शमन क्या है?
शमन एक गर्मी उपचार प्रक्रिया है जो स्टील को महत्वपूर्ण तापमान से ऊपर गर्म करती है, इसे एक निश्चित अवधि के लिए गर्म रखती है, और फिर इसे मार्टेंसाइट (बैनाइट भी कर सकते हैं) के प्रभुत्व वाली असंतुलित संरचना प्राप्त करने के लिए महत्वपूर्ण शीतलन दर से अधिक दर पर ठंडा करती है। आवश्यकतानुसार प्राप्त किया जा सकता है या एकल-चरण ऑस्टेनाइट को बनाए रखा जा सकता है)। स्टील ताप उपचार में शमन सबसे व्यापक रूप से उपयोग की जाने वाली प्रक्रिया है।
स्टील ताप उपचार के लिए चार बुनियादी प्रक्रियाएं हैं: एनीलिंग, सामान्यीकरण, शमन और तड़का। शमन का उद्देश्य मार्टेंसाइट या बैनाइट संरचना प्राप्त करने के लिए सुपरकूल्ड ऑस्टेनाइट को मार्टेंसाइट या बैनाइट में बदलना है, और फिर स्टील की कठोरता, कठोरता, पहनने के प्रतिरोध, थकान शक्ति और क्रूरता में काफी सुधार करने के लिए इसे अलग-अलग तापमान पर तड़का लगाना है, ताकि विभिन्न यांत्रिक भागों और उपकरणों की विभिन्न उपयोग आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए। शमन का उपयोग कुछ विशेष स्टील्स के विशेष भौतिक और रासायनिक गुणों, जैसे लौहचुंबकत्व और संक्षारण प्रतिरोध को पूरा करने के लिए भी किया जा सकता है। एक धातु ताप उपचार प्रक्रिया जिसमें धातु के वर्कपीस को एक निश्चित उचित तापमान तक गर्म किया जाता है और कुछ समय तक बनाए रखा जाता है, और फिर तेजी से ठंडा करने के लिए शमन माध्यम में डुबोया जाता है। आमतौर पर उपयोग किए जाने वाले शमन मीडिया में नमकीन पानी, पानी, खनिज तेल, वायु आदि शामिल हैं। शमन से धातु के वर्कपीस की कठोरता और पहनने के प्रतिरोध में सुधार हो सकता है, इसलिए इसका व्यापक रूप से विभिन्न उपकरणों, मोल्डों, गेज और भागों में उपयोग किया जाता है जिनके लिए सतह पहनने के प्रतिरोध की आवश्यकता होती है (जैसे कि) गियर, रोलर्स, कार्बोराइज्ड पार्ट्स, आदि)। विभिन्न तापमानों पर शमन को तड़के के साथ जोड़कर, धातु की ताकत, कठोरता में कमी और थकान शक्ति में काफी सुधार किया जा सकता है, और विभिन्न उपयोग आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए इन गुणों (व्यापक यांत्रिक गुणों) के बीच समन्वय प्राप्त किया जा सकता है। इसके अलावा, शमन विशेष गुणों वाले कुछ स्टील्स को कुछ भौतिक और रासायनिक गुण प्राप्त करने में भी सक्षम कर सकता है, जैसे कि स्थायी चुंबक स्टील के लौहचुंबकत्व को बढ़ाने और स्टेनलेस स्टील के संक्षारण प्रतिरोध में सुधार करने के लिए शमन। शमन प्रक्रिया का उपयोग मुख्य रूप से स्टील भागों के लिए किया जाता है। जब आमतौर पर उपयोग किए जाने वाले स्टील को महत्वपूर्ण तापमान से ऊपर गर्म किया जाता है, तो कमरे के तापमान पर मूल संरचना पूरी तरह से या अधिकतर ऑस्टेनाइट में बदल जाएगी। फिर स्टील को तेजी से ठंडा करने के लिए पानी या तेल में डुबोया जाता है और ऑस्टेनाइट को मार्टेंसाइट में बदल दिया जाता है। स्टील की अन्य संरचनाओं की तुलना में, मार्टेंसाइट में सबसे अधिक कठोरता होती है। शमन के दौरान तेजी से ठंडा होने से वर्कपीस के अंदर आंतरिक तनाव पैदा होगा। जब यह एक निश्चित स्तर तक पहुंच जाता है, तो वर्कपीस विकृत हो जाएगा और यहां तक कि टूट भी जाएगा। इस कारण से, एक उपयुक्त शीतलन विधि का चयन किया जाना चाहिए। शीतलन विधि के अनुसार, शमन प्रक्रिया को चार श्रेणियों में विभाजित किया गया है: एकल-तरल शमन, दोहरे-मध्यम शमन, मार्टेंसाइट ग्रेडेड शमन और बैनाइट इज़ोटेर्मल शमन।
