धातूंच्या थर्मल उपचारातील एक आवश्यक टप्पा म्हणजे शमन करणे. यात कडकपणा, ताकद किंवा कणखरपणा यांसारखे गुण प्राप्त करण्यासाठी किंवा बदलण्यासाठी धातूची वस्तू त्वरीत थंड करणे समाविष्ट आहे.

रॅपिड कूलिंगमुळे उच्च तापमानात धातूचा संपर्क वेळ कमी होतो आणि दोषांपासून त्याचे संरक्षण होते. शिवाय, ऍप्लिकेशन पद्धती आणि माध्यमांवर अवलंबून धातूमध्ये बदल होऊ शकतात.

हवा, तेल, पाणी आणि समुद्र हे काही विशिष्ट शमन करणारे घटक आहेत.

तेल शमन करण्यासाठी मोठ्या प्रमाणावर वापरले जाते कारण ते धातूचे लक्षणीय विकृत न करता वेगाने उष्णता हस्तांतरित करते. पाणी-आधारित कॉस्टिक शमन जलद असतानाही, ते ज्या शक्तीने कार्य करतात त्यामुळे काही पदार्थ विस्कळीत किंवा विकृत होऊ शकतात.

तेल आणि पाण्यामधील फरक हा मुख्य मुद्दा आहे ज्यावर चर्चा करायची आहे. लेखात.

शमन प्रक्रिया म्हणजे काय?

शमन करणे ही एक जलद शीतकरण प्रक्रिया आहे ज्यामुळे सामग्री कडक होते. शमन दर संबंधित सामग्रीच्या ग्रेड, ऍप्लिकेशन आणि मिश्रित घटकांची रचना यावर अवलंबून असते. याव्यतिरिक्त, शमन माध्यमाचे अनेक गुणधर्म देखील त्यावर परिणाम करतात.

सैद्धांतिकदृष्ट्या, शमन करण्यापूर्वी, धातू किंवा काचेची सामग्री त्याच्या मानक तापमानापेक्षा जास्त गरम होते. त्यानंतर, उष्णता ताबडतोब काढून टाकण्यासाठी ते द्रुत कूलिंगमध्ये ठेवले जाते. दरम्यान हरवलेल्या सामग्रीच्या क्रिस्टलीय संरचनेत ते गुणधर्म सुधारण्यास मदत होतेगरम करणे.

धातू किंवा काच एक वस्तू म्हणून कठोर आणि ताठ करण्यासाठी, आम्ही अनेकदा त्यांना शांत करतो. एखाद्या वस्तूचे शमन तापमान नेहमी त्याच्या पुनर्क्रियीकरण तापमानापेक्षा जास्त असले पाहिजे परंतु वितळण्याच्या तापमानापेक्षा कमी असावे.

शमन प्रक्रियेचे टप्पे

दोन लोक स्टील वितळण्याच्या तलावाभोवती काम करत आहेत<5

सामान्यत: जेव्हा गरम तुकडा द्रवपदार्थाच्या जवळ येतो तेव्हा शमन करण्याचे तीन टप्पे असतात. हे टप्पे शमन आणि सामग्रीच्या वैशिष्ट्यांमधील बदल परिभाषित करतात. तीन पायऱ्या आहेत:

• वाष्प अवस्था
• न्यूक्लीएट उकळण्याची अवस्था
• संवहन अवस्था<3

आता, त्यांचे सखोल पुनरावलोकन करूया.

बाष्प अवस्था

गरम असताना वाष्पीकरणाचा टप्पा सुरू होतो घटकाची पृष्ठभाग द्रव शमनाशी प्रारंभिक संपर्क साधते. त्याचा परिणाम घटकाभोवती बाष्पयुक्त ढाल तयार होतो. वाष्प अवस्थेदरम्यान काही प्रमाणात वहन होते.

तथापि, या अवस्थेची प्राथमिक उष्णता वाहतूक पद्धत वाष्प ब्लँकेटद्वारे विकिरण आहे. तयार केलेले कंबल तुलनेने स्थिर आहे.

ते काढून टाकण्याचा वेग वाढवण्याचा एकमेव मार्ग म्हणजे आंदोलन करणे किंवा भिन्न पदार्थ जोडणे. शिवाय, हा टप्पा शक्य तितका संक्षिप्त करणे श्रेयस्कर आहे

कारण हे आहे की ते शमन दरम्यान विकसित होणाऱ्या मऊ भागांमध्ये लक्षणीय योगदान देते. म्हणून, अवांछित सूक्ष्म-घटक होऊ शकतातजर ते चालू ठेवू दिले तर विकसित करा.

