عملیات برگشت‌دادن (تمپرینگ) چیست؟
روش‌های مختلفی برای عملیات‌حرارتی فلز وجود دارد، عملیات برگشت‌دادن یک فرآیند عملیات‌حرارتی است که خواص مکانیکی مانند انعطاف‌پذیری و سختی مواد را اصلاح می‌کند. این فرآیند، اغلب برای بهبود سختی، استحکام و همچنین کاهش شکنندگی در فولاد کاملا سخت استفاده می‌شود.
عملیات برگشت‌دادن(تمپرینگ) چیست؟
تمپر در لغت به معنی آبدیده‌کردن و ملایم‌کردن است. تمپرکردن، فرآیندی است که طیّ آن یک آلیاژ فلزی دقیقاً تا زیر دمای بحرانی خود گرم می‌شود. عمل گرمایش اغلب در هوا، خلاء یا اتمسفر بی‌اثر صورت می‌گیرد. دمایی که در این فرایند اعمال می‌شود، باتوجه به به میزان کاهش سختی، متفاوت است. دماهای بالا باعث کاهش سختی فلز شده و تغییرشکل پلاستیکی بیشتر و کاهش استحکام تسلیم و کششی را در پی دارد. دماهای پایین‌تر، سختی فلز را بهتر و بیشتر حفظ کرده و در عین حال، شکنندگی آن را نیز کاهش می‌دهد.
در عملیات برگشت‌دادن، خواص مکانیکی (معمولاً شکل‌پذیری و سختی) فولاد تغییر کرده و تنش‌های داخلی آن کاهش می‌یابد. زیرا در اثر این عملیات، کربن‌هایی که در یک ریزساختار مارتنزیتی به دام افتاده‌اند، پراکنده می‌شوند. به این ترتیب، تنش‌های داخلی موجود در فولاد که ممکن‌است از عملیات قبلی ایجاد شده‌باشد را رفع می‌کند. این عملیات برای فولادهایی انجام می‌شود که حاوی درصد مناسبی از کربن باشند تا حبس‌شدن و خروج کربن باعث تغییر در ساختار کریستالی فولاد شود. بنابراین، انتظار نمی‌رود که این عملیات را بتوان برای فولادهای کم کربن یا کربن متوسط انجام داد.
برای رسیدن فولاد به دمای بحرانی، باید از نوعی دستگاه گرمایش استفاده‌کرد. دستگاه‌های رایج شامل کوره‌های گازی، کوره‌های مقاومت الکتریکی و یا کوره‌های القایی می‌باشند. اغلب، این گرمایش در خلاء یا با گاز بی‌اثر برای محافظت از فولاد در برابر اکسیداسیون انجام می‌شود. هنگامی که کوره به دمای مطلوب رسید، زمان ماندگاری اعمال می‌شود. پس از زمان ماندگاری، کوره خاموش‌شده و به فولاد اجازه داده‌می‌شود تا با سرعتی که قبلاً تعیین‌شده‌است، خنک شود.
کاربردهای عملیات برگشت‌دادن
در مواردی که استحکام، چقرمگی و خاصیت ارتجاعی فلز بسیار مهم است، می‌بایست از آلیاژهای تمپرشده استفاده شود. از جمله این کاربردها می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
- مقاطع آلیاژی جهت ساخت ماشین آلات صنعتی
- ساخت قطار و ترن
- مقاطع فولادی در عملیات ساختمانی مقیاس بزرگ
- تولید میلگرد حرارتی
- ساخت مته و اره
- ساخت قطعات خودرو
مزیت‌های عملیات برگشت‌دادن
- بهبود قابلیت ماشینکاری
- افزایش استحکام
- بهبود خواص الاستیسیته (قابلیت ارتجاعی)
- بهبود شکل‌پذیری
- تعدیل سختی
- بهبود چقرمگی
- افزایش پایداری ساختاری
برخی واژه‌های تخصصی
عملیات برگشت‌دادن: Tempering
دمای بحرانی: Critical temperature
تغییرشکل پلاستیک: Plastic deformation
تنش پسماند/تنش داخلی: Internal stress/Residual stress
چقرمگی: Toughness
سختی: Hardness
دیدگاهتان را بنویسید