शमन विधि एकल-मध्यम शमन वर्कपीस को एक माध्यम में ठंडा किया जाता है, जैसे पानी शमन और तेल शमन। फायदे सरल संचालन, आसान मशीनीकरण और व्यापक अनुप्रयोग हैं। नुकसान यह है कि पानी में शमन तनाव बड़ा है, और वर्कपीस को ख़राब करना और दरार करना आसान है; तेल में शमन, शीतलन दर कम है, शमन व्यास छोटा है, और बड़े वर्कपीस को बुझाना आसान नहीं है। दोहरे-मध्यम शमन वर्कपीस को पहले एक मजबूत शीतलन क्षमता वाले माध्यम में लगभग 300 डिग्री तक ठंडा किया जाता है, और फिर कमजोर शीतलन क्षमता वाले माध्यम में ठंडा किया जाता है, जैसे: पहले पानी शमन और फिर तेल शमन, जो प्रभावी ढंग से कम कर सकता है मार्टेंसाइट परिवर्तन का आंतरिक तनाव और वर्कपीस विरूपण और क्रैकिंग की प्रवृत्ति को कम करता है। इसका उपयोग जटिल आकार और असमान क्रॉस-सेक्शन वाले वर्कपीस को बुझाने के लिए किया जा सकता है। दोहरे तरल शमन का नुकसान यह है कि दोहरे तरल रूपांतरण के क्षण को समझना मुश्किल है। यदि रूपांतरण बहुत जल्दी होता है, तो इसे सख्त किए बिना बुझाना आसान होता है, और यदि रूपांतरण बहुत देर से होता है, तो इसे बुझाना और टूटना आसान होता है। इस नुकसान को दूर करने के लिए, श्रेणीबद्ध शमन विधि विकसित की गई थी। वर्कपीस को कम तापमान वाले नमक स्नान या क्षार स्नान भट्ठी में बुझाया जाता है। नमक स्नान या क्षार स्नान का तापमान एमएस बिंदु के करीब होता है। वर्कपीस इस तापमान पर 2 मिनट से 5 मिनट तक रहता है, और फिर एयर कूलिंग के लिए बाहर निकाला जाता है। इस शीतलन विधि को श्रेणीबद्ध शमन कहा जाता है। ग्रेडेड कूलिंग का उद्देश्य वर्कपीस के अंदर और बाहर के तापमान को अधिक समान बनाना है, और साथ ही मार्टेंसाइट परिवर्तन को अंजाम देना है, जो शमन तनाव को काफी कम कर सकता है और विरूपण और दरार को रोक सकता है। ग्रेडिंग तापमान पहले एमएस बिंदु से थोड़ा अधिक सेट किया गया था, और वर्कपीस के अंदर और बाहर का तापमान एक समान होने के बाद वर्कपीस मार्टेंसाइट ज़ोन में प्रवेश करता था। इसे एमएस पॉइंट से थोड़ा कम तापमान पर ग्रेड करने के लिए बेहतर बनाया गया है। अभ्यास से पता चलता है कि एमएस बिंदु के नीचे ग्रेडिंग का प्रभाव बेहतर होता है। उदाहरण के लिए, उच्च-कार्बन स्टील के सांचों को 160 डिग्री पर क्षार स्नान में बुझाकर वर्गीकृत किया जाता है, जिसे कम कठोर और विकृत किया जा सकता है, इसलिए इसका व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। इज़ोटेर्मल शमन वर्कपीस को इज़ोटेर्मल नमक स्नान में बुझाया जाता है। नमक स्नान का तापमान बैनाइट ज़ोन के निचले हिस्से में है (एमएस से थोड़ा अधिक)। बैनाइट परिवर्तन पूरा होने तक वर्कपीस लंबे समय तक इज़ोटेर्मली रहता है, और फिर एयर कूलिंग के लिए बाहर निकाला जाता है। इज़ोटेर्मल शमन का उपयोग मध्यम कार्बन या उससे ऊपर के स्टील के लिए किया जाता है, इसका उद्देश्य ताकत, कठोरता, कठोरता और पहनने के प्रतिरोध में सुधार के लिए कम बैनाइट प्राप्त करना है। इज़ोटेर्मल शमन का उपयोग आमतौर पर कम कार्बन स्टील के लिए नहीं किया जाता है। सतह शमन सतह शमन एक स्थानीय शमन विधि है जिसमें स्टील भाग की सतह परत को एक निश्चित गहराई तक बुझाया जाता है, जबकि मुख्य भाग अछूता रहता है। सतह शमन के दौरान, स्टील भाग की सतह को शीघ्रता से शमन तापमान तक गर्म किया जाता है, और वर्कपीस के मूल में प्रवेश करने से पहले गर्मी को तुरंत ठंडा कर दिया जाता है, जिससे स्थानीय शमन प्राप्त होता है। प्रेरण शमन प्रेरण हीटिंग वर्कपीस को गर्म करने के लिए वर्कपीस में एड़ी धाराओं को उत्पन्न करने के लिए विद्युत चुम्बकीय प्रेरण का उपयोग करना है। शीत