न्यूक्लीएट उकळण्याची अवस्था

बाष्पयुक्त अवस्थेनंतरचा हा दुसरा टप्पा आहे. जेव्हा सामग्रीच्या पृष्ठभागाच्या जवळचा द्रव उकळू लागतो आणि बाष्प अवस्था कोसळू लागते तेव्हा ते सुरू होते. दिलेला घटक थंड करण्याचा हा सर्वात वेगवान टप्पा आहे.

गरम झालेल्या पृष्ठभागावरून उष्णतेचा प्रसार आणि त्यानंतरच्या द्रव शमनामध्ये शोषून घेतल्याने, लक्षणीय उष्णता काढण्याचे दर शक्य आहेत. हे थंड झालेल्या द्रवाला पृष्ठभागावर त्याचे स्थान घेण्यास अनुमती देते.

अनेक शमन पदार्थांमध्ये द्रवाचा कमाल शीतलक दर वाढवण्यासाठी अॅडिटीव्ह समाविष्ट केले आहेत. जेव्हा जेव्हा घटकाच्या पृष्ठभागाचे तापमान द्रवाच्या उकळत्या बिंदूच्या खाली येते तेव्हा उकळणे समाप्त होते.

विकृतीची शक्यता असलेल्या घटकांसाठी, उच्च-तापमान तेल आणि क्षार यांसारखी माध्यमे चांगले परिणाम देतात. अन्यथा, इच्छित ऍप्लिकेशन्स दरम्यान सामग्री ठिसूळ होऊ शकते आणि त्वरीत नुकसान होऊ शकते.

संवहनी अवस्था

संवहन हा प्रक्रियेचा अंतिम टप्पा आहे. जेव्हा सामग्री क्वेंचंटच्या उकळत्या बिंदूपेक्षा कमी तापमानापर्यंत पोहोचते तेव्हा असे होते. संवहन स्टेजमध्ये मोठ्या प्रमाणात द्रवपदार्थाद्वारे उष्णता हस्तांतरण समाविष्ट असते आणि त्याचा प्रारंभ बिंदू वहन असतो.

हा सर्वात मंद टप्पा आहे कारण मोठ्या प्रमाणात सर्व रेणूंपर्यंत उष्णता हस्तांतरणास बराच वेळ लागतो. संवहनाद्वारे उष्णता निर्वासन नियंत्रित करण्यामध्ये अनेक व्हेरिएबल्सचा समावेश होतो, ज्यामध्ये समाविष्ट आहेक्वेन्चंटची विशिष्ट उष्णता आणि त्याची थर्मल चालकता.

क्वेन्चंट आणि सामग्रीमधील तापमानातील फरक संवहन प्रक्रियेवर परिणाम करू शकतो. सहसा, बहुतेक विकृती या ठिकाणी घडते.

वरील तीन शमन टप्पे एका विशिष्ट ठिकाणी क्रमाने होतात. तरीसुद्धा, भागाची भूमिती आणि आंदोलन यावर अवलंबून, विविध क्षेत्रे वेगवेगळ्या वेळी विविध टप्पे सुरू करतील.

शमन प्रक्रियेचे तीन टप्पे

शमन माध्यमे <7

शमन करणे कोणत्याही माध्यमातून होते आणि खालील 4 वेगवेगळ्या माध्यमांची यादी आहे. प्रत्येकाचे गुणधर्म, संपर्क घटक, वेळ, उष्णता हस्तांतरण कायदे आणि संबंध यावर अवलंबून साधक आणि बाधक असतात.

1. हवा: नियमित वातावरणीय तापमानाचा वापर गरम केलेले पदार्थ थंड करा
2. ब्राइन: शमन करताना मीठ आणि पाण्याचे द्रावण हे सर्वात जलद थंड करणारे माध्यम आहे.
3. तेल: विश्वासार्ह आणि जलद हवेला शमन करणारा पर्याय.
4. पाणी: द्रव शमन करताना हवा किंवा तेलापेक्षा जलद.

जरी साहित्यात वरील माध्यमांबद्दल विपुल माहिती आहे, चला जाणून घेऊया दोन प्रमुख, तेल आणि पाणी.

पाणी शमन करणे

तेल आणि हवेच्या तुलनेत पाण्यामध्ये सामग्री लवकर थंड करण्याचा गुणधर्म आहे. त्यामुळे, पाण्याद्वारे शमन करणे ही एक जलद गतीची प्रक्रिया आहे.

