्टील को तापमान पर गर्म करें Ac3 से 30–50°C ऊपर, और यूटेक्टॉइड स्टील और हाइपरयूटेक्टॉइड स्टील को तापमान पर गर्म करें Ac1 से 30–50°C ऊपर। संबंधित तापमान पर उपयुक्त अवधि के लिए रखने के बाद, हीटिंग बंद करें और वर्कपीस को Ar1 से नीचे एक विशिष्ट तापमान पर तेजी से ठंडा करने के लिए भट्टी का दरवाजा खोलें। वर्कपीस को इस तापमान पर तब तक रखें जब तक कि सभी ऑस्टेनाइट लैमेलर पर्लाइट में परिवर्तित न हो जाए—हाइपोयूटेक्टॉइड स्टील भी प्रोयूटेक्टॉइड फेराइट बनाता है, जबकि हाइपरयूटेक्टॉइड स्टील भी प्रोयूटेक्टॉइड सीमेंटाइट बनाता है। अंत में, वर्कपीस को किसी भी दर से ठंडा करें, आमतौर पर इसे भट्टी से निकालकर हवा में ठंडा करके।
इज़ोटेर्मल तापमान न तो बहुत कम होना चाहिए और न ही बहुत अधिक। यदि यह बहुत कम है, तो एनीलिंग के बाद कठोरता अपेक्षाकृत अधिक होगी; यदि यह बहुत अधिक है, तो इज़ोटेर्मल होल्डिंग समय को बढ़ाने की आवश्यकता है।
इज़ोटेर्मल एनीलिंग का उद्देश्य पूर्ण एनीलिंग के समान है। यह भट्टी में वर्कपीस के निवास समय को छोटा कर सकता है और अधिक समान सूक्ष्म संरचना और कठोरता प्राप्त कर सकता है।
अनुप्रयोग: इज़ोटेर्मल एनीलिंग का उपयोग मुख्य रूप से उच्च-कार्बन स्टील्स और लंबी ऊष्मायन अवधि वाले मिश्र धातु स्टील्स के लिए किया जाता है। इन स्टील्स का सुपरकूल्ड ऑस्टेनाइट पर्लाइटिक परिवर्तन तापमान सीमा में काफी धीरे-धीरे बदलता है। यदि पूर्ण एनीलिंग अपनाई जाती है, तो इसमें अक्सर दर्जनों घंटे लगते हैं, जो बहुत ही गैर-आर्थिक है।
एक गोलाकार एनीलिंग प्रक्रिया में यूटेक्टॉइड या हाइपरयूटेक्टॉइड स्टील को तापमान पर गर्म करना शामिल है Ac1 से 10–20°C ऊपर, जिससे अधिक अघुलित कार्बाइड कण लंबे समय तक भिगोने के दौरान सहज रूप से गोलाकार हो जाते हैं। एक निश्चित अवधि के लिए रखने के बाद, स्टील को धीरे-धीरे 600 डिग्री सेल्सियस से नीचे ठंडा किया जाता है और फिर हवा में ठंडा करने के लिए भट्टी से हटा दिया जाता है, जिससे पर्लाइट में सीमेंटाइट गोलाकार हो जाता है।
गोलाकार एनीलिंग से प्राप्त सूक्ष्म संरचना को फेराइट मैट्रिक्स में बिखरे हुए दानेदार सीमेंटाइट कणों द्वारा चित्रित किया जाता है, जिसे गोलाकार पर्लाइट (या नोड्यूलर पर्लाइट) के रूप में जाना जाता है।
नोट: यदि गोलाकार एनीलिंग से पहले स्टील में गंभीर नेटवर्क कार्बाइड मौजूद है, तो सामान्यीकरण पहले किया जाना चाहिए नेटवर्क सीमेंटाइट को खत्म करने के लिए, इसके बाद गोलाकार एनीलिंग। ऐसा करने में विफलता गोलाकार प्रभाव को प्रभावित करेगी।
यह एक गर्मी उपचार प्रक्रिया को संदर्भित करता है जहां वर्कपीस को भट्टी के साथ धीरे-धीरे 500–600°C तक गर्म किया जाता है, इसे एक निश्चित अवधि के लिए इस तापमान पर रखा जाता है, फिर भट्टी के साथ धीरे-धीरे 200–300°C से नीचे ठंडा किया जाता है, इससे पहले कि इसे भट्टी से हटा दिया जाए। विशेष रूप से, इस प्रक्रिया के दौरान वर्कपीस में कोई सूक्ष्म संरचनात्मक परिवर्तन नहीं होता है।
उद्देश्य: यह मुख्य रूप से खाली वर्कपीस और उन हिस्सों पर लागू होता है जो मशीनिंग से गुजरे हैं। लक्ष्य ब्लैंक्स और हिस्सों में अवशिष्ट तनाव को खत्म करना, वर्कपीस के आयामों और आकार को स्थिर करना, और मशीनिंग और सेवा के दौरान हिस्सों के विरूपण और दरार की प्रवृत्ति को कम करना है।
नोट: यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि तनाव राहत एनीलिंग आंतरिक तनाव को पूरी तरह से दूर नहीं कर सकती है, बल्कि केवल इसे आंशिक रूप से समाप्त करती है, जिससे इसके हानिकारक प्रभाव बेअसर हो जाते हैं।
यह एक गर्मी उपचार प्रक्रिया को संदर्भित करता है जिसमें स्टील को मिश्र धातु के ठोस तापमान से नीचे अपेक्षाकृत उच्च तापमान पर गर्म करना, इसे विस्तारित अवधि (10–15 घंटे) के लिए रखना, और फिर इसे धीरे-धीरे ठंडा करना शामिल है।
यह स्टील और गैर-लौह मिश्र धातुओं (जैसे टिन कांस्य, सिलिकॉन कांस्य, क्यूप्रोनिकेल, आदि) के सिल्लियों या कास्टिंग पर लागू एक एनीलिंग विधि है।
उद्देश्य: होमोजेनाइजिंग एनीलिंग मिश्र धातु में तत्वों के ठोस-अवस्था प्रसार को बढ़ावा देती है ताकि रासायनिक संरचना पृथक्करण और अनाज के आकार के भीतर सूक्ष्म संरचनात्मक असमानता को कम किया जा सके (अंतर-दानेदार पृथक्करण, जिसे डेंड्रिटिक पृथक्करण के रूप में भी जाना जाता है) जो स्टील की सिल्लियों, स्टील कास्टिंग या कास्ट बिलेट्स में ठोसकरण के दौरान होता है।
होमोजेनाइजिंग एनीलिंग तापमान इतना अधिक होने का कारण यह है कि मिश्र धातु तत्वों के प्रसार को तेज किया जाए और होल्डिंग समय को यथासंभव कम किया जाए। मिश्र धातु स्टील्स के लिए होमोजेनाइजिंग एनीलिंग तापमान Ac3 से बहुत अधिक होता है, आमतौर पर 1050°C से 1200°C तक होता है।
