ڌاتو جي مائڪرو اسٽرڪچر تي ٿڌي شرح جو اثر
مادي سائنس ۽ ڌاتوءَ جي سائنس ۾، ٿڌي ڪرڻ جي شرح ڌاتن جي مائڪرو اسٽرڪچر کي طئي ڪرڻ واري سڀ کان اهم عنصرن مان هڪ آهي. مائڪرو اسٽرڪچر - اناج جي ترتيب، مرحلن، ۽ خوردبيني پيماني تي انهن جي ورڇ - خاص طور تي ميڪيڪل خاصيتن تي اثر انداز ٿئي ٿي جهڙوڪ سختي، تناسلي طاقت، نرمي، سختي، ۽ لباس ۽ سنکنرن جي مزاحمت. مختلف ٿڌي ڪرڻ جا طريقا (تيز، وچولي، يا سست) ساڳي ڪيميائي ساخت سان به مختلف مائڪرو اسٽرڪچر پيدا ڪري سگهن ٿا. تنهن ڪري، ٿڌي ڪرڻ جي شرح کي ڪنٽرول ڪرڻ مختلف گرمي علاج جي عملن جهڙوڪ اينيلنگ، نارملائيزنگ، ڪونچنگ، ۽ ٽيمپرنگ جي دل ۾ آهي.
1. مائڪرو اسٽرڪچر ۽ فيز ٽرانسفارميشن جا بنيادي تصور
ڌاتو ۽ مصر عام طور تي مرحلن تي مشتمل هوندا آهن (مثال طور، فيرائٽ، آسٽينائيٽ، اسٽيل ۾ سيمينٽائيٽ) جيڪي درجه حرارت جي تبديلين سان مرحلن جي تبديلين جي نتيجي ۾ ٺهندا آهن. تيز گرمي پد تي، ڪجهه ڌاتو هڪ مرحلي ۾ موجود هوندا آهن جيڪو انهي درجه حرارت تي وڌيڪ مستحڪم هوندو آهي؛ ٿڌي ٿيڻ تي، اهو مرحلو ٻئي مرحلي ۾ تبديل ٿي سگهي ٿو جيڪو گهٽ درجه حرارت تي مستحڪم هوندو آهي. اهي تبديليون ڊفيوژنل (ڊفيوژن ذريعي ايٽم جي حرڪت جي ضرورت هوندي آهي) يا غير ڊفيوژنل (تيز، ڊفيوژن تي ڀروسو نه ڪندي، مثال طور، اسٽيل ۾ مارٽينائيٽ) ٿي سگهن ٿيون.
ٿڌي ڪرڻ جي شرح اهو طئي ڪري ٿي ته ڇا ايٽمن وٽ ڪافي وقت آهي ته هو ڦهلجي ۽ هڪ توازن وارو مرحلو ٺاهين يا هڪ ميٽاسٽيبل مرحلي ۾ "ڦاسي" وڃن. عام طور تي:
– سست ٿڌي ٿيڻ → ايٽمن وٽ ڦهلجڻ جو وقت هوندو آهي → مرحلو توازن جي ويجهو پهچڻ → اناج وڏا هوندا آهن.
– تيز ٿڌي ٿيڻ → پکيڙ کي روڪيو ويندو آهي → ميٽاسٽيبل/فائن فيز ٺهي ويندو آهي → ننڍا اناج يا نفيس سوئي/لاميلا جي جوڙجڪ.
2. سست ٿڌي: بناوت ٿلهي آهي ۽ توازن جي ويجهو آهي.
سست ٿڌي عام طور تي اينيلنگ يا فرنس ٿڌي دوران ٿيندي آهي. ڇاڪاڻ ته ٿڌي ٿيڻ جي شرح گهٽ هوندي آهي، ايٽمن کي پنهنجي گهٽ ۾ گهٽ توانائي جي پوزيشن ڏانهن منتقل ٿيڻ جو ڪافي موقعو هوندو آهي، جنهن جي نتيجي ۾ اهڙا مرحلا پيدا ٿيندا آهن جيڪي توازن واري مرحلي جي ڊاگرام جي مطابق هوندا آهن.
