ધાતુઓની થર્મલ ટ્રીટમેન્ટમાં એક આવશ્યક તબક્કો શમન છે. તેમાં કઠિનતા, તાકાત અથવા કઠિનતા જેવા ગુણો મેળવવા અથવા બદલવા માટે ધાતુની વસ્તુને ઝડપથી ઠંડું કરવું સામેલ છે.

ઝડપી ઠંડક ઊંચા તાપમાને મેટલ એક્સપોઝરનો સમય ઘટાડે છે અને તેને ખામીઓથી બચાવે છે. વધુમાં, અરજી પદ્ધતિ અને માધ્યમોના આધારે ધાતુમાં ફેરફાર થઈ શકે છે.

હવા, તેલ, પાણી અને ખારા કેટલાક વિશિષ્ટ શમન એજન્ટો છે.

તેલનો ઉપયોગ શમન માટે વ્યાપકપણે થાય છે કારણ કે તે ધાતુને નોંધપાત્ર રીતે વિકૃત કર્યા વિના ઝડપથી ગરમીનું પરિવહન કરે છે. પાણી-આધારિત કોસ્ટિક ક્વેન્ચન્ટ્સ ઝડપી હોવા છતાં, તેઓ જે બળ સાથે કામ કરે છે તે કેટલીક સામગ્રીને વિખેરી અથવા વિકૃત કરી શકે છે.

તેલ અને પાણી વચ્ચેનો તફાવત એ મુખ્ય મુદ્દો છે જેની ચર્ચા કરવી જોઈએ. લેખમાં.

શમન પ્રક્રિયા શું છે?

ક્વેન્ચિંગ એ ઝડપી ઠંડકની પ્રક્રિયા છે જેના પરિણામે સામગ્રી સખત થઈ જાય છે. ક્વેન્ચિંગ રેટ સંબંધિત સામગ્રીના ગ્રેડ, એપ્લિકેશન અને એલોયિંગ ઘટકોની રચના પર આધારિત છે. વધુમાં, શમન માધ્યમના કેટલાક ગુણધર્મો પણ તેને અસર કરે છે.

સૈદ્ધાંતિક રીતે, શમન કરતા પહેલા, ધાતુ અથવા કાચની સામગ્રી તેના પ્રમાણભૂત તાપમાન કરતાં વધુ ગરમ થાય છે. તે પછી, તેને તરત જ ગરમી દૂર કરવા માટે ઝડપી ઠંડકમાં મૂકવામાં આવે છે. તે દરમિયાન ખોવાઈ ગયેલી સામગ્રીની સ્ફટિકીય રચનામાં તે ગુણધર્મોને સંશોધિત કરવામાં મદદ કરે છેહીટિંગ.

ધાતુ અથવા કાચને એક વસ્તુ તરીકે કઠણ અને સખત બનાવવા માટે, અમે ઘણી વાર તેને શાંત કરીએ છીએ. ઑબ્જેક્ટનું શમન કરવાનું તાપમાન હંમેશા તેના પુનઃસ્થાપન તાપમાનથી ઉપર હોવું જોઈએ પરંતુ તેના ગલન તાપમાનથી ઓછું હોવું જોઈએ.

શમન પ્રક્રિયાના તબક્કાઓ

સ્ટીલ મેલ્ટિંગ પૂલની આસપાસ કામ કરતા બે લોકો<5

સામાન્ય રીતે શમનના ત્રણ તબક્કા હોય છે જે ત્યારે થાય છે જ્યારે ગરમ ભાગ પ્રવાહી શમનની નજીક આવે છે. આ તબક્કાઓ શમન અને સામગ્રીની લાક્ષણિકતાઓમાં ફેરફારને વ્યાખ્યાયિત કરે છે. ત્રણ સ્ટેપ છે:

• વરાળ સ્ટેજ
• ન્યુક્લિએટ બોઇલિંગ સ્ટેજ
• સંવહન સ્ટેજ<3

હવે, ચાલો તેની ઊંડાણપૂર્વક સમીક્ષા કરીએ.

