વ્યાપક અને વિગતવાર! સ્ટીલ ક્વેન્ચિંગનું સંપૂર્ણ જ્ઞાન!

શમનની વ્યાખ્યા અને હેતુ
સ્ટીલને ક્રિટિકલ પોઈન્ટ Ac3 (હાયપોયુટેક્ટોઇડ સ્ટીલ) અથવા Ac1 (હાયપરયુટેક્ટોઇડ સ્ટીલ) થી ઉપરના તાપમાને ગરમ કરવામાં આવે છે, તેને સંપૂર્ણ અથવા આંશિક રીતે ઓસ્ટેનિટાઇઝ કરવા માટે ચોક્કસ સમય માટે રાખવામાં આવે છે, અને પછી ક્રિટિકલ ક્વેન્ચિંગ સ્પીડ કરતા વધુ ઝડપે ઠંડુ કરવામાં આવે છે. હીટ ટ્રીટમેન્ટ પ્રક્રિયા જે સુપરકૂલ્ડ ઓસ્ટેનાઇટને માર્ટેન્સાઇટ અથવા લોઅર બેનાઇટમાં રૂપાંતરિત કરે છે તેને ક્વેન્ચિંગ કહેવામાં આવે છે.

ક્વેન્ચિંગનો હેતુ સુપરકૂલ્ડ ઓસ્ટેનાઇટને માર્ટેન્સાઇટ અથવા બેનાઇટમાં રૂપાંતરિત કરવાનો છે જેથી માર્ટેન્સાઇટ અથવા નીચલા બેનાઇટ માળખું મેળવી શકાય, જેને પછી સ્ટીલની મજબૂતાઈ, કઠિનતા અને પ્રતિકારમાં ઘણો સુધારો કરવા માટે વિવિધ તાપમાને ટેમ્પરિંગ સાથે જોડવામાં આવે છે. વિવિધ યાંત્રિક ભાગો અને સાધનોની વિવિધ ઉપયોગ જરૂરિયાતોને પૂર્ણ કરવા માટે પહેરવાની ક્ષમતા, થાક શક્તિ અને કઠિનતા, વગેરે. ફેરોમેગ્નેટિઝમ અને કાટ પ્રતિકાર જેવા ચોક્કસ ખાસ સ્ટીલના ખાસ ભૌતિક અને રાસાયણિક ગુણધર્મોને પૂર્ણ કરવા માટે પણ ક્વેન્ચિંગનો ઉપયોગ કરી શકાય છે.

જ્યારે સ્ટીલના ભાગોને ભૌતિક સ્થિતિમાં ફેરફાર સાથે શમન માધ્યમમાં ઠંડુ કરવામાં આવે છે, ત્યારે ઠંડક પ્રક્રિયાને સામાન્ય રીતે નીચેના ત્રણ તબક્કામાં વહેંચવામાં આવે છે: વરાળ ફિલ્મ તબક્કો, ઉકળતા તબક્કો અને સંવહન તબક્કો.

સ્ટીલની કઠિનતા
સ્ટીલની કઠિનતામાંથી પસાર થવાની ક્ષમતા દર્શાવતા બે પ્રદર્શન સૂચકાંકો કઠિનતા અને કઠિનતા છે. તે સામગ્રીની પસંદગી અને ઉપયોગ માટે પણ મહત્વપૂર્ણ આધાર છે.

૧. કઠિનતા અને કઠિનતાના ખ્યાલો

કઠિનતા એ સ્ટીલની ક્ષમતા છે જે આદર્શ પરિસ્થિતિઓમાં શમન અને કઠણ થવા પર તે પ્રાપ્ત કરી શકે છે તે ઉચ્ચતમ કઠિનતા પ્રાપ્ત કરે છે. સ્ટીલની કઠિનતા નક્કી કરતું મુખ્ય પરિબળ સ્ટીલમાં કાર્બનનું પ્રમાણ છે. વધુ ચોક્કસ કહીએ તો, તે શમન અને ગરમી દરમિયાન ઓસ્ટેનાઇટમાં ઓગળેલા કાર્બનનું પ્રમાણ છે. કાર્બનનું પ્રમાણ જેટલું વધારે હશે, સ્ટીલની કઠિનતા એટલી જ વધારે હશે. સ્ટીલમાં રહેલા મિશ્ર તત્વોની કઠિનતા પર બહુ ઓછી અસર પડે છે, પરંતુ સ્ટીલની કઠિનતા પર તેમની નોંધપાત્ર અસર પડે છે.

કઠિનતા એ લાક્ષણિકતાઓનો ઉલ્લેખ કરે છે જે ચોક્કસ પરિસ્થિતિઓ હેઠળ સ્ટીલની સખ્તાઈની ઊંડાઈ અને કઠિનતા વિતરણ નક્કી કરે છે. એટલે કે, જ્યારે સ્ટીલને શાંત કરવામાં આવે છે ત્યારે કઠિન સ્તરની ઊંડાઈ મેળવવાની ક્ષમતા. તે સ્ટીલનો એક સહજ ગુણધર્મ છે. કઠિનતા વાસ્તવમાં સ્ટીલને શાંત કરવામાં આવે ત્યારે ઓસ્ટેનાઇટ માર્ટેનાઇટમાં રૂપાંતરિત થાય છે તે સરળતાને પ્રતિબિંબિત કરે છે. તે મુખ્યત્વે સ્ટીલના સુપરકૂલ્ડ ઓસ્ટેનાઇટની સ્થિરતા અથવા સ્ટીલના નિર્ણાયક ક્વેન્ચિંગ ઠંડક દર સાથે સંબંધિત છે.

એ પણ નોંધવું જોઈએ કે સ્ટીલની કઠિનતા ચોક્કસ ક્વેન્ચિંગ પરિસ્થિતિઓ હેઠળ સ્ટીલના ભાગોની અસરકારક સખ્તાઇ ઊંડાઈથી અલગ પાડવી જોઈએ. સ્ટીલની કઠિનતા સ્ટીલનો જ એક સહજ ગુણધર્મ છે. તે ફક્ત તેના પોતાના આંતરિક પરિબળો પર આધાર રાખે છે અને બાહ્ય પરિબળો સાથે તેનો કોઈ સંબંધ નથી. સ્ટીલની અસરકારક કઠિનતા ઊંડાઈ ફક્ત સ્ટીલની કઠિનતા પર જ નહીં, પણ વપરાયેલી સામગ્રી પર પણ આધાર રાખે છે. તે ઠંડક માધ્યમ અને વર્કપીસ કદ જેવા બાહ્ય પરિબળો સાથે સંબંધિત છે. ઉદાહરણ તરીકે, સમાન ઓસ્ટેનિટાઇઝિંગ પરિસ્થિતિઓ હેઠળ, સમાન સ્ટીલની કઠિનતા સમાન હોય છે, પરંતુ પાણી ક્વેન્ચિંગની અસરકારક સખ્તાઇ ઊંડાઈ તેલ ક્વેન્ચિંગ કરતા મોટી હોય છે, અને નાના ભાગો તેલ ક્વેન્ચિંગ કરતા નાના હોય છે. મોટા ભાગોની અસરકારક સખ્તાઇ ઊંડાઈ મોટી હોય છે. એવું કહી શકાય નહીં કે પાણી ક્વેન્ચિંગમાં તેલ ક્વેન્ચિંગ કરતા વધુ કઠિનતા હોય છે. એવું કહી શકાય નહીં કે નાના ભાગોમાં મોટા ભાગો કરતાં વધુ કઠિનતા હોય છે. તે જોઈ શકાય છે કે સ્ટીલની કઠિનતાનું મૂલ્યાંકન કરવા માટે, વર્કપીસ આકાર, કદ, ઠંડક માધ્યમ વગેરે જેવા બાહ્ય પરિબળોના પ્રભાવને દૂર કરવો આવશ્યક છે.