سست ٿڌي ٿيڻ جا مکيه مائڪرو اسٽرڪچرل اثر آهن:
1. اناج جي واڌ
وڏا اناج ٺهن ٿا ڇاڪاڻ ته اناج جي حدن کي حرڪت ڪرڻ ۽ سسٽم جي ڪل توانائي کي گهٽائڻ جو وقت هوندو آهي. هي ٿلهو مائڪرو اسٽرڪچر اڪثر ڪري ٿو:
- طاقت ۽ سختي ۾ گهٽتائي،
- ثابت قدمي وڌي ٿي (هڪ خاص نقطي تائين)،
- جيڪڏهن داڻا تمام وڏا هجن ته سختي گهٽجي سگهي ٿي.
2. توازن جي مرحلي جي ٺهڻ
ڪاربان اسٽيل ۾، آسٽينائيٽ جي سست ٿڌي ٿيڻ سان نسبتاً ٿلهو موتي پيدا ٿئي ٿو (فيرائٽ ۽ سيمينٽائٽ ليميلي جو مرکب). ٿلهو موتي عام طور تي نفيس موتي جي ڀيٽ ۾ نرم ۽ وڌيڪ لچڪدار هوندو آهي.
3. اندروني ڇڪتاڻ جو آرام
ڇاڪاڻ ته گرمي پد ۾ تبديلي سست آهي، حرارتي گريڊينٽ ننڍو آهي، جنهن جي نتيجي ۾ باقي بچيل دٻاءُ گهٽ ٿئي ٿو. اهو ٿڌي ٿيڻ سبب ڀڃڻ جو خطرو گهٽائي ٿو.
عملي طور تي، سست کولنگ کي چونڊيو ويندو آهي جڏهن عمل جو مقصد لچڪ وڌائڻ، مشيني صلاحيت کي بهتر بڻائڻ، يا ٿڌي ڪم ڪرڻ کان پوءِ باقي دٻاءُ کي ختم ڪرڻ هوندو آهي.
3. وچولي ٿڌي: طاقت ۽ سختي جي وچ ۾ سمجهوتو
ٿڌي ڪرڻ عام ڪرڻ (اسٽيل کي آسٽينائيٽ علائقي ۾ گرم ڪرڻ ۽ پوءِ ان کي هوا ۾ ٿڌو ڪرڻ) جهڙن عملن ۾ ٿيندي آهي. ٿڌي ٿيڻ جي شرح اينيلنگ کان تيز آهي پر ڪونچنگ جيتري تيز ناهي.
نتيجي طور:
- اناج جو سائز عام طور تي اينيلنگ کان ننڍو هوندو آهي،
- موتي وڌيڪ نفيس ٺهيل آهي،
- مشيني خاصيتون متوازن هونديون آهن: اينيلنگ جي مقابلي ۾ طاقت ۽ سختي وڌي ٿي، جڏهن ته لچڪ ڪافي سٺي رهي ٿي.
نارملائيزنگ اڪثر ڪري ڪاسٽنگ يا گرم رولنگ جي عملن کان پوءِ مائڪرو اسٽرڪچر کي "نارملائيز" ڪرڻ لاءِ استعمال ڪيو ويندو آهي، يعني مائڪرو سيگريگيشن کي گهٽائڻ، ساخت جي هڪجهڙائي کي بهتر بڻائڻ، ۽ ملڪيتن جو هڪ مستحڪم ميلاپ حاصل ڪرڻ.
4. تيز ٿڌي ٿيڻ (بجھائڻ): نفيس يا ميٽاسٽيبل بناوت
تيز ٿڌي ڪرڻ، جيئن پاڻي، تيل، يا پوليمر محلولن ۾ ٿڌڻ، تيز ٿڌي شرح پيدا ڪري ٿي جيڪا ايٽمي پکيڙ کي روڪي سگهي ٿي. ڪجهه نظامن ۾، اهو سخت، ميٽاسٽيبل مرحلن جي ٺهڻ کي شروع ڪري ٿو.