વેપર સ્ટેજ

જ્યારે ગરમ હોય ત્યારે બાષ્પીકરણનો તબક્કો અમલમાં આવે છે ઘટકની સપાટી પ્રવાહી શમન સાથે પ્રારંભિક સંપર્ક કરે છે. તે તત્વની આસપાસ બાષ્પયુક્ત ઢાલની રચનામાં પરિણમે છે. વરાળના તબક્કા દરમિયાન અમુક અંશે વહન થાય છે.

જો કે, આ તબક્કાની પ્રાથમિક ઉષ્મા પરિવહન પદ્ધતિ વરાળના ધાબળા દ્વારા રેડિયેશન છે. રચાયેલ ધાબળો પ્રમાણમાં સ્થિર છે.

તેના નિરાકરણને ઝડપી બનાવવાનો એકમાત્ર રસ્તો આંદોલન અથવા વિવિધ ઉમેરણો ઉમેરીને છે. તદુપરાંત, આ તબક્કાને શક્ય તેટલું સંક્ષિપ્ત બનાવવાનું વધુ સારું છે

કારણ એ છે કે તે શમન દરમિયાન વિકસિત થતા નરમ વિસ્તારોમાં નોંધપાત્ર રીતે ફાળો આપે છે. તેથી, અનિચ્છનીય સૂક્ષ્મ ઘટકો હોઈ શકે છેજો તેમને ચાલુ રાખવાની મંજૂરી આપવામાં આવે તો વિકાસ થાય છે.

ન્યુક્લિએટ બોઇલિંગ સ્ટેજ

બાષ્પયુક્ત તબક્કા પછી તે બીજો તબક્કો છે. તે ત્યારે શરૂ થાય છે જ્યારે સામગ્રીની સપાટીની નજીકનો પ્રવાહી ઉકળવા લાગે છે, અને વરાળનો તબક્કો તૂટી પડવાનું શરૂ થાય છે. આપેલ ઘટકને ઠંડુ કરવાનો તે સૌથી ઝડપી તબક્કો છે.

ગરમ સપાટી પરથી ઉષ્માના પ્રસારણ અને પ્રવાહી શમનમાં અનુગામી શોષણને કારણે, નોંધપાત્ર ગરમી નિષ્કર્ષણ દર શક્ય છે. તે ઠંડુ કરેલ પ્રવાહીને તેની સપાટી પર સ્થાન લેવા માટે પરવાનગી આપે છે.

પ્રવાહીના મહત્તમ ઠંડકના દરને વધારવા માટે કેટલાક ક્વેન્ચન્ટ્સમાં ઉમેરણોનો સમાવેશ થાય છે. જ્યારે પણ ઘટકની સપાટીનું તાપમાન પ્રવાહીના ઉત્કલન બિંદુથી નીચે આવે છે ત્યારે ઉકળવાનું સમાપ્ત થાય છે.

જે ઘટકો વિકૃતિની સંભાવના ધરાવે છે, ઉચ્ચ-તાપમાન તેલ અને ક્ષાર જેવા માધ્યમો સારા પરિણામો આપે છે. નહિંતર, ઇચ્છિત એપ્લિકેશન દરમિયાન સામગ્રી બરડ બની શકે છે અને ઝડપથી નુકસાન પહોંચાડી શકે છે.

કન્વેક્ટિવ સ્ટેજ

સંવહન પ્રક્રિયાનો અંતિમ તબક્કો છે. તે ત્યારે થાય છે જ્યારે સામગ્રી ક્વેન્ચન્ટના ઉત્કલન બિંદુ કરતા નીચા તાપમાને પહોંચે છે. સંવહન તબક્કામાં જથ્થાબંધ પ્રવાહી દ્વારા હીટ ટ્રાન્સફરનો સમાવેશ થાય છે, અને તેનું પ્રારંભિક બિંદુ વહન છે.

તે સૌથી ધીમો તબક્કો છે કારણ કે બલ્કની અંદરના તમામ પરમાણુઓ સુધી પહોંચવામાં હીટ ટ્રાન્સફર લાંબો સમય લે છે. સંવહન દ્વારા ગરમીના નિકાલને નિયંત્રિત કરવામાં ઘણા ચલોનો સમાવેશ થાય છે, જેમાં સમાવેશ થાય છેક્વેન્ચન્ટની ચોક્કસ ગરમી અને તેની થર્મલ વાહકતા.