વધુમાં, કઠિનતા અને કઠિનતા બે અલગ અલગ ખ્યાલો હોવાથી, ક્વેન્ચિંગ પછી ઉચ્ચ કઠિનતા ધરાવતા સ્ટીલમાં ઉચ્ચ કઠિનતા હોવી જરૂરી નથી; અને ઓછી કઠિનતા ધરાવતા સ્ટીલમાં પણ ઉચ્ચ કઠિનતા હોઈ શકે છે.

2. કઠિનતાને અસર કરતા પરિબળો

સ્ટીલની કઠિનતા ઓસ્ટેનાઇટની સ્થિરતા પર આધાર રાખે છે. કોઈપણ પરિબળ જે સુપરકૂલ્ડ ઓસ્ટેનાઇટની સ્થિરતામાં સુધારો કરી શકે છે, C વળાંકને જમણી તરફ ખસેડી શકે છે, અને તેથી નિર્ણાયક ઠંડક દર ઘટાડી શકે છે તે ઉચ્ચ સ્ટીલની કઠિનતામાં સુધારો કરી શકે છે. ઓસ્ટેનાઇટની સ્થિરતા મુખ્યત્વે તેની રાસાયણિક રચના, અનાજના કદ અને રચના એકરૂપતા પર આધાર રાખે છે, જે સ્ટીલની રાસાયણિક રચના અને ગરમીની સ્થિતિ સાથે સંબંધિત છે.

૩. કઠિનતાની માપન પદ્ધતિ

સ્ટીલની કઠિનતા માપવા માટે ઘણી પદ્ધતિઓ છે, જેમાં સૌથી વધુ ઉપયોગમાં લેવાતી પદ્ધતિઓ છે ક્રિટિકલ ડાયામીટર માપન પદ્ધતિ અને એન્ડ-કઠિનતા પરીક્ષણ પદ્ધતિ.

(1) જટિલ વ્યાસ માપન પદ્ધતિ

સ્ટીલને ચોક્કસ માધ્યમમાં શાંત કર્યા પછી, જ્યારે કોર તમામ માર્ટેન્સાઇટ અથવા 50% માર્ટેન્સાઇટ માળખું મેળવે છે ત્યારે મહત્તમ વ્યાસને ક્રિટિકલ વ્યાસ કહેવામાં આવે છે, જે Dc દ્વારા દર્શાવવામાં આવે છે. ક્રિટિકલ વ્યાસ માપન પદ્ધતિ એ છે કે વિવિધ વ્યાસવાળા ગોળાકાર સળિયાઓની શ્રેણી બનાવવી, અને શાંત કર્યા પછી, દરેક નમૂના વિભાગ પર વ્યાસ સાથે વિતરિત કઠિનતા U વળાંક માપો, અને મધ્યમાં અર્ધ-માર્ટેન્સાઇટ માળખું ધરાવતો સળિયો શોધો. ગોળાકાર સળિયાનો વ્યાસ તે જ ક્રિટિકલ વ્યાસ છે. ક્રિટિકલ વ્યાસ જેટલો મોટો હશે, સ્ટીલની કઠિનતા એટલી જ વધારે હશે.

(2) એન્ડ ક્વેન્ચિંગ ટેસ્ટ પદ્ધતિ

એન્ડ-ક્વેન્ચિંગ ટેસ્ટ પદ્ધતિ પ્રમાણભૂત કદના એન્ડ-ક્વેન્ચ્ડ સેમ્પલ (Ф25mm×100mm) નો ઉપયોગ કરે છે. ઓસ્ટેનિટાઇઝેશન પછી, તેને ઠંડુ કરવા માટે ખાસ સાધનો પર નમૂનાના એક છેડા પર પાણીનો છંટકાવ કરવામાં આવે છે. ઠંડુ થયા પછી, કઠિનતા ધરીની દિશામાં માપવામાં આવે છે - વોટર-કૂલ્ડ એન્ડથી. અંતર સંબંધ વળાંક માટે પરીક્ષણ પદ્ધતિ. એન્ડ-ક્વેન્ચિંગ ટેસ્ટ પદ્ધતિ સ્ટીલની કઠિનતા નક્કી કરવા માટેની એક પદ્ધતિ છે. તેના ફાયદા સરળ કામગીરી અને વિશાળ એપ્લિકેશન શ્રેણી છે.

૪. તણાવ, વિકૃતિ અને તિરાડને શાંત કરવી

(1) ક્વેન્ચિંગ દરમિયાન વર્કપીસનો આંતરિક તણાવ

જ્યારે વર્કપીસને ક્વેન્ચિંગ માધ્યમમાં ઝડપથી ઠંડુ કરવામાં આવે છે, કારણ કે વર્કપીસનું કદ ચોક્કસ હોય છે અને થર્મલ વાહકતા ગુણાંક પણ ચોક્કસ મૂલ્ય હોય છે, ત્યારે ઠંડક પ્રક્રિયા દરમિયાન વર્કપીસના આંતરિક ભાગ સાથે ચોક્કસ તાપમાન ઢાળ જોવા મળશે. સપાટીનું તાપમાન ઓછું હોય છે, મુખ્ય તાપમાન ઊંચું હોય છે, અને સપાટી અને મુખ્ય તાપમાન ઊંચું હોય છે. તાપમાનમાં તફાવત હોય છે. વર્કપીસની ઠંડક પ્રક્રિયા દરમિયાન, બે ભૌતિક ઘટનાઓ પણ જોવા મળે છે: એક થર્મલ વિસ્તરણ છે, જેમ જેમ તાપમાન ઘટશે, વર્કપીસની રેખા લંબાઈ સંકોચાઈ જશે; બીજું ઓસ્ટેનાઈટનું માર્ટેનાઈટમાં રૂપાંતર છે જ્યારે તાપમાન માર્ટેનાઈટ રૂપાંતર બિંદુ સુધી ઘટશે. , જે ચોક્કસ વોલ્યુમમાં વધારો કરશે. ઠંડક પ્રક્રિયા દરમિયાન તાપમાનના તફાવતને કારણે, વર્કપીસના ક્રોસ સેક્શન સાથે વિવિધ ભાગોમાં થર્મલ વિસ્તરણનું પ્રમાણ અલગ અલગ હશે, અને વર્કપીસના વિવિધ ભાગોમાં આંતરિક તાણ ઉત્પન્ન થશે. વર્કપીસમાં તાપમાનના તફાવતના અસ્તિત્વને કારણે, એવા ભાગો પણ હોઈ શકે છે જ્યાં તાપમાન માર્ટેનાઈટ થાય છે તે બિંદુ કરતાં વધુ ઝડપથી ઘટે છે. રૂપાંતર, વોલ્યુમ વિસ્તરે છે, અને ઉચ્ચ તાપમાનવાળા ભાગો હજુ પણ બિંદુ કરતા વધારે છે અને હજુ પણ ઓસ્ટેનાઇટ સ્થિતિમાં છે. આ વિવિધ ભાગો ચોક્કસ વોલ્યુમ ફેરફારોમાં તફાવતને કારણે આંતરિક તાણ પણ ઉત્પન્ન કરશે. તેથી, શમન અને ઠંડક પ્રક્રિયા દરમિયાન બે પ્રકારના આંતરિક તાણ ઉત્પન્ન થઈ શકે છે: એક થર્મલ તાણ; બીજો પેશી તાણ.