سڀ کان وڌيڪ مشهور مثال اسٽيل ۾ آهي:
- اسٽيل کي گرم ڪيو ويندو آهي جيستائين اهو آسٽينائيٽ نه بڻجي وڃي.
- جيڪڏهن تمام جلدي ٿڌو ڪيو وڃي، ته آسٽينائيٽ کي فيرائٽ + سيمينٽائٽ (موتي/بينائيٽ) ۾ تبديل ٿيڻ جو وقت نه هوندو آهي.
- مارٽين سائيٽ ٺهيل آهي، هڪ ڪاربان سپر سيچوريٽريڊ مائڪرو اسٽرڪچر جنهن ۾ تمام سخت سوئي/پليٽ جي شڪل آهي.
تيز ٿڌي ٿيڻ جون خاصيتون:
1. تشدد تيزي سان وڌي ويو آهي
مارٽين سائيٽ تمام سخت آهي پر ڀُرندڙ پڻ آهي. تنهن ڪري، بجھائڻ کان پوءِ اڪثر ٽيمپرنگ ڪئي ويندي آهي، جيڪا سختي وڌائڻ ۽ ڀُرندڙ کي گهٽائڻ لاءِ گهٽ درجه حرارت تي ٻيهر گرم ڪئي ويندي آهي.
2. تمام سٺو مائڪرو اسٽرڪچر
وڌيڪ ٿڌي ڪرڻ جي شرح نفيس مائڪرو اسٽرڪچر پيدا ڪرڻ جو رجحان رکي ٿي. نفيس structure عام طور تي هال-پيچ رشتي جي مطابق طاقت وڌائي ٿو (جيترا ننڍا اناج، اوترو وڌيڪ پيداوار جي طاقت).
3. وڌيڪ بقايا دٻاءُ ۽ بگاڙ جو خطرو
تيز ٿڌي ٿيڻ سان مٿاڇري ۽ ڪور جي وچ ۾ هڪ وڏو گرمي پد جو درجو پيدا ٿئي ٿو، جنهن جي نتيجي ۾ اندروني دٻاءُ پيدا ٿئي ٿو. اهو سبب بڻجي سگهي ٿو:
– quench cracking (quench cracking)،
- شڪل ۾ تبديلي (وارپنگ)،
- جيڪڏهن ٿڌي غير مساوي هجي ته مٿاڇري کان اندروني حصي تائين سختي ۾ فرق.
انهن خطرن جي ڪري، ڪونچ ميڊيا ۽ پروسيس ڊيزائن (ايجيٽيشن، جزو سائيز، جاميٽري) جو انتخاب تمام اهم ٿي ويندو آهي.
5. اسٽيل ۾ عام رجحان: ٽي ٽي ٽي ۽ سي سي ٽي ڊاگرام جو ڪردار
اسٽيل تي ٿڌي شرح جي اثر کي وڌيڪ مقداري طور تي سمجهڻ لاءِ، ميٽالرجسٽ اڪثر ڪري TTT (وقت-درجه حرارت-ٽرانسفارميشن) ۽ CCT (مسلسل ٿڌي تبديلي) ڊاگرام استعمال ڪندا آهن. اهي ڊاگرام ڏيکارين ٿا ته آسٽينائيٽ ڪڏهن شروع ٿئي ٿو ۽ موتي، بينائيٽ، يا مارٽينائيٽ ۾ پنهنجي تبديلي کي مڪمل ڪري ٿو.
- سست ٿڌي ٿيڻ تي، گرمي پد جو وقت وارو رستو موتي جي ٺهڻ واري علائقي مان گذري ٿو → شرح جي لحاظ کان ٿلهو/ٺيڪ موتي پيدا ڪري ٿو.
- تيز ٿڌي ٿيڻ تي، ٽريجڪٽري TTT وکر جي "نڪ" مان گذري سگهي ٿي ته جيئن موتي نه ٺهي → بينائيٽ يا مارٽينائيٽ کي اجازت ڏئي.
ٻين لفظن ۾، ٿڌي ڪرڻ جي شرح آخري مرحلي سان گڏوگڏ هر مرحلي جي حصي کي به طئي ڪري ٿي، جيڪو آخرڪار مشيني خاصيتن جو تعين ڪري ٿو.
