200 200 66 - 021
همراه شما در قلب بازار آهن
آهن‌آلات
میلگرد
میلگرد
میلگرد آجدار
میلگرد ساده
قیمت همه محصولات میلگرد
ورق
ورق
ورق ST52
ورق آجدار
ورق ضدسایش
ورق گالوانیزه
رابیتس
ورق رنگی
گریتینگ
ورق روغنی
ورق اسیدشویی
قیمت همه محصولات ورق
تیر‌آهن
تیر‌آهن
تیرآهن ۱۴
تیرآهن ۱۶
تیرآهن ۱۸
ریل
هاش
قیمت همه محصولات تیر‌آهن
قوطی پروفیل
قوطی پروفیل
پروفیل صنعتی
پروفیل سبک و مبلی
پروفیل زد (Z)
قیمت همه محصولات قوطی پروفیل
صنایع مفتولی
صنایع مفتولی
میلگرد بستر
مفتول سیاه
مفتول گالوانیزه
توری مش و جوشی
خاموت
سیم خاردار
بولت و مهره
توری پرسی و سرندی
توری گابیون
فنس مرغی
توری فرنگی
فنس دور باغی و حصاری
قیمت همه محصولات صنایع مفتولی
نبشی و ناودانی
نبشی و ناودانی
نبشی
ناودانی
سپری
والپست
قیمت همه محصولات نبشی و ناودانی
تسمه آهنی
تسمه آهنی
چهارپهلو
قیمت همه محصولات تسمه آهنی
لوله
لوله
لوله مانیسمان
لوله داربستی
لوله گالوانیزه
لوله درز مستقیم صنعتی، آب و گاز
لوله اسپیرال
لوله گوشتدار
لوله جدار چاه
قیمت همه محصولات لوله
فولاد آلیاژی
فولاد CK45
فولاد CK45
قیمت همه محصولات فولاد CK45
فولاد MO40
فولاد MO40
قیمت همه محصولات فولاد MO40
فولاد VCN 200،150،100
فولاد VCN 200،150،100
قیمت همه محصولات فولاد VCN 200،150،100
فولاد تندبر (خشکه هوایی)
فولاد تندبر (خشکه هوایی)
قیمت همه محصولات فولاد تندبر (خشکه هوایی)
فولاد سردکار
فولاد سردکار
فولاد SPK
فولاد SPK-R
فولاد SPK-NL
فولاد آموتیت
فولاد سردکار نقره‌ای
فولاد ۱٫۲۷۶۷
قیمت همه محصولات فولاد سردکار
فولاد اتومات (خوش تراش)
فولاد اتومات (خوش تراش)
قیمت همه محصولات فولاد اتومات (خوش تراش)
فولاد یاتاقان
فولاد یاتاقان
فولاد ۱۰۰Cr6
فولاد ۱۴۵Cr6
قیمت همه محصولات فولاد یاتاقان
فولاد گرمکار
فولاد گرمکار
قیمت همه محصولات فولاد گرمکار
فولاد فنر
فولاد فنر
فولاد فنر ۷۰Cr2
فولاد فنر CK60
فولاد CK75
فولاد ۱٫۸۱۵۹
فولاد ۱٫۷۱۱۷
فولاد ۱٫۷۱۰۳
فولاد ۱٫۷۱۷۶
قیمت همه محصولات فولاد فنر
سوپر آلیاژ
سوپر آلیاژ
اینکونل
مونل
هستلوی
نیمونیک
قیمت همه محصولات سوپر آلیاژ
فولاد قالب پلاستیک
فولاد قالب پلاستیک
قیمت همه محصولات فولاد قالب پلاستیک
فولاد نیتراته
فولاد نیتراته
قیمت همه محصولات فولاد نیتراته
فولاد سمانته
فولاد سمانته
قیمت همه محصولات فولاد سمانته
استنلس استیل
میلگرد استیل
میلگرد استیل
میلگرد استیل 304
میلگرد استیل 316
میلگرد استیل 420
میلگرد استیل 321
میلگرد استیل 430
میلگرد استیل 431
قیمت همه محصولات میلگرد استیل
ورق استیل
ورق استیل
ورق استیل 304
ورق استیل نسوز 310
ورق استیل 316
ورق استیل 430
قیمت همه محصولات ورق استیل
پروفیل و لوله استیل
پروفیل و لوله استیل
قیمت همه محصولات پروفیل و لوله استیل
فلزات غیر آهنی
آلومینیوم
آلومینیوم
نبشی آلومینیوم
ورق آلومینیوم
لوله آلومینیوم
پروفیل آلومینیوم
قیمت همه محصولات آلومینیوم
تیتانیوم
تیتانیوم
قیمت همه محصولات تیتانیوم
مس
مس
فسفر برنز
آلومینیوم برنز
فلز برنج
قیمت همه محصولات مس
نیکل
نیکل
قیمت همه محصولات نیکل
image