આંતરિક તાણના અસ્તિત્વ સમયના લક્ષણો અનુસાર, તેને તાત્કાલિક તાણ અને અવશેષ તાણમાં પણ વિભાજિત કરી શકાય છે. ઠંડક પ્રક્રિયા દરમિયાન ચોક્કસ ક્ષણે વર્કપીસ દ્વારા ઉત્પન્ન થતા આંતરિક તાણને તાત્કાલિક તાણ કહેવામાં આવે છે; વર્કપીસ ઠંડુ થયા પછી, વર્કપીસની અંદર રહેલ તણાવને અવશેષ તાણ કહેવામાં આવે છે.

થર્મલ સ્ટ્રેસ એ વર્કપીસના વિવિધ ભાગોમાં તાપમાનના તફાવતને કારણે અસંગત થર્મલ વિસ્તરણ (અથવા ઠંડા સંકોચન) ને કારણે થતા તણાવનો ઉલ્લેખ કરે છે જ્યારે તેને ગરમ (અથવા ઠંડુ) કરવામાં આવે છે.

હવે એક નક્કર સિલિન્ડરને ઉદાહરણ તરીકે લો જેથી તેની ઠંડક પ્રક્રિયા દરમિયાન આંતરિક તાણના નિર્માણ અને પરિવર્તનના નિયમો સમજાવી શકાય. અહીં ફક્ત અક્ષીય તાણની ચર્ચા કરવામાં આવી છે. ઠંડકની શરૂઆતમાં, કારણ કે સપાટી ઝડપથી ઠંડી થાય છે, તાપમાન ઓછું હોય છે, અને ઘણું સંકોચાય છે, જ્યારે કોર ઠંડુ થાય છે, તાપમાન વધારે હોય છે, અને સંકોચન નાનું હોય છે. પરિણામે, સપાટી અને અંદરનો ભાગ પરસ્પર નિયંત્રિત હોય છે, જેના પરિણામે સપાટી પર તાણ તણાવ આવે છે, જ્યારે કોર દબાણ હેઠળ હોય છે. તણાવ. જેમ જેમ ઠંડક આગળ વધે છે, અંદર અને બહાર વચ્ચે તાપમાનનો તફાવત વધે છે, અને તે મુજબ આંતરિક તાણ પણ વધે છે. જ્યારે આ તાપમાને તાણ ઉપજ શક્તિ કરતાં વધી જાય છે, ત્યારે પ્લાસ્ટિક વિકૃતિ થાય છે. હૃદયની જાડાઈ સપાટી કરતા વધારે હોવાથી, હૃદય હંમેશા પહેલા અક્ષીય રીતે સંકોચાય છે. પ્લાસ્ટિક વિકૃતિના પરિણામે, આંતરિક તાણ હવે વધતો નથી. ચોક્કસ સમયગાળા સુધી ઠંડુ થયા પછી, સપાટીના તાપમાનમાં ઘટાડો ધીમે ધીમે ધીમો પડશે, અને તેનું સંકોચન પણ ધીમે ધીમે ઘટશે. આ સમયે, કોર હજુ પણ સંકોચાઈ રહ્યો છે, તેથી સપાટી પરનો તાણ તણાવ અને કોર પરનો સંકુચિત તણાવ ધીમે ધીમે ઘટશે જ્યાં સુધી તે અદૃશ્ય થઈ ન જાય. જો કે, જેમ જેમ ઠંડક ચાલુ રહે છે, સપાટીની ભેજ ઓછી થતી જાય છે, અને સંકોચનનું પ્રમાણ ઓછું થતું જાય છે, અથવા તો સંકોચવાનું બંધ પણ થાય છે. કોરમાં તાપમાન હજુ પણ ઊંચું હોવાથી, તે સંકોચાતું રહેશે, અને અંતે વર્કપીસની સપાટી પર સંકુચિત તણાવ રચાશે, જ્યારે કોરમાં તાણ તણાવ રહેશે. જો કે, તાપમાન ઓછું હોવાથી, પ્લાસ્ટિક વિકૃતિ થવી સરળ નથી, તેથી ઠંડક આગળ વધતાં આ તણાવ વધશે. તે વધતું રહે છે અને અંતે વર્કપીસની અંદર શેષ તણાવ તરીકે રહે છે.

તે જોઈ શકાય છે કે ઠંડક પ્રક્રિયા દરમિયાન થર્મલ તણાવ શરૂઆતમાં સપાટીના સ્તરને ખેંચે છે અને કોરને સંકુચિત કરે છે, અને બાકી રહેલો શેષ તણાવ સપાટીના સ્તરને સંકુચિત કરે છે અને કોરને ખેંચે છે.

સારાંશમાં, ક્વેન્ચિંગ કૂલિંગ દરમિયાન ઉત્પન્ન થતો થર્મલ સ્ટ્રેસ ઠંડક પ્રક્રિયા દરમિયાન ક્રોસ-સેક્શનલ તાપમાનના તફાવતને કારણે થાય છે. ઠંડક દર જેટલો વધારે હશે અને ક્રોસ-સેક્શનલ તાપમાનનો તફાવત જેટલો વધારે હશે, તેટલો વધારે થર્મલ સ્ટ્રેસ ઉત્પન્ન થશે. સમાન ઠંડક માધ્યમની સ્થિતિમાં, વર્કપીસનું ગરમીનું તાપમાન જેટલું ઊંચું હશે, કદ જેટલું મોટું હશે, સ્ટીલની થર્મલ વાહકતા ઓછી હશે, વર્કપીસની અંદર તાપમાનનો તફાવત વધારે હશે અને થર્મલ સ્ટ્રેસ પણ વધારે હશે. જો વર્કપીસને ઊંચા તાપમાને અસમાન રીતે ઠંડુ કરવામાં આવે છે, તો તે વિકૃત અને વિકૃત થઈ જશે. જો વર્કપીસની ઠંડક પ્રક્રિયા દરમિયાન ઉત્પન્ન થતો તાત્કાલિક તાણનો તણાવ સામગ્રીની તાણ શક્તિ કરતા વધારે હોય, તો ક્વેન્ચિંગ ક્રેક્સ થશે.

ફેઝ ટ્રાન્સફોર્મેશન સ્ટ્રેસ એ હીટ ટ્રીટમેન્ટ પ્રક્રિયા દરમિયાન વર્કપીસના વિવિધ ભાગોમાં ફેઝ ટ્રાન્સફોર્મેશનના અલગ અલગ સમયને કારણે થતા તણાવનો ઉલ્લેખ કરે છે, જેને ટીશ્યુ સ્ટ્રેસ તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે.