6. غير فيرس ڌاتو تي ٿڌي شرح جو اثر
جيتوڻيڪ سڀ کان وڌيڪ مشهور مثال فولاد آهي، پر اصول ٻين مصرعن تي وڏي پيماني تي لاڳو ٿين ٿا:
- ايلومينيم مصر: محلول جي گرمي علاج مان تيز ٿڌي ٿيڻ سان هڪ سپر سير ٿيل مضبوط محلول برقرار رهي سگهي ٿو، جيڪو پوءِ عمر / برسات جي سختي ذريعي مضبوط ٿئي ٿو. ٿڌي ٿيڻ جي شرح پرسيپيٽيٽس جي سائيز ۽ ورڇ کي متاثر ڪري ٿي، اهڙيءَ طرح طاقت کي متاثر ڪري ٿي.
- ٽامي ۽ پيتل جا مصر: ٿڌي ٿيڻ سان مرحلي جي ورڇ ۽ ڪجهه خاص پريپيسيٽس جي ٺهڻ تي اثر پوي ٿو، جيڪي سختي ۽ چالکائي کي متاثر ڪن ٿا.
- ٽائيٽينيم الائي: ٿڌي ٿيڻ جي شرح بيٽا کان الفا مرحلي يا هڪ خاص مارٽينسٽڪ ڍانچي ۾ تبديلي کي متاثر ڪري ٿي، طاقت ۽ سختي جي ميلاپ کي متاثر ڪري ٿي.
ڪيترن ئي مصرعن ۾، تيز ٿڌي ٿيڻ سان اڪثر ڪري ميٽاسٽيبل ڍانچي پيدا ٿين ٿا جيڪي پوءِ وڌيڪ علاج ذريعي بهتر خاصيتون حاصل ڪرڻ لاءِ تبديل ڪيا ويندا آهن.
7. ڪيسمپولن
ٿڌي ڪرڻ جي شرح جو ڌاتو جي مائڪرو اسٽرڪچر تي بنيادي اثر آهي ڇاڪاڻ ته اهو ان حد تائين ڪنٽرول ڪري ٿو ته فيز ٽرانسفارميشن ڊفيوژن يا تيز غير ڊفيوژنل ميڪانيزم ذريعي ڪيئن ٿيندي آهي. سست ٿڌي ڪرڻ سان گهٽ بقايا دٻاءُ ۽ بهتر لچڪ سان هڪ ٿلهو، ويجهو متوازن مائڪرو اسٽرڪچر پيدا ٿئي ٿو. وچولي ٿڌي هڪ بهتر مائڪرو اسٽرڪچر ۽ متوازن ملڪيتن سان سمجهوتو پيش ڪري ٿي. ساڳئي وقت، تيز ٿڌي ڪرڻ سان تمام نفيس يا ميٽاسٽيبل مائڪرو اسٽرڪچر پيدا ٿي سگهن ٿا جهڙوڪ اسٽيل ۾ مارٽين سائيٽ، سختي ۽ طاقت وڌائي ٿي پر وڌندڙ بقايا دٻاءُ، بگاڙ ۽ ڀُرڻ جو خطرو آهي.
انجنيئرنگ جي مشق ۾، ڪو به عالمگير طور تي قبول ٿيل "بهترين ٿڌي شرح" ناهي. صرف هڪ ٿڌي شرح آهي جيڪا مصر جي جوڙجڪ، جزو جي سائيز، ٿڌي وچولي، ۽ ٽارگيٽ آخري خاصيتن لاءِ بهترين طور تي مناسب آهي. تنهن ڪري، ٿڌي شرح کي ڪنٽرول ڪرڻ - اڪثر ڪري بعد ۾ گرمي علاج سان گڏ - صنعتي ايپليڪيشنن جي وسيع رينج لاءِ محفوظ، قابل اعتماد، ۽ ڪارآمد ڪارڪردگي سان ڌاتو کي ڊزائين ڪرڻ جي ڪنجي آهي.
