گرما درمانی چیست؟
عملیات حرارتی یک فرآیند کنترل شده است که برای تغییر خواص فیزیکی و گاهی شیمیایی فلز استفاده می شود. این فرآیند شامل حرارت دادن فلز تا دمای خاص، نگه داشتن آن در آن دما برای مدت معینی و سپس سرد شدن سریع یا آهسته آن است. هدف اصلی بهبود خواص مکانیکی فلز است که بسته به نتیجه مورد نظر، محکم‌تر، بادوام‌تر یا انعطاف‌پذیرتر می‌شود. فرآیندهای متداول عملیات حرارتی شامل سخت شدن، تلطیف و بازپخت می‌شود که هر کدام برای دستیابی به ویژگی‌های خاصی در فلز مانند افزایش سختی، بهبود الاستیسیته یا افزایش مقاومت در برابر سایش و پارگی طراحی شده‌اند.
عملیات حرارتی فرآیندی ضروری است که تیغه را از یک قطعه نرم فلزی به فولادی سخت شده با استحکام و انعطاف پذیری مناسب تبدیل می کند. عملیات حرارتی مناسب ویژگی های عملکردی مورد نیاز محصول نهایی را ارائه می دهد. چندین ویژگی را می‌توان از طریق عملیات حرارتی تغییر داد یا بهبود بخشید: روش‌های مختلف می‌توانند این میزان را افزایش دهند سختی فولاد، شکنندگی را کاهش می دهد و استرس یا ناخالصی های فلز را از بین می برد.
عملیات حرارتی فولاد: مراحل اصلی
مراحل اولیه آستنیته کردن (گرم کردن فولاد تا دمای خاص)، کوئنچ (سریع سرد کردن فولاد) و تمپرینگ (گرم کردن مجدد تا دمای پایین تر برای دستیابی به خواص مطلوب) است.
در طول عملیات حرارتی، فلز تا دمای بحرانی گرم می شود و سپس سرد می شود تا ساختار آن تغییر کند و برخی ویژگی های مطلوب ایجاد شود، به طوری که محصول نهایی تعادل کاملی بین سختی و انعطاف پذیری داشته باشد. میزان دقیق سختی مورد نیاز برای تیغه بستگی دارد در مورد هدف مورد نظر چاقو. فلز باید به اندازه کافی سخت باشد تا لبه را به خوبی حفظ کند، در عین حال به اندازه کافی انعطاف پذیر باشد تا در برابر استفاده شدید یا حتی خشن مقاومت کند. بر این اساس، کل فرآیند، و به ویژه دمای تلطیف، در هر مورد خاص، بسته به سطح سختی مورد نظر در تیغه تمام شده، متفاوت خواهد بود.
آماده شدن
پس از سخت شدن، فولاد مانند گذشته قابل کار نخواهد بود. سوهان زدن و سنباده زدن تیغه پس از عملیات حرارتی سخت تر خواهد بود، بنابراین فقط پرداخت جزئی تکمیل کننده بعد از آن اضافه می شود. بنابراین، قبل از گرما قرار دادن درمان مورب را روی تیغه قرار دهید و سطح را به پایان مطلوب خود برسانید.
ابزار مورد نیاز را آماده کنید:
- منبع حرارت (به عنوان مثال مینی فورج، یا مشعل گاز)
- ظرف خاموش کننده نسوز با درب
- بلوک رگلاتور (به عنوان مثال لوله آلومینیومی)
- روغن برای خاموش کردن
- آهن ربا
- انبر یا انبر گیره
- فر آشپزخانه
به طور معمول، عملیات حرارتی شامل چهار مرحله است که عبارتند از:
- استحکام سیستم عامل ها
- خاموش شدن
- بازپخت کردن (یا معتدل کردن)
- پرداخت نهایی
عملیات حرارتی، مرحله 1: سخت شدن
فرآیند آهنگری تاب برداشتن زیادی را به داخل می آورد فلز؛ به ویژه باعث جمع شدن کاربیدها می شود. چنین فولادی به اندازه کافی سخت و محکم نخواهد بود برای حفظ یک لبه به درستی اولین مرحله عملیات حرارتی، که سخت شدن است، برای ایجاد یک حالت یکنواخت در فلز به منظور استحکام و کارایی آن لازم است.