ક્વેન્ચિંગ અને ઝડપી ઠંડક દરમિયાન, જ્યારે સપાટીના સ્તરને Ms બિંદુ સુધી ઠંડુ કરવામાં આવે છે, ત્યારે માર્ટેન્સિટિક પરિવર્તન થાય છે અને વોલ્યુમ વિસ્તરણનું કારણ બને છે. જો કે, જે કોર હજુ સુધી રૂપાંતરિત થયું નથી તેના અવરોધને કારણે, સપાટી સ્તર સંકુચિત તણાવ ઉત્પન્ન કરે છે, જ્યારે કોરમાં તાણ તણાવ હોય છે. જ્યારે તણાવ પૂરતો મોટો હોય છે, ત્યારે તે વિકૃતિનું કારણ બને છે. જ્યારે કોરને Ms બિંદુ સુધી ઠંડુ કરવામાં આવે છે, ત્યારે તે માર્ટેન્સિટિક પરિવર્તનમાંથી પણ પસાર થશે અને વોલ્યુમમાં વિસ્તરણ કરશે. જો કે, ઓછી પ્લાસ્ટિસિટી અને ઉચ્ચ શક્તિ સાથે રૂપાંતરિત સપાટી સ્તરની મર્યાદાઓને કારણે, તેનો અંતિમ અવશેષ તણાવ સપાટી તણાવના સ્વરૂપમાં હશે, અને કોર દબાણ હેઠળ રહેશે. તે જોઈ શકાય છે કે તબક્કા પરિવર્તન તણાવનો ફેરફાર અને અંતિમ સ્થિતિ થર્મલ તણાવથી બરાબર વિરુદ્ધ છે. વધુમાં, કારણ કે તબક્કા પરિવર્તન તણાવ ઓછી પ્લાસ્ટિસિટી સાથે નીચા તાપમાને થાય છે, આ સમયે વિકૃતિ મુશ્કેલ છે, તેથી તબક્કા પરિવર્તન તણાવ વર્કપીસમાં ક્રેકીંગનું કારણ બને છે.

ફેઝ ટ્રાન્સફોર્મેશન સ્ટ્રેસના કદને અસર કરતા ઘણા પરિબળો છે. માર્ટેન્સાઇટ ટ્રાન્સફોર્મેશન તાપમાન શ્રેણીમાં સ્ટીલનો ઠંડક દર જેટલો ઝડપી હશે, સ્ટીલના ટુકડાનું કદ જેટલું મોટું હશે, સ્ટીલની થર્મલ વાહકતા વધુ ખરાબ હશે, માર્ટેન્સાઇટનું ચોક્કસ વોલ્યુમ જેટલું મોટું હશે, ફેઝ ટ્રાન્સફોર્મેશન સ્ટ્રેસ તેટલું વધારે હશે. તે જેટલું મોટું થશે. વધુમાં, ફેઝ ટ્રાન્સફોર્મેશન સ્ટ્રેસ સ્ટીલની રચના અને સ્ટીલની કઠિનતા સાથે પણ સંબંધિત છે. ઉદાહરણ તરીકે, ઉચ્ચ કાર્બન ઉચ્ચ એલોય સ્ટીલ તેના ઉચ્ચ કાર્બન સામગ્રીને કારણે માર્ટેન્સાઇટના ચોક્કસ વોલ્યુમમાં વધારો કરે છે, જે સ્ટીલના ફેઝ ટ્રાન્સફોર્મેશન સ્ટ્રેસમાં વધારો કરે છે. જો કે, જેમ જેમ કાર્બન સામગ્રી વધે છે, તેમ તેમ Ms પોઈન્ટ ઘટે છે, અને ક્વેન્ચિંગ પછી મોટી માત્રામાં જાળવી રાખેલ ઓસ્ટેનાઇટ રહે છે. તેનું વોલ્યુમ વિસ્તરણ ઘટે છે અને શેષ તણાવ ઓછો હોય છે.

(2) ક્વેન્ચિંગ દરમિયાન વર્કપીસનું વિકૃતિકરણ

ક્વેન્ચિંગ દરમિયાન, વર્કપીસમાં બે મુખ્ય પ્રકારના વિકૃતિ હોય છે: એક વર્કપીસના ભૌમિતિક આકારમાં ફેરફાર, જે કદ અને આકારમાં ફેરફાર તરીકે પ્રગટ થાય છે, જેને ઘણીવાર વાર્પિંગ ડિફોર્મેશન કહેવામાં આવે છે, જે ક્વેન્ચિંગ સ્ટ્રેસને કારણે થાય છે; બીજું વોલ્યુમ ડિફોર્મેશન છે. , જે વર્કપીસના વોલ્યુમના પ્રમાણસર વિસ્તરણ અથવા સંકોચન તરીકે પોતાને પ્રગટ કરે છે, જે તબક્કા ફેરફાર દરમિયાન ચોક્કસ વોલ્યુમમાં ફેરફારને કારણે થાય છે.

વાર્પિંગ ડિફોર્મેશનમાં આકારનું વિકૃતિકરણ અને વળી જતું વિકૃતિકરણ પણ શામેલ છે. ટ્વિસ્ટ ડિફોર્મેશન મુખ્યત્વે ગરમી દરમિયાન ભઠ્ઠીમાં વર્કપીસના અયોગ્ય સ્થાન, અથવા ક્વેન્ચિંગ પહેલાં વિકૃતિ સુધારણા પછી આકાર આપવાની સારવારનો અભાવ, અથવા વર્કપીસ ઠંડુ થાય ત્યારે વર્કપીસના વિવિધ ભાગોને અસમાન ઠંડક આપવાને કારણે થાય છે. આ વિકૃતિનું વિશ્લેષણ કરી શકાય છે અને ચોક્કસ પરિસ્થિતિઓ માટે ઉકેલી શકાય છે. નીચે મુખ્યત્વે વોલ્યુમ વિકૃતિકરણ અને આકાર વિકૃતિકરણની ચર્ચા કરે છે.

૧) વિકૃતિને શાંત કરવાના કારણો અને તેના બદલાતા નિયમો

માળખાકીય પરિવર્તનને કારણે વોલ્યુમ ડિફોર્મેશન વર્કપીસની માળખાકીય સ્થિતિ સામાન્ય રીતે પર્લાઇટ હોય છે, એટલે કે ફેરાઇટ અને સિમેન્ટાઇટનું મિશ્ર માળખું, અને ક્વેન્ચિંગ પછી તે માર્ટેન્સિટીક માળખું હોય છે. આ પેશીઓના વિવિધ ચોક્કસ વોલ્યુમો ક્વેન્ચિંગ પહેલાં અને પછી વોલ્યુમમાં ફેરફારનું કારણ બનશે, જેના પરિણામે વિકૃતિ થશે. જો કે, આ વિકૃતિ વર્કપીસને ફક્ત પ્રમાણસર રીતે વિસ્તરણ અને સંકોચનનું કારણ બને છે, તેથી તે વર્કપીસના આકારમાં ફેરફાર કરતું નથી.

વધુમાં, ગરમીની સારવાર પછી માળખામાં માર્ટેન્સાઇટ જેટલું વધુ હશે, અથવા માર્ટેન્સાઇટમાં કાર્બનનું પ્રમાણ જેટલું વધારે હશે, તેનું વોલ્યુમ વિસ્તરણ જેટલું વધારે હશે, અને જાળવી રાખેલા ઓસ્ટેનાઇટનું પ્રમાણ જેટલું વધારે હશે, તેટલું ઓછું વોલ્યુમ વિસ્તરણ થશે. તેથી, ગરમીની સારવાર દરમિયાન માર્ટેન્સાઇટ અને શેષ માર્ટેન્સાઇટની સંબંધિત સામગ્રીને નિયંત્રિત કરીને વોલ્યુમ ફેરફારને નિયંત્રિત કરી શકાય છે. જો યોગ્ય રીતે નિયંત્રિત કરવામાં આવે તો, વોલ્યુમ ન તો વિસ્તરશે કે ન તો સંકોચાશે.

