علم کا ٹکڑا - نرم لوہے کا گرمی کا علاج، کاسٹنگ کو اسے سمجھنا ضروری ہے!

ڈکٹائل آئرن کے لیے عام طور پر استعمال ہونے والے گرمی کے علاج کے کئی طریقے ہیں۔

ڈکٹائل آئرن کی ساخت میں، گریفائٹ کروی ہے، اور میٹرکس پر اس کا کمزور اور نقصان دہ اثر فلیک گریفائٹ کے مقابلے میں کمزور ہے۔ ڈکٹائل آئرن کی کارکردگی بنیادی طور پر میٹرکس کی ساخت پر منحصر ہے، اور گریفائٹ کا اثر ثانوی ہے۔ مختلف ہیٹ ٹریٹمنٹ کے ذریعے ڈکٹائل آئرن کے میٹرکس ڈھانچے کو بہتر بنانے سے اس کی مکینیکل خصوصیات کو مختلف ڈگریوں تک بہتر بنایا جا سکتا ہے۔ کیمیائی ساخت، ٹھنڈک کی شرح، اسفیرائڈائزنگ ایجنٹ اور دیگر عوامل کے اثر و رسوخ کی وجہ سے، فیرائٹ + پرلائٹ + سیمنٹائٹ + گریفائٹ کا مخلوط ڈھانچہ اکثر کاسٹ کے ڈھانچے میں ظاہر ہوتا ہے، خاص طور پر کاسٹنگ کی پتلی دیوار پر۔ گرمی کے علاج کا مقصد مطلوبہ ڈھانچہ حاصل کرنا اور اس طرح مکینیکل خصوصیات کو بہتر بنانا ہے۔

ڈکٹائل آئرن کے لیے عام طور پر استعمال ہونے والے گرمی کے علاج کے طریقے درج ذیل ہیں۔

(1) کم درجہ حرارت graphitization annealing حرارتی درجہ حرارت 720~760℃. اسے بھٹی میں 500 ℃ سے نیچے ٹھنڈا کیا جاتا ہے اور پھر ایئر کولڈ کیا جاتا ہے۔ سختی کو بہتر بنانے کے لیے فیرائٹ میٹرکس کے ساتھ ڈکٹائل آئرن حاصل کرنے کے لیے eutectoid cementite کو گل دیں۔

(2) 880 ~ 930 ℃ پر ہائی ٹمپریچر گرافیٹائزیشن اینیلنگ، پھر گرمی کے تحفظ کے لیے 720 ~ 760 ℃ پر منتقل کیا جاتا ہے، اور پھر فرنس کے ساتھ 500 ℃ سے نیچے ٹھنڈا کیا جاتا ہے اور فرنس سے باہر ہوا سے ٹھنڈا کیا جاتا ہے۔ سفید ساخت کو ختم کریں اور فیرائٹ میٹرکس کے ساتھ ڈکٹائل آئرن حاصل کریں، جو پلاسٹکٹی کو بہتر بناتا ہے، سختی کو کم کرتا ہے اور سختی کو بڑھاتا ہے۔

(3) 880 ~ 930 ℃ پر مکمل آسٹینائزیشن اور نارملائزیشن، کولنگ کا طریقہ: مسٹ کولنگ، ایئر کولنگ یا ایئر کولنگ۔ تناؤ کو کم کرنے کے لیے، ٹیمپرنگ کا عمل شامل کریں: پرلائٹ حاصل کرنے کے لیے 500~600℃ + تھوڑی مقدار میں فیرائٹ + کروی شکل گریفائٹ، جس سے طاقت، سختی اور لباس مزاحمت میں اضافہ ہوتا ہے۔

(4) نامکمل آسٹینیٹائزیشن، 820 ~ 860 ℃ پر نارملائز کرنا اور گرم کرنا، کولنگ کا طریقہ: مسٹ کولنگ، ایئر کولنگ یا ایئر کولنگ۔ تناؤ کو کم کرنے کے لیے، ٹیمپرنگ کا عمل شامل کریں: پرلائٹ حاصل کرنے کے لیے 500~600℃ + منتشر آئرن کی تھوڑی مقدار جسم کی ساخت بہتر جامع میکانی خصوصیات حاصل کرتی ہے۔