کوئنچ کردن چیست و چه کاربردی دارد؟ انواع محیط‌های کوئنچ را بشناسید

سینا عاشوری

تاریخ انتشار: 2 سال پیش

4 دقیقه مطالعه

عملیات حرارتی یکی از کلیدی‌ترین روش‌هایی است که در مهندسی و علم مواد برای تغییر خواص مکانیکی یک فلز به کار می‌رود. هدف از عملیات حرارتی بهبود سختی، استحکام و چقرمگی یک فلز بدون تغییر در ترکیب شیمیایی آن است. تاکنون روش‌های گوناگونی برای عملیات حرارتی فولاد و سایر فلزات شناسایی و به کار گرفته شده است اما می‌توان گفت که یکی از ارکان اساسی تقریبا هر نوع عملیات حرارتی، کوئنچ کردن آن است.

کوئنچ کردن چیست؟

کوئنچ کردن که یکی از انواع عملیات حرارتی است عبارت است از گرم کردن یک فلز (معمولا) تا بالای دمای تبلور مجدد و زیر نقطه ذوب آن و سپس سرد کردن ناگهانی در یکی از محیط‌های کوئنچ. هدف از این فرایند بازیابی خواصی همچون سختی و استحکام مناسب برای کاربردهای مشخص است. در هر کاربری سختی و استحکام معینی مطلوب است که با دانستن شرایط کوئنچ و آگاهی از علم عملیات حرارتی به آسانی قابل دستیابی است.

کوئنچ کردن

نکته حائز اهمیت در انواع کوئنچ کردن این است که برای قطعات با ضخامت بالا، عموما زمان نگه داشتن در دمای بالا و همچنین زمان قرار دادن در محیط خنک کننده مشخص می‌تواند طولانی باشد تا تمام سطح و مرکز قطعه دارای یک نوع ساختار یکسان شوند.

کاربرد کوئنچ کردن چیست؟

برای پاسخ به این سوال ابتدا باید گفت که چه خواصی از کوئنچ کردن حاصل می‌شود. به عنوان مثال فولاد دارای سه ساختار عمده بعد از کوئنچ کردن است که عبارتند از:

  • پرلیت (ساختار تعادلی و نفوذی)
  • بینیت
  • مارتنزیت (ناپایدار و غیر نفوذی)

هر کدام از این ساختارها ویژگی‌ها منحصر به فرد خود را دارند به عنوان مثال؛ پرلیت ساختاری نرم و لایه لایه دارد و می‌تواند برای مصارفی که فلز تحت تراش کاری و ماشین کاری قرار می‌گیرد، به کار گرفته شود. از سویی دیگر، مارتنزیت ساختاری بسیار سخت دارد و بیشتر به مناسب شرایطی است که فولاد تحت تنش‌های شدید است. هر کدام از این ساختارهای معرفی شده در شرایط متفاوتی از کوئنچ حاصل می‌شوند. پس می‌توان اینگونه گفت که کوئنچ کردن به نوعی رفتار مکانیکی یک فلز پس از عملیات را تعیین می‌کند و در واقع این کوئنچ است که کاربرد یک فلز را مشخص می‌کند.

تمپرینگ و کوئنچ تمپر چیست؟

کوئنچ کردن اگر تحت سرعت‌های بالا انجام شود، علی رغم سختی بالایی که ایجاد می‌شود، فلز به شدت ترد است، ساختار ناپایداری دارد و در مقابل ضربه به آسانی می‌شکند. برای رفع این مشکل نیاز است که فولاد مورد نظر کوئنچ تمپر شود. تمپرینگ فرایندی است که اندکی بعد از کوئنچ کردن انجام می‌شود و در آن، فلز مورد نظر (عمدتا فولاد) تا دمای مشخص و نه چندان بالایی مجددا حرارت داده می‌شود و برای مدت قابل توجهی در آن دما نگه داشته می‌شود. در حین فرایند تمپرینگ، فولاد اندکی سختی خود را از دست می‌دهد اما در ازای آن مقاومت به ضربه خود را بالا می‌برد و ساختار پایدارتری ایجاد می‌شود. در واقع کوئنچ تمپر یک روش موثر و کاربردی برای افزایش چقرمگی فولاد است.