ક્વેન્ચેન્ટ અને સામગ્રી વચ્ચેનો તાપમાનનો તફાવત સંવહન પ્રક્રિયાને અસર કરી શકે છે. સામાન્ય રીતે, મોટાભાગની વિકૃતિ આ બિંદુએ થાય છે.

ઉપરોક્ત ત્રણ શમન પગલાં ચોક્કસ સ્થાન પર ક્રમમાં થાય છે. તેમ છતાં, ભાગની ભૂમિતિ અને આંદોલનના આધારે, વિવિધ વિસ્તારો વિવિધ સમયે વિવિધ તબક્કાઓ શરૂ કરશે.

શમન પ્રક્રિયાના ત્રણ તબક્કાઓ

શમન માધ્યમો

શમન કોઈપણ માધ્યમ દ્વારા થાય છે, અને નીચે 4 વિવિધ માધ્યમોની યાદી છે. દરેકના ગુણદોષ છે, તેના ગુણધર્મ, સંપર્ક તત્વો, સમય, હીટ ટ્રાન્સફર કાયદા અને સંબંધોના આધારે.

1. હવા: નિયમિત આસપાસના તાપમાનનો ઉપયોગ ગરમ સામગ્રીને ઠંડુ કરો
2. બ્રિન: મીઠું અને પાણીનું દ્રાવણ એ શમન કરતી વખતે સૌથી ઝડપી ઠંડકનું માધ્યમ છે.
3. તેલ: એક વિશ્વસનીય અને ઝડપી હવાનો શમન વિકલ્પ.
4. પાણી: પ્રવાહીને શમન કરવા માટે હવા અથવા તેલ કરતાં વધુ ઝડપી.

સાહિત્યમાં ઉપરોક્ત માધ્યમો વિશે વિશાળ માહિતી હોવા છતાં, ચાલો અન્વેષણ કરીએ બે મુખ્ય છે, તેલ અને પાણી.

પાણી શમન

પાણીમાં તેલ અને હવા કરતાં વધુ ઝડપથી સામગ્રીને ઠંડુ કરવાની મિલકત છે. તેથી, પાણી દ્વારા શમન કરવું એ ઝડપી પ્રક્રિયા છે.

• ખારા શમન કરવાની પ્રક્રિયામાંઅન્ય કોઈપણ કરતાં ઠંડક વખતે નોંધપાત્ર રીતે કઠોર પ્રતિક્રિયા, પાણી પીવું એ સૌથી અસરકારક પદ્ધતિ છે.
• આ પ્રક્રિયા પહેલાં, પાણી ઓરડામાં અથવા ઇચ્છિત તાપમાને હોવું જોઈએ. તે પછી, જ્યારે ગરમ કરેલી સામગ્રીને ઠંડકવાળા પાણીમાં નાખવામાં આવે છે, ત્યારે તે તબક્કાઓ અનુસાર તેના તબક્કામાં ફેરફાર કરે છે.
• પાણી શમનમાં પરિણામો ઝડપથી આવે છે. બીજો ફાયદો એ છે કે તે ઝડપી કૂલિંગ પદ્ધતિ છે. તેથી તે પૈસા અને સમય બંનેની દ્રષ્ટિએ સૌથી ઓછું ખર્ચાળ છે. જો કે, અલબત્ત, ઝડપી પરિણામ નોંધપાત્ર ખામીઓ સાથે પણ આવે છે.
• કડક, બરડ અને સરળતાથી તોડી શકાય તેવા અંતિમ ઉત્પાદનોનો ગેરલાભ આ ઝડપી અથવા ત્વરિત ઝડપ સાથે આવે છે. ક્વેન્ચ્ડ મટિરિયલને ક્યાં તો ધ્વનિ ગુણવત્તા અથવા ખરાબ ગુણવત્તા તરીકે લેબલ કરવામાં આવી શકે છે.
• સ્ટીલ સખ્તાઇના કિસ્સામાં વોટર ક્વેન્ચિંગ એ એક સક્ષમ વિકલ્પ છે. તેનું કારણ એ છે કે સ્ટીલમાં ઠંડકની અનોખી રીત છે જે પાણી દ્વારા મેળવી શકાય છે. કાર્બોનાઇઝ્ડ સ્ટીલ તેના પુનઃ-સ્ફટિકીકરણ તાપમાનથી ઉપર ગરમ થાય છે.
• સ્ટીલને તરત જ ઠંડુ કરીને, પાણી શમન કરવાથી સ્ટીલને આ તબક્કે ઓગળતા અટકાવે છે જ્યારે જો તે બંધ ન કરવામાં આવે તો તે ઓગળી જશે. તેથી, અન્ય માધ્યમો કરતાં સ્ટીલ માટે પાણી શમન કરવું વધુ યોગ્ય છે.