(5) بجھانا اور ٹیمپرنگ ٹریٹمنٹ: 840 ~ 880 ° C پر گرم کرنا، ٹھنڈک کا طریقہ: تیل یا پانی کو ٹھنڈا کرنا، بجھانے کے بعد درجہ حرارت: 550 ~ 600 ° C، ٹمپرڈ سوربائٹ ڈھانچہ حاصل کرنے اور جامع مکینیکل خصوصیات کو بہتر بنانے کے لیے۔

(6) Isothermal بجھانا: 840 ~ 880 ℃ پر گرم اور 250 ~ 350 ℃ پر نمک کے غسل میں بجھانا جامع میکانی خصوصیات حاصل کرنے کے لیے، خاص طور پر طاقت، جفاکشی اور لباس مزاحمت کو بہتر بنانے کے لیے۔

گرمی کے علاج اور ہیٹنگ کے دوران، بھٹی میں داخل ہونے والے کاسٹنگ کا درجہ حرارت عام طور پر 350 ° C سے کم ہوتا ہے۔ حرارتی رفتار کاسٹنگ کے سائز اور پیچیدگی پر منحصر ہے، اور اسے 30 ~ 120 ° C/h کے درمیان منتخب کیا جاتا ہے۔ بڑے اور پیچیدہ حصوں کے لیے فرنس میں داخلے کا درجہ حرارت کم ہونا چاہیے اور حرارتی رفتار سست ہونی چاہیے۔ حرارتی درجہ حرارت میٹرکس کی ساخت اور کیمیائی ساخت پر منحصر ہے۔ انعقاد کا وقت کاسٹنگ کی دیوار کی موٹائی پر منحصر ہے۔

مزید برآں، ڈکٹائل آئرن کاسٹنگ کو ہائی فریکوئنسی، میڈیم فریکوئنسی، شعلہ اور اعلی سختی، لباس مزاحمت اور تھکاوٹ کے خلاف مزاحمت حاصل کرنے کے لیے دیگر طریقوں کا استعمال کرتے ہوئے سطح کو بجھایا جا سکتا ہے۔ کاسٹنگ کے لباس مزاحمت کو بہتر بنانے کے لیے اس کا نرم نائٹرائڈنگ سے بھی علاج کیا جا سکتا ہے۔

1. ڈکٹائل آئرن کو بجھانا اور ٹیمپرنگ ٹریٹمنٹ

ڈکٹائل کاسٹنگ کو بیرنگ کے طور پر زیادہ سختی کی ضرورت ہوتی ہے، اور کاسٹ آئرن کے پرزے اکثر کم درجہ حرارت پر بجھ جاتے ہیں اور ٹمپرڈ ہوتے ہیں۔ عمل یہ ہے: کاسٹنگ کو 860-900 ° C کے درجہ حرارت پر گرم کرنا، تمام اصلی میٹرکس کو مستند ہونے دینے کے لیے اسے موصل بنانا، پھر اسے بجھانے کے لیے تیل یا پگھلے ہوئے نمک میں ٹھنڈا کرنا، اور پھر اسے 250-350 پر گرم کرنا اور برقرار رکھنا۔ ٹیمپرنگ کے لیے °C، اور اصل میٹرکس کو فائر مارٹینائٹ میں تبدیل کر دیا جاتا ہے اور آسٹنائٹ ڈھانچے کو برقرار رکھا جاتا ہے، اصل کروی گریفائٹ کی شکل میں کوئی تبدیلی نہیں ہوتی۔ علاج شدہ کاسٹنگ میں اعلی سختی اور مخصوص سختی ہوتی ہے، گریفائٹ کی چکنا کرنے والی خصوصیات کو برقرار رکھتے ہیں، اور پہننے کے خلاف مزاحمت کو بہتر بناتے ہیں۔