થર્મલ તણાવને કારણે આકારનું વિકૃતિ થર્મલ તણાવને કારણે વિકૃતિ ઉચ્ચ તાપમાનવાળા વિસ્તારોમાં થાય છે જ્યાં સ્ટીલના ભાગોની ઉપજ શક્તિ ઓછી હોય છે, પ્લાસ્ટિસિટી વધારે હોય છે, સપાટી ઝડપથી ઠંડી પડે છે અને વર્કપીસની અંદર અને બહાર તાપમાનનો તફાવત સૌથી મોટો હોય છે. આ સમયે, તાત્કાલિક થર્મલ તણાવ સપાટીના તાણ તણાવ અને કોર સંકુચિત તણાવ છે. આ સમયે કોર તાપમાન ઊંચું હોવાથી, ઉપજ શક્તિ સપાટી કરતા ઘણી ઓછી હોય છે, તેથી તે બહુ-દિશાત્મક સંકુચિત તણાવની ક્રિયા હેઠળ વિકૃતિ તરીકે પ્રગટ થાય છે, એટલે કે, ક્યુબ દિશામાં ગોળાકાર હોય છે. વિવિધતા. પરિણામ એ છે કે મોટું સંકોચાય છે, જ્યારે નાનું વિસ્તરે છે. ઉદાહરણ તરીકે, લાંબો સિલિન્ડર લંબાઈ દિશામાં ટૂંકો થાય છે અને વ્યાસ દિશામાં વિસ્તરે છે.

પેશીઓના તાણને કારણે આકારનું વિકૃતિ પેશીઓના તાણને કારણે વિકૃતિ પણ પ્રારંભિક ક્ષણે થાય છે જ્યારે પેશીઓનો તાણ મહત્તમ હોય છે. આ સમયે, ક્રોસ-સેક્શન તાપમાનનો તફાવત મોટો હોય છે, કોર તાપમાન વધારે હોય છે, તે હજુ પણ ઓસ્ટેનાઇટ સ્થિતિમાં હોય છે, પ્લાસ્ટિસિટી સારી હોય છે, અને ઉપજ શક્તિ ઓછી હોય છે. તાત્કાલિક પેશીઓનો તાણ સપાટીના સંકુચિત તાણ અને કોર તાણ તણાવ છે. તેથી, વિકૃતિ બહુ-દિશાત્મક તાણ તણાવની ક્રિયા હેઠળ કોરના વિસ્તરણ તરીકે પ્રગટ થાય છે. પરિણામ એ છે કે પેશીઓના તાણની ક્રિયા હેઠળ, વર્કપીસની મોટી બાજુ લંબાઈ જાય છે, જ્યારે નાની બાજુ ટૂંકી થાય છે. ઉદાહરણ તરીકે, લાંબા સિલિન્ડરમાં પેશીઓના તાણને કારણે થતી વિકૃતિ લંબાઈમાં વધારો અને વ્યાસમાં ઘટાડો છે.

કોષ્ટક 5.3 વિવિધ લાક્ષણિક સ્ટીલ ભાગોના શમન વિકૃતિ નિયમો દર્શાવે છે.

2) શમન વિકૃતિને અસર કરતા પરિબળો

ક્વેન્ચિંગ ડિફોર્મેશનને અસર કરતા પરિબળો મુખ્યત્વે સ્ટીલની રાસાયણિક રચના, મૂળ રચના, ભાગોની ભૂમિતિ અને ગરમીની સારવાર પ્રક્રિયા છે.

૩) તિરાડો ઓલવવી

ભાગોમાં તિરાડો મુખ્યત્વે ક્વેન્ચિંગ અને કૂલિંગના અંતિમ તબક્કામાં થાય છે, એટલે કે, માર્ટેન્સિટિક ટ્રાન્સફોર્મેશન મૂળભૂત રીતે પૂર્ણ થયા પછી અથવા સંપૂર્ણ ઠંડક પછી, બરડ નિષ્ફળતા થાય છે કારણ કે ભાગોમાં તાણનો તણાવ સ્ટીલની ફ્રેક્ચર શક્તિ કરતાં વધી જાય છે. તિરાડો સામાન્ય રીતે મહત્તમ તાણના વિકૃતિની દિશામાં લંબ હોય છે, તેથી ભાગોમાં તિરાડોના વિવિધ સ્વરૂપો મુખ્યત્વે તાણ વિતરણ સ્થિતિ પર આધાર રાખે છે.

સામાન્ય પ્રકારની ક્વેન્ચિંગ ક્રેક્સ: રેખાંશ (અક્ષીય) તિરાડો મુખ્યત્વે ત્યારે ઉત્પન્ન થાય છે જ્યારે સ્પર્શક તાણ તણાવ સામગ્રીની ભંગ શક્તિ કરતાં વધી જાય છે; જ્યારે ભાગની આંતરિક સપાટી પર રચાયેલ મોટો અક્ષીય તાણ તણાવ સામગ્રીની ભંગ શક્તિ કરતાં વધી જાય છે ત્યારે ત્રાંસી તિરાડો રચાય છે. તિરાડો; સપાટી પર દ્વિ-પરિમાણીય તાણ તણાવની ક્રિયા હેઠળ નેટવર્ક તિરાડો રચાય છે; પીલીંગ તિરાડો ખૂબ જ પાતળા કઠણ સ્તરમાં થાય છે, જે ત્યારે થઈ શકે છે જ્યારે તણાવ ઝડપથી બદલાય છે અને અતિશય તાણ તણાવ રેડિયલ દિશામાં કાર્ય કરે છે. તિરાડનો પ્રકાર.

રેખાંશિક તિરાડોને અક્ષીય તિરાડો પણ કહેવામાં આવે છે. તિરાડો ભાગની સપાટીની નજીક મહત્તમ તાણ તણાવ પર થાય છે, અને કેન્દ્ર તરફ ચોક્કસ ઊંડાઈ ધરાવે છે. તિરાડોની દિશા સામાન્ય રીતે ધરીની સમાંતર હોય છે, પરંતુ જ્યારે ભાગમાં તાણ સાંદ્રતા હોય અથવા આંતરિક માળખાકીય ખામીઓ હોય ત્યારે દિશા પણ બદલાઈ શકે છે.

વર્કપીસ સંપૂર્ણપણે ઓલવાઈ ગયા પછી, રેખાંશિક તિરાડો થવાની સંભાવના વધારે હોય છે. આ ક્વેન્ચેડ વર્કપીસની સપાટી પર મોટા ટેન્જેન્શિયલ ટેન્સિલ સ્ટ્રેસ સાથે સંબંધિત છે. જેમ જેમ સ્ટીલનું કાર્બનનું પ્રમાણ વધે છે, તેમ તેમ રેખાંશિક તિરાડો બનવાની વૃત્તિ વધે છે. ઓછા કાર્બન સ્ટીલમાં માર્ટેન્સાઈટનું નાનું ચોક્કસ પ્રમાણ અને મજબૂત થર્મલ સ્ટ્રેસ હોય છે. સપાટી પર એક મોટો શેષ સંકુચિત તણાવ હોય છે, તેથી તેને ઓલવાઈ જવાનું સરળ નથી. જેમ જેમ કાર્બનનું પ્રમાણ વધે છે, તેમ તેમ સપાટીનું સંકુચિત તણાવ ઘટે છે અને માળખાકીય તણાવ વધે છે. તે જ સમયે, ટોચનું તાણ તણાવ સપાટીના સ્તર તરફ ખસે છે. તેથી, ઉચ્ચ કાર્બન સ્ટીલ જ્યારે વધુ ગરમ થાય છે ત્યારે રેખાંશિક ક્વેન્ચિંગ તિરાડોનો ભોગ બને છે.