در طول مرحله سخت شدن، فولاد تا دمای بحرانی در حدود 1600 تا 1750 درجه فارنهایت یا حتی 1900 درجه فارنهایت (تقریباً 871 تا 954 درجه سانتیگراد یا حتی 1038 درجه سانتیگراد)، بسته به نوع فولاد، گرم می شود. سپس به سرعت خنک شد (خاموش شد). شما می توانید از منابع گرمایی مختلف برای گرم کردن تیغه خود تا دمای بحرانی استفاده کنید. اگر از مشعل استفاده می کنید، مطمئن شوید که فقط روی یک طرف تمرکز نمی کنید، به یاد داشته باشید که فلز خود را به طور منظم روی شعله بچرخانید. شما می توانید دمای مناسب را با آهنربا ارزیابی کنید: فولاد در حدود 1425 درجه فارنهایت (حدود 774 درجه سانتیگراد) خاصیت مغناطیسی خود را از دست می دهد., بنابراین زمانی که غیرمغناطیسی ؛ به این معنی است که شما تقریباً به نقطه اصلی رسیده اید. فولاد را کمی بیشتر گرم کنید و باید در نقطه گرمایش مناسب باشید.
عملیات حرارتی، مرحله 2: خاموش شدن
کوئنچ یا خنک کردن مورد نیاز است به سرعت تبدیل شود ساختار کریستالی فلز از آستنیت به مارتنزیت. مارتنزیت یک حالت بسیار سخت از فولاد است که هدف این مرحله است. هنگامی که فولاد پس از سخت شدن به سرعت سرد می شود، ساختار مولکولی به یک ساختار دانه ریز با حداکثر سختی ممکن تبدیل می شود.
یک مخزن کوئنچ روغن با درب آماده کنید. روغن های معدنی غیر سمی یا مواد غذایی برای یک آماتور خوب است. بهتر است روغن را تا 120 درجه فارنهایت (49 درجه سانتیگراد) درجه گرم کنید. همچنین می توانید روغن خود را با حرارت دادن یک تکه فولاد و فرو بردن آن در روغن قبل از خاموش کردن، گرم کنید. هنگام گرم کردن روغن احتیاط کنید - قابل اشتعال است و ممکن است باعث سوختگی شود.
هنگامی که روغن از قبل تا دمای لازم گرم شد و تیغه به حالت غیر مغناطیسی رسید، کوئنچ را انجام دهید. پس از خارج کردن تیغه از فورج، بدون اینکه اجازه دهید خنک شود، این کار را در اسرع وقت انجام دهید. استفاده از دستکش های جوشی و انبرهای دسته بلند در این مرحله به شدت توصیه می شود. گرفتن تیغه و سریع آن را در مخزن روغن فرو کنید. آن را حرکت دهید جلو و عقب برای جلوگیری از تشکیل حباب های هوا در اطراف فولاد. سپس تیغه را روی بلوک تنظیم کننده غوطه ور در مخزن روغن قرار دهید - این اطمینان حاصل می کند که هر دو طرف تیغه به طور یکنواخت خنک می شوند.
حدود 10 تا 15 ثانیه صبر کنید، و پس از آن تیغه را از مخزن خارج کنید می توانید سختی تیغه را با خراش دادن روی فولاد با سوهان بررسی کنید. به جای استفاده از ماشین سختی راکول (که ممکن است برای یک چاقوساز علاقه مند بسیار گران باشد)، می توانید از ابزارهای فایل یا حتی مجموعه ای از فایل ها با سختی مشخص شده استفاده کنید. پس از بیرون آوردن تیغه از مخزن روغن، هر سوهان را امتحان کنید تا زمانی که به فولاد نیک بزند. این روش در حالی که سختی دقیقی را به شما نمی دهد، به شما نشان می دهد که محدوده سختی تیغه شما در آن قرار دارد.
پس از سخت شدن، فولاد بسیار سخت‌تر می‌شود، اما شکننده‌تر نیز می‌شود: در صورت افتادن می‌تواند مانند شیشه خرد شود. باید تعدیل شود قبل از استفاده. تیغه ای که به درستی نرم شده باشد، لبه را حفظ می کند و در عین حال استحکام و انعطاف پذیری را حفظ می کند.