حمام نمک برای عملیات حرارتی

محیط‌های کوئنچ کردن

محیطی که فلز مورد نظر در آن کوئنچ می‌شود، تعیین کننده‌ترین فاکتور در خواص مکانیکی نهایی آن فلز است. محیط‌ها مختلف با نرخ سرمایش و انتقال حرارت گوناگون به کار گرفته می‌شوند تا طیف وسیعی از خواص را فراهم آورند. مهم‌ترین محیط‌های کوئنچ کردن عبارتند از:

  • فضای کوره
  • هوا
  • روغن
  • حمام نمک
  • آب

در این میان، کمترین نرخ انتقال حرارت مربوط به کوره و هوا بوده که منجر به تولید ساختارهای تعادلی‌تر و نرم‌تر می‌شود و سخت‌ترین ساختارها منتج از خنک کردن فلز در آب است.

کوئنچ در آب

کوئنچ کردن برای چه فلزاتی انجام می‌شود؟

برای پاسخ به این سوال میتوان اینگونه گفت که پرکاربردترین فلزات و آلیاژهای روز دنیا یعنی فولاد و آلومینیوم از اصلی‌ترین مواردی هستند که کوئنچ بر روی آن‌ها انجام می‌شود. تا کنون بیش از 3500 نوع فولاد مختلف در دنیا یافت شده است که هر کدام خاصیت مخصوص به خود را دارند و محتمل است که هر دسته از فولاد‌ها دارای شرایط کوئنچ مخصوص به خود باشد. از طرفی، آلومینیوم و آلیاژهای آن نیز دارای عناصر آلیاژی گوناگونی است که می‌تواند شرایط سختی متفاوتی را ایجاد کند. همانند پیر سختی یا رسوب سختی که در آلیاژهای آلومینیوم بسیار متعارف است. در کل می‌توان گفت که اکثر فلزات صنعتی و مهندسی دنیا تحت عملیات کوئنچ کردن قرار می‌گیرند.

روغن کوئنچ

 همانطور که گفته شد، روغن یکی از محیط‌های سرد کننده برای عملیات حرارتی کوئنچ است که بسیار مورد استفاده قرار می‌گیرد. کیفیت روغن کوئنچ مستقیما بر روی ریز ساختار فولاد و در نتیجه خواص فیزیکی و مکانیکی آن اثر گذار است. روغنی برای کوئنچ کردن مناسب است که خاصیت عدم اشتعال‌پذیری داشته باشد و بتواند با نسبت خوبی با آب ترکیب شده و محیط خنک‌کننده جدیدی را در اختیار قرار بدهد.  روغن کوئنچ مناسب این قابلیت را به فلز می‌دهد تا در مقابل خوردگی‌های سطحی اندکی مقاوم‌تر باشد.

روغن کوئنچ

نحوه انجام کوئنچ کردن

برای انجام کوئنچ ابتدا باید فلز مورد نظر حرارت داده شود. به عنوان مثال فولاد عموما تا ناحیه تکفازی آستنیت حرارت داده می‌شود، یعنی دمایی که آنقدر زیاد است که ریزساختار یکنواخت شود و آنقدر کم است که فلز، ذوب نشود. پس از قرار دادن فلز در این دمای مشخص برای مدت زمان نسبتا طولانی، ناگهان آن را در یکی از محیط‌های کوئنچ معرفی شده قرار می‌دهند و سپس برای عملکرد بهتر فلز، عملیات تمپرینگ متعاقبا انجام می‌شود.

جمع‌بندی

در این مقاله به طور مفصل درباره‌ی ماهیت و علل اهمیت کوئنچ کردن مطالبی ذکر شد. فلزاتی که برای کوئنچ کردن مناسب هستند نیز مورد بررسی قرار گرفت. محیط‌های کوئنچ که اصلی‌ترین فاکتور در تعیین خواص فلز است نیز مورد ارزیابی قرار گرفت. برای مطالعه مقالات مرتبط می‌توانید وارد بخش مقالات فولادینو شوید. همچنین برای کسب آگاهی از جدید‌ترین قیمت انواع محصولات و مقاطع آهنی می‌توانید از طریق دکمه زیر وارد وبسایت رسمی فولادینو شوید.

همین الان تماس بگیرید
200 200 66 - 021