ભાગોનું કદ શેષ તાણના કદ અને વિતરણને સીધી અસર કરે છે, અને તેની છીણવાની તિરાડની વૃત્તિ પણ અલગ છે. જોખમી ક્રોસ-સેક્શન કદ શ્રેણીમાં છીણવાથી રેખાંશિક તિરાડો પણ સરળતાથી બને છે. વધુમાં, સ્ટીલ કાચા માલના અવરોધને કારણે ઘણીવાર રેખાંશિક તિરાડો થાય છે. મોટાભાગના સ્ટીલ ભાગો રોલિંગ દ્વારા બનાવવામાં આવતા હોવાથી, સ્ટીલમાં નોન-ગોલ્ડ સમાવેશ, કાર્બાઇડ વગેરે વિરૂપતા દિશામાં વિતરિત થાય છે, જેના કારણે સ્ટીલ એનિસોટ્રોપિક બને છે. ઉદાહરણ તરીકે, જો ટૂલ સ્ટીલમાં બેન્ડ જેવી રચના હોય, તો છીણ્યા પછી તેની ટ્રાંસવર્સ ફ્રેક્ચર તાકાત રેખાંશિક ફ્રેક્ચર તાકાત કરતા 30% થી 50% ઓછી હોય છે. જો સ્ટીલમાં નોન-ગોલ્ડ સમાવેશ જેવા પરિબળો હોય જે તાણ સાંદ્રતાનું કારણ બને છે, તો પણ સ્પર્શક તાણ અક્ષીય તાણ કરતા વધારે હોય, તો ઓછા તાણની સ્થિતિમાં રેખાંશિક તિરાડો સરળતાથી બને છે. આ કારણોસર, સ્ટીલમાં નોન-મેટાલિક સમાવેશ અને ખાંડના સ્તરનું કડક નિયંત્રણ છીણવાની તિરાડોને રોકવા માટે એક મહત્વપૂર્ણ પરિબળ છે.

ત્રાંસી તિરાડો અને ચાપ તિરાડોની આંતરિક તાણ વિતરણ લાક્ષણિકતાઓ છે: સપાટી સંકુચિત તાણને આધિન છે. સપાટીને ચોક્કસ અંતર સુધી છોડ્યા પછી, સંકુચિત તાણ મોટા તાણ તણાવમાં બદલાય છે. તાણ તણાવના ક્ષેત્રમાં તિરાડ થાય છે, અને પછી જ્યારે આંતરિક તાણ તે ભાગની સપાટી પર ફેલાય છે ત્યારે જ જો તેને ફરીથી વિતરિત કરવામાં આવે અથવા સ્ટીલની બરડતા વધુ વધે.

મોટા શાફ્ટ ભાગો, જેમ કે રોલર્સ, ટર્બાઇન રોટર્સ અથવા અન્ય શાફ્ટ ભાગોમાં ઘણીવાર ટ્રાન્સવર્સ તિરાડો જોવા મળે છે. તિરાડોની લાક્ષણિકતાઓ એ છે કે તે ધરીની દિશાને લંબરૂપ હોય છે અને અંદરથી બહાર તૂટી જાય છે. તે ઘણીવાર કઠણ થતાં પહેલાં રચાય છે અને થર્મલ તણાવને કારણે થાય છે. મોટા ફોર્જિંગમાં ઘણીવાર છિદ્રો, સમાવેશ, ફોર્જિંગ તિરાડો અને સફેદ ફોલ્લીઓ જેવા ધાતુશાસ્ત્રીય ખામીઓ હોય છે. આ ખામીઓ અક્ષીય તાણ તણાવની ક્રિયા હેઠળ ફ્રેક્ચર અને તૂટવાના પ્રારંભિક બિંદુ તરીકે સેવા આપે છે. ચાપ તિરાડો થર્મલ તણાવને કારણે થાય છે અને સામાન્ય રીતે તે ભાગો પર ચાપ આકારમાં વિતરિત થાય છે જ્યાં ભાગનો આકાર બદલાય છે. તે મુખ્યત્વે વર્કપીસની અંદર અથવા તીક્ષ્ણ ધાર, ખાંચો અને છિદ્રોની નજીક થાય છે, અને ચાપ આકારમાં વિતરિત થાય છે. જ્યારે 80 થી 100 મીમી કે તેથી વધુ વ્યાસ અથવા જાડાઈવાળા ઉચ્ચ-કાર્બન સ્ટીલ ભાગોને શાંત કરવામાં આવતા નથી, ત્યારે સપાટી સંકુચિત તાણ બતાવશે અને કેન્દ્ર તાણ તણાવ બતાવશે. તાણ, મહત્તમ તાણ તણાવ કઠણ સ્તરથી બિન-કઠણ સ્તરમાં સંક્રમણ ક્ષેત્રમાં થાય છે, અને ચાપ તિરાડો આ વિસ્તારોમાં થાય છે. વધુમાં, તીક્ષ્ણ ધાર અને ખૂણા પર ઠંડકનો દર ઝડપી છે અને બધા શમી જાય છે. જ્યારે નરમ ભાગોમાં, એટલે કે, કઠણ ન થયેલા વિસ્તારમાં સંક્રમણ કરવામાં આવે છે, ત્યારે અહીં મહત્તમ તાણ તણાવ ક્ષેત્ર દેખાય છે, તેથી ચાપ તિરાડો થવાની સંભાવના રહે છે. વર્કપીસના પિન હોલ, ખાંચ અથવા મધ્ય છિદ્રની નજીક ઠંડક દર ધીમો છે, અનુરૂપ કઠણ સ્તર પાતળો છે, અને કઠણ સંક્રમણ ક્ષેત્રની નજીક તાણ તણાવ સરળતાથી ચાપ તિરાડોનું કારણ બની શકે છે.

જાળીદાર તિરાડો, જેને સપાટીની તિરાડો તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે, તે સપાટીની તિરાડો છે. તિરાડની ઊંડાઈ છીછરી હોય છે, સામાન્ય રીતે 0.01~1.5 મીમીની આસપાસ. આ પ્રકારની તિરાડની મુખ્ય લાક્ષણિકતા એ છે કે તિરાડની મનસ્વી દિશાને ભાગના આકાર સાથે કોઈ લેવાદેવા નથી. ઘણી તિરાડો એકબીજા સાથે જોડાયેલી હોય છે જેથી નેટવર્ક બને છે અને વ્યાપકપણે વિતરિત થાય છે. જ્યારે તિરાડની ઊંડાઈ મોટી હોય છે, જેમ કે 1 મીમીથી વધુ, ત્યારે નેટવર્ક લાક્ષણિકતાઓ અદૃશ્ય થઈ જાય છે અને રેન્ડમલી ઓરિએન્ટેડ અથવા રેખાંશિક રીતે વિતરિત તિરાડો બની જાય છે. નેટવર્ક તિરાડો સપાટી પર દ્વિ-પરિમાણીય તાણ તણાવની સ્થિતિ સાથે સંબંધિત છે.