शमन एक शीतलन माध्यम के रूप में मजबूत शीतलन क्षमता वाले ठंडे पानी के घोल में डुबो कर शीतलन शमन है। स्थानीय शमन का तात्पर्य वर्कपीस के केवल उस हिस्से को शमन करना है जिसे सख्त करने की आवश्यकता है। एयर-कूल्ड शमन का तात्पर्य विशेष रूप से निर्वात में गर्म करने और उच्च गति परिसंचारी नकारात्मक दबाव, सामान्य दबाव या उच्च दबाव तटस्थ और अक्रिय गैस में शमन और ठंडा करने से है। सतह शमन केवल वर्कपीस की सतह परत को शमन कर रहा है, जिसमें प्रेरण शमन, संपर्क प्रतिरोध हीटिंग शमन, लौ शमन, लेजर शमन, इलेक्ट्रॉन बीम शमन आदि शामिल हैं। वायु शीतलन, शीतलन माध्यम के रूप में मजबूर हवा या संपीड़ित हवा के साथ शमन और शीतलन है . नमकीन शमन शीतलन माध्यम के रूप में नमक के जलीय घोल के साथ शमन और ठंडा करना है। कार्बनिक घोल शमन, शीतलन माध्यम के रूप में कार्बनिक बहुलक के जलीय घोल के साथ शमन और ठंडा करना है। स्प्रे शमन शीतलन माध्यम के रूप में तरल के एक जेट के साथ शमन और शीतलन है। स्प्रे कूलिंग पानी और हवा के मिश्रण की धुंध में वर्कपीस को शमन और ठंडा करना है। गर्म स्नान शीतलन एक गर्म स्नान में वर्कपीस का शमन और शीतलन है जैसे पिघला हुआ नमक, पिघला हुआ क्षार, पिघला हुआ धातु या उच्च तापमान तेल, जैसे नमक स्नान शमन, सीसा स्नान शमन, क्षार स्नान शमन, आदि। डबल तरल शमन हीटिंग और ऑस्टेनिटाइजिंग के बाद वर्कपीस की शमन और शीतलन है, और जब संरचना मार्टेंसिटिक परिवर्तन से गुजरने वाली होती है तो ठंडा करने के लिए कमजोर शीतलन क्षमता वाले माध्यम में तुरंत स्थानांतरित करना होता है। दबावयुक्त शमन एक विशिष्ट स्थिरता के तहत गर्म करने और ऑस्टेनिटाइज़ करने के बाद वर्कपीस का शमन और ठंडा करना है, जिसका उद्देश्य शमन और शीतलन विरूपण को कम करना है। शमन के माध्यम से सतह से कोर तक वर्कपीस का शमन होता है। इज़ोटेर्मल शमन एक ऐसी प्रक्रिया है जिसमें वर्कपीस को गर्म किया जाता है और ऑस्टेनिटाइज़ किया जाता है, फिर जल्दी से बैनाइट परिवर्तन तापमान सीमा तक ठंडा किया जाता है और ऑस्टेनाइट को बैनाइट में परिवर्तित करने के लिए इज़ोटेर्मल रूप से बनाए रखा जाता है। ग्रेडेड शमन एक ऐसी प्रक्रिया है जिसमें वर्कपीस को गर्म किया जाता है और ऑस्टेनिटाइज किया जाता है, फिर उचित समय के लिए एम 1 बिंदु से थोड़ा अधिक या थोड़ा कम तापमान के साथ क्षार स्नान या नमक स्नान में डुबोया जाता है, और फिर बाहर निकाला जाता है और हवा में ठंडा किया जाता है। मार्टेंसाइट शमन प्राप्त करने के लिए वर्कपीस मध्यम तापमान तक पहुंचने के बाद। उप-तापमान शमन एक ऐसी प्रक्रिया है जिसमें हाइपोयूटेक्टॉइड स्टील वर्कपीस को एसी 1- एसी 3 तापमान रेंज में ऑस्टेनिटाइज़ किया जाता है, फिर मार्टेंसाइट और फेराइट संरचना प्राप्त करने के लिए शमन और ठंडा किया जाता है। प्रत्यक्ष शमन एक ऐसी प्रक्रिया है जिसमें कार्बन के प्रवेश के बाद वर्कपीस को सीधे शमन और ठंडा किया जाता है। वर्कपीस को दो बार कार्बोराइज्ड और ठंडा करने के बाद, इसे पहले AC3 से अधिक तापमान पर ऑस्टेनिटाइज़ किया जाता है और कोर संरचना को परिष्कृत करने के लिए बुझाया जाता है, और फिर घुसपैठ परत संरचना को परिष्कृत करने के लिए Ac3 से थोड़ा अधिक तापमान पर ऑस्टेनिटाइज़ किया जाता है। स्व-शीतलन शमन एक ऐसी प्रक्रिया है जिसमें वर्कपीस की स्थानीय या सतह को जल्दी से गर्म और ऑस्टेनिटाइज करने के बाद गर्म क्षेत्र की गर्मी स्वचालित रूप से बिना गर्म किए गए क्षेत्र में स्थानांतरित हो जाती है, ताकि ऑस्टेनिटाइज्ड क्षेत्र जल्दी से ठंडा हो जाए।