તેલ શમન

ધાતુ શમન ક્ષેત્રની સૌથી લોકપ્રિય શમન તકનીકોમાંની એક તેલ શમન છે. મેટલ એલોયને સખત બનાવવા માટેની શ્રેષ્ઠ પદ્ધતિ તેમને આપે છેપ્રક્રિયા દરમિયાન તેઓ સખત અને બરડ બન્યા વિના જરૂરી કઠિનતા અને શક્તિ.

તેલ શમન કરવાના ઘણા ફાયદા છે, પરંતુ મુખ્ય એ છે કે તે અન્ય શમન માધ્યમો કરતાં વધુ ધીમેથી ગરમ થાય છે અને ઠંડુ થાય છે. લાંબા ગાળા માટે, ગરમ સામગ્રીને વધુ સ્થિરતા અને સખ્તાઈનો સમય આપે છે.

વધુમાં, આ બાંયધરી આપે છે કે છીણેલી સામગ્રી વધુ પડતી બરડ નહીં હોય અને સંપૂર્ણ રીતે સારી રીતે પકડી રાખશે. તેથી, તે પાણી, હવા અથવા ખારા પદ્ધતિઓ કરતાં વધુ પ્રાધાન્યક્ષમ છે કારણ કે તે છીપાયેલી ધાતુના શરીરના વિકૃત અથવા ક્રેકીંગની શક્યતાને ઘટાડે છે.

શમન એ ઝડપી ઠંડકની પ્રક્રિયા છે

પાણી અને તેલ ક્વેન્ચિંગ વચ્ચેનો તફાવત

પાણી અને તેલ બે અલગ અલગ પ્રકારના માધ્યમો છે. બંને કેટલાક પાસાઓમાં અલગ પડે છે અને શાંત કરવામાં અલગ રીતે વર્તે છે. નીચેનું કોષ્ટક બે માધ્યમો વચ્ચેની અસમાનતાઓની ઝાંખીનો સારાંશ આપે છે.

વોટર ક્વેન્ચિંગ વિ. ઓઈલ ક્વેન્ચિંગ

નિષ્કર્ષ

• ક્વેન્ચિંગ નામની ઝડપી ઠંડકની પ્રક્રિયા સામગ્રીને સખત બનાવે છે. સ્ટીલના ગ્રેડ, એપ્લીકેશન અને એલોયિંગ કમ્પોનન્ટ કમ્પોઝિશન બધા શમન દરને પ્રભાવિત કરે છે.
• પદાર્થ જે દરે ઠંડુ થાય છે તે પણ શમનની લાક્ષણિકતાઓ પર આધાર રાખે છે. આ લેખમાં તેલ અને પાણીના માધ્યમોને પ્રકાશિત કરવામાં આવ્યા છે. બંને અનુસાર અનન્ય છેવિવિધ એપ્લિકેશનો.
• તેલ શમન માટે સારું છે કારણ કે તે ધાતુને બદલ્યા વિના ઝડપથી ગરમીનું પ્રસારણ કરે છે. જો કે પાણી આધારિત કોસ્ટિક શમન ઝડપી હોય છે, તેમ છતાં તેઓ જે શક્તિથી કાર્ય કરે છે તેમાં કેટલીક સામગ્રીને ફ્રેક્ચર અથવા વિકૃત કરવાની ક્ષમતા હોય છે.