સપાટી પર ડીકાર્બ્યુરાઇઝ્ડ સ્તર ધરાવતા ઉચ્ચ કાર્બન અથવા કાર્બ્યુરાઇઝ્ડ સ્ટીલના ભાગો ક્વેન્ચિંગ દરમિયાન નેટવર્ક તિરાડો બનવાની સંભાવના ધરાવે છે. આનું કારણ એ છે કે સપાટીના સ્તરમાં કાર્બનનું પ્રમાણ ઓછું હોય છે અને માર્ટેન્સાઇટના આંતરિક સ્તર કરતાં તેનું ચોક્કસ વોલ્યુમ ઓછું હોય છે. ક્વેન્ચિંગ દરમિયાન, કાર્બાઇડનો સપાટી સ્તર તાણયુક્ત તાણને આધિન હોય છે. જે ભાગોના ડિફોસ્ફોરાઇઝેશન સ્તરને યાંત્રિક પ્રક્રિયા દરમિયાન સંપૂર્ણપણે દૂર કરવામાં આવ્યું નથી તે ભાગો ઉચ્ચ-આવર્તન અથવા જ્યોત સપાટી ક્વેન્ચિંગ દરમિયાન પણ નેટવર્ક તિરાડો બનાવશે. આવી તિરાડો ટાળવા માટે, ભાગોની સપાટીની ગુણવત્તાને સખત રીતે નિયંત્રિત કરવી જોઈએ, અને ગરમીની સારવાર દરમિયાન ઓક્સિડેશન વેલ્ડીંગને અટકાવવું જોઈએ. વધુમાં, ફોર્જિંગ ડાઇનો ચોક્કસ સમયગાળા માટે ઉપયોગ કર્યા પછી, થર્મલ ફેટીગ તિરાડો જે પોલાણમાં સ્ટ્રીપ્સ અથવા નેટવર્કમાં દેખાય છે અને ક્વેન્ચ કરેલા ભાગોની ગ્રાઇન્ડીંગ પ્રક્રિયામાં તિરાડો આ સ્વરૂપની છે.

સપાટીના સ્તરના ખૂબ જ સાંકડા વિસ્તારમાં પીલિંગ તિરાડો થાય છે. સંકુચિત તાણ અક્ષીય અને સ્પર્શક દિશામાં કાર્ય કરે છે, અને તાણ તણાવ રેડિયલ દિશામાં થાય છે. તિરાડો ભાગની સપાટીની સમાંતર હોય છે. સપાટીને ક્વેન્ચિંગ અને કાર્બ્યુરાઇઝિંગ ભાગોને ઠંડુ કર્યા પછી કઠણ સ્તરનું પીલિંગ આવી તિરાડોમાં આવે છે. તેની ઘટના કઠણ સ્તરમાં અસમાન રચના સાથે સંબંધિત છે. ઉદાહરણ તરીકે, એલોય કાર્બ્યુરાઇઝ્ડ સ્ટીલને ચોક્કસ ગતિએ ઠંડુ કર્યા પછી, કાર્બ્યુરાઇઝ્ડ સ્તરમાં માળખું છે: અત્યંત બારીક પર્લાઇટ + કાર્બાઇડનો બાહ્ય સ્તર, અને સબલેયર માર્ટેન્સાઇટ + શેષ ઓસ્ટેનાઇટ છે, આંતરિક સ્તર ફાઇન પર્લાઇટ અથવા અત્યંત બારીક પર્લાઇટ માળખું છે. સબ-લેયર માર્ટેન્સાઇટનું નિર્માણ ચોક્કસ વોલ્યુમ સૌથી મોટું હોવાથી, વોલ્યુમ વિસ્તરણનું પરિણામ એ છે કે સંકુચિત તાણ સપાટીના સ્તર પર અક્ષીય અને સ્પર્શક દિશામાં કાર્ય કરે છે, અને તાણ તણાવ રેડિયલ દિશામાં થાય છે, અને અંદર તણાવ પરિવર્તન થાય છે, સંકુચિત તાણ સ્થિતિમાં સંક્રમણ થાય છે, અને પીલિંગ તિરાડો અત્યંત પાતળા વિસ્તારોમાં થાય છે જ્યાં તણાવ તીવ્ર રીતે સંક્રમિત થાય છે. સામાન્ય રીતે, તિરાડો સપાટીની સમાંતર અંદર છુપાયેલી હોય છે, અને ગંભીર કિસ્સાઓમાં સપાટીની છાલનું કારણ બની શકે છે. જો કાર્બ્યુરાઇઝ્ડ ભાગોનો ઠંડક દર ઝડપી અથવા ઘટાડવામાં આવે છે, તો કાર્બ્યુરાઇઝ્ડ સ્તરમાં એક સમાન માર્ટેન્સાઇટ માળખું અથવા અલ્ટ્રા-ફાઇન પર્લાઇટ માળખું મેળવી શકાય છે, જે આવી તિરાડોની ઘટનાને અટકાવી શકે છે. વધુમાં, ઉચ્ચ-આવર્તન અથવા જ્યોત સપાટીને શાંત કરતી વખતે, સપાટી ઘણીવાર વધુ ગરમ થાય છે અને કઠણ સ્તર સાથે માળખાકીય અસંગતતા સરળતાથી આવી સપાટીની તિરાડો બનાવી શકે છે.

માઇક્રોક્રેક્સ ઉપરોક્ત ચાર તિરાડોથી અલગ છે કારણ કે તે માઇક્રોસ્ટ્રેસને કારણે થાય છે. હાઇ-કાર્બન ટૂલ સ્ટીલ અથવા કાર્બ્યુરાઇઝ્ડ વર્કપીસને ક્વેન્ચિંગ, ઓવરહિટીંગ અને ગ્રાઇન્ડીંગ પછી દેખાતી ઇન્ટરગ્રાન્યુલર તિરાડો, તેમજ ક્વેન્ચેડ ભાગોને સમયસર ટેમ્પરિંગ ન કરવાથી થતી તિરાડો, આ બધી સ્ટીલમાં માઇક્રોક્રેક્સના અસ્તિત્વ અને ત્યારબાદના વિસ્તરણ સાથે સંબંધિત છે.

માઇક્રોક્રેક્સની તપાસ માઇક્રોસ્કોપ હેઠળ કરવી જોઈએ. તે સામાન્ય રીતે મૂળ ઓસ્ટેનાઇટ અનાજની સીમાઓ પર અથવા માર્ટેનાઇટ શીટ્સના જંક્શન પર થાય છે. કેટલીક તિરાડો માર્ટેનાઇટ શીટ્સમાં પ્રવેશ કરે છે. સંશોધન દર્શાવે છે કે ફ્લેકી ટ્વીન્ડ માર્ટેનાઇટમાં માઇક્રોક્રેક્સ વધુ સામાન્ય છે. કારણ એ છે કે ફ્લેકી માર્ટેનાઇટ ઊંચી ઝડપે વધતી વખતે એકબીજા સાથે અથડાય છે અને ઉચ્ચ તાણ ઉત્પન્ન કરે છે. જો કે, ટ્વીન્ડ માર્ટેનાઇટ પોતે બરડ હોય છે અને પ્લાસ્ટિક વિકૃતિ ઉત્પન્ન કરી શકતું નથી, જેનાથી તણાવ ઓછો થાય છે, જેના કારણે સરળતાથી માઇક્રોક્રેક્સ થાય છે. ઓસ્ટેનાઇટ અનાજ બરછટ હોય છે અને માઇક્રોક્રેક્સ પ્રત્યે સંવેદનશીલતા વધે છે. સ્ટીલમાં માઇક્રોક્રેક્સની હાજરી ક્વેન્ચ્ડ ભાગોની મજબૂતાઈ અને પ્લાસ્ટિસિટીમાં નોંધપાત્ર ઘટાડો કરશે, જેના કારણે ભાગોને વહેલા નુકસાન (ફ્રેક્ચર) થશે.