ڈکٹائل آئرن کاسٹنگ، شافٹ پارٹس کے طور پر، جیسے کرینک شافٹ اور ڈیزل انجنوں کے کنیکٹنگ راڈز، اعلی طاقت اور اچھی سختی کے ساتھ جامع مکینیکل خصوصیات کی ضرورت ہوتی ہے۔ ڈالے گئے لوہے کے پرزوں کو بجھانا اور غصہ کرنا ضروری ہے۔ عمل یہ ہے: کاسٹ آئرن کو 860-900 ° C کے درجہ حرارت پر گرم کیا جاتا ہے اور میٹرکس کو تیز کرنے کے لئے موصلیت بخشی جاتی ہے، پھر بجھانے کے لئے تیل یا پگھلے ہوئے نمک میں ٹھنڈا کیا جاتا ہے، اور پھر 500-600 ° C کے اعلی درجہ حرارت پر ٹمپرڈ کیا جاتا ہے۔ ایک معتدل ٹروسٹائٹ ڈھانچہ حاصل کریں۔ (عام طور پر اب بھی خالص بڑے پیمانے پر فیرائٹ کی تھوڑی مقدار موجود ہے)، اور اصل کروی گریفائٹ کی شکل میں کوئی تبدیلی نہیں ہوتی۔ علاج کے بعد، طاقت اور سختی اچھی طرح سے ملتی ہے اور شافٹ حصوں کے کام کرنے کے حالات کے لئے موزوں ہے.

2. جفاکشی کو بہتر بنانے کے لیے نرم لوہے کی اینیلنگ

ڈکٹائل آئرن کے معدنیات سے متعلق عمل کے دوران، عام سرمئی کاسٹ آئرن میں سفیدی کا ایک بڑا رجحان اور بڑا اندرونی دباؤ ہوتا ہے۔ کاسٹ آئرن پرزوں کے لیے خالص فیرائٹ یا پرلائٹ میٹرکس حاصل کرنا مشکل ہے۔ ڈالے گئے لوہے کے پرزوں کی نرمی یا سختی کو بہتر بنانے کے لیے، کاسٹ آئرن کو اکثر 900-950 ° C پر دوبارہ گرم کیا جاتا ہے اور اعلی درجہ حرارت کی اینیلنگ کرنے کے لیے کافی وقت تک گرم رکھا جاتا ہے، اور پھر 600 ° C پر ٹھنڈا کیا جاتا ہے اور ٹھنڈا کیا جاتا ہے۔ بھٹی کی اس عمل کے دوران، میٹرکس میں موجود سیمنٹائٹ گریفائٹ میں گل جاتا ہے، اور گریفائٹ آسٹنائٹ سے خارج ہوتا ہے۔ یہ گریفائٹس اصل کروی گریفائٹ کے گرد جمع ہوتے ہیں، اور میٹرکس مکمل طور پر فیرائٹ میں تبدیل ہو جاتا ہے۔

اگر بطور کاسٹ ڈھانچہ (فیرائٹ + پرلائٹ) میٹرکس اور کروی گریفائٹ پر مشتمل ہے، تو سختی کو بہتر بنانے کے لیے، پرلائٹ میں موجود سیمنٹائٹ کو صرف گل کر فیرائٹ اور کروی گریفائٹ میں تبدیل کرنے کی ضرورت ہے۔ اس مقصد کے لیے، کاسٹ آئرن کے حصے کو دوبارہ گرم کرنا چاہیے۔ 700-760 ℃ کے eutectoid درجہ حرارت کو اوپر اور نیچے موصل کرنے کے بعد، بھٹی کو 600 ℃ پر ٹھنڈا کیا جاتا ہے اور پھر بھٹی سے باہر ٹھنڈا کیا جاتا ہے۔

3. ڈکٹائل آئرن کی طاقت کو بہتر بنانے کے لیے معمول بنانا

ڈکٹائل آئرن کو معمول پر لانے کا مقصد میٹرکس ڈھانچے کو باریک پرلائٹ ڈھانچے میں تبدیل کرنا ہے۔ یہ عمل فیرائٹ اور پرلائٹ کے میٹرکس کے ساتھ ڈکٹائل آئرن کاسٹنگ کو 850-900 °C کے درجہ حرارت پر دوبارہ گرم کرنا ہے۔ اصل فیرائٹ اور پرلائٹ آسٹنائٹ میں تبدیل ہو جاتے ہیں، اور کچھ کروی گریفائٹ آسٹنائٹ میں تحلیل ہو جاتے ہیں۔ گرمی کے تحفظ کے بعد، ہوا سے ٹھنڈا ہوا آسٹنائٹ باریک پرلائٹ میں تبدیل ہو جاتا ہے، اس لیے ڈکٹائل کاسٹنگ کی طاقت بڑھ جاتی ہے۔