ઉચ્ચ-કાર્બન સ્ટીલના ભાગોમાં માઇક્રોક્રેક્સ ટાળવા માટે, ક્વેન્ચિંગ હીટિંગ તાપમાન ઓછું કરવા, બારીક માર્ટેન્સાઇટ માળખું મેળવવા અને માર્ટેન્સાઇટમાં કાર્બનનું પ્રમાણ ઘટાડવા જેવા પગલાં અપનાવી શકાય છે. વધુમાં, ક્વેન્ચિંગ પછી સમયસર ટેમ્પરિંગ એ આંતરિક તાણ ઘટાડવા માટે એક અસરકારક પદ્ધતિ છે. પરીક્ષણોએ સાબિત કર્યું છે કે 200°C થી ઉપર પૂરતા ટેમ્પરિંગ પછી, તિરાડો પર અવક્ષેપિત કાર્બાઇડ્સ તિરાડોને "વેલ્ડીંગ" કરવાની અસર કરે છે, જે માઇક્રોક્રેક્સના જોખમોને નોંધપાત્ર રીતે ઘટાડી શકે છે.

ઉપરોક્ત તિરાડોના વિતરણ પેટર્નના આધારે તિરાડોના કારણો અને નિવારણ પદ્ધતિઓની ચર્ચા છે. વાસ્તવિક ઉત્પાદનમાં, સ્ટીલની ગુણવત્તા, ભાગનો આકાર અને ગરમ અને ઠંડા પ્રક્રિયા તકનીક જેવા પરિબળોને કારણે તિરાડોનું વિતરણ બદલાય છે. કેટલીકવાર ગરમીની સારવાર પહેલાં તિરાડો પહેલાથી જ અસ્તિત્વમાં હોય છે અને શમન પ્રક્રિયા દરમિયાન વધુ વિસ્તરે છે; કેટલીકવાર એક જ ભાગમાં એક જ સમયે અનેક પ્રકારની તિરાડો દેખાઈ શકે છે. આ કિસ્સામાં, તિરાડની મોર્ફોલોજિકલ લાક્ષણિકતાઓના આધારે, ફ્રેક્ચર સપાટીનું મેક્રોસ્કોપિક વિશ્લેષણ, મેટલોગ્રાફિક પરીક્ષા અને જ્યારે જરૂરી હોય ત્યારે, રાસાયણિક વિશ્લેષણ અને અન્ય પદ્ધતિઓનો ઉપયોગ સામગ્રીની ગુણવત્તા, સંગઠનાત્મક માળખાથી લઈને ગરમીની સારવારના તણાવના કારણો સુધી વ્યાપક વિશ્લેષણ કરવા માટે થવો જોઈએ. તિરાડ શોધવા માટે. મુખ્ય કારણો અને પછી અસરકારક નિવારક પગલાં નક્કી કરો.

તિરાડોના કારણોનું વિશ્લેષણ કરવા માટે તિરાડોનું ફ્રેક્ચર વિશ્લેષણ એક મહત્વપૂર્ણ પદ્ધતિ છે. કોઈપણ ફ્રેક્ચરમાં તિરાડો માટે એક પ્રારંભિક બિંદુ હોય છે. તિરાડોને શાંત કરવાની પ્રક્રિયા સામાન્ય રીતે રેડિયલ તિરાડોના કન્વર્જન્સ બિંદુથી શરૂ થાય છે.

જો તિરાડનું મૂળ ભાગની સપાટી પર હોય, તો તેનો અર્થ એ છે કે તિરાડ સપાટી પર વધુ પડતા તાણના તણાવને કારણે થઈ છે. જો સપાટી પર સમાવેશ જેવી કોઈ માળખાકીય ખામીઓ ન હોય, પરંતુ છરીના ગંભીર નિશાન, ઓક્સાઇડ સ્કેલ, સ્ટીલના ભાગોના તીક્ષ્ણ ખૂણા અથવા માળખાકીય પરિવર્તન ભાગો જેવા તાણ સાંદ્રતા પરિબળો હોય, તો તિરાડો પડી શકે છે.

જો તિરાડનું મૂળ ભાગની અંદર હોય, તો તે સામગ્રીની ખામીઓ અથવા અતિશય આંતરિક અવશેષ તાણ તણાવ સાથે સંબંધિત છે. સામાન્ય ક્વેન્ચિંગની ફ્રેક્ચર સપાટી ગ્રે અને બારીક પોર્સેલેઇન હોય છે. જો ફ્રેક્ચર સપાટી ઘેરા રાખોડી અને ખરબચડી હોય, તો તે વધુ ગરમ થવાને કારણે થાય છે અથવા મૂળ પેશી જાડી હોય છે.

સામાન્ય રીતે કહીએ તો, ક્વેન્ચિંગ ક્રેકના કાચના ભાગ પર કોઈ ઓક્સિડેશન રંગ ન હોવો જોઈએ, અને ક્રેકની આસપાસ કોઈ ડીકાર્બ્યુરાઇઝેશન ન હોવું જોઈએ. જો ક્રેકની આસપાસ ડીકાર્બ્યુરાઇઝેશન હોય અથવા ક્રેક સેક્શન પર ઓક્સિડાઇઝ્ડ રંગ હોય, તો તે સૂચવે છે કે ભાગમાં ક્વેન્ચિંગ પહેલાં જ તિરાડો હતી, અને ગરમીની સારવારના તણાવના પ્રભાવ હેઠળ મૂળ તિરાડો વિસ્તરશે. જો ભાગની તિરાડોની નજીક અલગ કાર્બાઇડ અને સમાવેશ જોવા મળે છે, તો તેનો અર્થ એ છે કે તિરાડો કાચા માલમાં કાર્બાઇડના ગંભીર અલગીકરણ અથવા સમાવેશની હાજરી સાથે સંબંધિત છે. જો ઉપરોક્ત ઘટના વિના તિરાડો ફક્ત તીક્ષ્ણ ખૂણાઓ પર દેખાય છે અથવા ભાગના ભાગોમાં પરિવર્તનને આકાર આપે છે, તો તેનો અર્થ એ છે કે તિરાડ ભાગની ગેરવાજબી માળખાકીય ડિઝાઇન અથવા તિરાડોને રોકવા માટેના અયોગ્ય પગલાં, અથવા અતિશય ગરમીની સારવારના તણાવને કારણે છે.

વધુમાં, રાસાયણિક ગરમીની સારવાર અને સપાટીના ક્વેન્ચિંગ ભાગોમાં તિરાડો મોટે ભાગે કઠણ સ્તરની નજીક દેખાય છે. કઠણ સ્તરની રચનામાં સુધારો કરવો અને ગરમીની સારવારનો તણાવ ઘટાડવો એ સપાટીની તિરાડો ટાળવા માટેના મહત્વપૂર્ણ રસ્તાઓ છે.