• ब्राइन शमन प्रक्रियेमध्येइतर कोणत्याही पेक्षा थंड झाल्यावर लक्षणीय तीव्र प्रतिक्रिया, पाणी पिणे ही सर्वात प्रभावी पद्धत आहे.
• या प्रक्रियेपूर्वी, पाणी खोलीत किंवा इच्छित तापमानात असणे आवश्यक आहे. त्यानंतर, जेव्हा गरम केलेले पदार्थ थंड पाण्यात टाकले जाते, तेव्हा ते टप्प्यांनुसार त्याचे टप्पे बदलते.
• परिणाम पाणी शमनामध्ये अधिक जलद दिसून येतात. आणखी एक फायदा म्हणजे ती जलद थंड करण्याची पद्धत आहे. त्यामुळे पैसा आणि वेळ या दोन्ही बाबतीत ते सर्वात कमी खर्चिक आहे. तथापि, अर्थातच, जलद परिणाम लक्षणीय त्रुटींसह देखील येतो.
• ताठ, ठिसूळ आणि सहज तोडता येण्याजोग्या उत्पादनांचा तोटा या जलद किंवा झटपट वेगाने येतो. विझवलेल्या सामग्रीला एकतर आवाज गुणवत्ता किंवा खराब गुणवत्ता असे लेबल केले जाऊ शकते.
• पोलाद कडक होण्याच्या बाबतीत वॉटर शमन करणे हा एक व्यवहार्य पर्याय आहे. याचे कारण असे की स्टीलला थंड करण्याचा एक अनोखा मार्ग आहे जो पाण्याद्वारे मिळवता येतो. कार्बोनाइज्ड स्टील त्याच्या री-क्रिस्टलायझेशन तापमानापेक्षा जास्त गरम होते.
• स्टीलला ताबडतोब थंड केल्याने, पाणी शमन करणे या टप्प्यावर स्टीलला वितळण्यापासून प्रतिबंधित करते जेव्हा ते थांबवले नाही तर ते वितळते. म्हणून, इतर माध्यमांच्या तुलनेत स्टीलसाठी पाणी शमन करणे अधिक योग्य आहे.

तेल शमन करणे

धातू शमन करण्याच्या क्षेत्रातील सर्वात लोकप्रिय तंत्रांपैकी एक म्हणजे तेल शमन करणे. धातूचे मिश्रण कठोर करण्यासाठी इष्टतम पद्धत त्यांना देतेप्रक्रियेदरम्यान ते कडक आणि ठिसूळ होऊ न देता आवश्यक कडकपणा आणि शक्ती.

तेल शमवण्याचे अनेक फायदे आहेत, परंतु मुख्य म्हणजे ते इतर शमन माध्यमांपेक्षा हळूहळू गरम होते आणि थंड होते. दीर्घ कालावधीसाठी, गरम झालेल्या सामग्रीला अधिक स्थिरता आणि कडक होण्याचा वेळ देते.

याव्यतिरिक्त, हे हमी देते की विझवलेले साहित्य जास्त ठिसूळ होणार नाही आणि ते उत्तम प्रकारे धरून राहील. म्हणून, पाणी, हवा किंवा समुद्राच्या पद्धतींपेक्षा ते अधिक श्रेयस्कर आहे कारण ते विझवलेल्या धातूचे शरीर विकृत होण्याची किंवा क्रॅक होण्याची शक्यता कमी करते.

शमन करणे ही एक जलद थंड प्रक्रिया आहे

पाणी आणि तेल क्वेंचिंगमधील फरक

पाणी आणि तेल हे दोन भिन्न प्रकारचे माध्यम आहेत. दोघेही काही बाबींमध्ये वेगळे आहेत आणि शमन करताना वेगळ्या पद्धतीने वागतात. खालील तक्त्यामध्ये दोन माध्यमांमधील असमानतेचे विहंगावलोकन सारांशित केले आहे.

पाणी शमन वि. तेल शमन

निष्कर्ष

• क्वेंचिंग नावाच्या द्रुत थंड प्रक्रियेमुळे सामग्री घट्ट होते. स्टीलचे ग्रेड, ऍप्लिकेशन आणि मिश्रधातूचे घटक हे सर्व शमन दरावर प्रभाव टाकतात.
• पदार्थ ज्या दराने थंड होतो ते देखील शमनाच्या वैशिष्ट्यांवर अवलंबून असते. या लेखात तेल आणि जल माध्यमांवर प्रकाश टाकण्यात आला आहे. त्यानुसार दोन्ही अद्वितीय आहेतभिन्न अनुप्रयोग.
• तेल शमन करण्यासाठी चांगले आहे कारण ते धातू न बदलता त्वरीत उष्णता प्रसारित करते. पाणी-आधारित कॉस्टिक शमन जलद असले तरी, ते ज्या सामर्थ्याने कार्य करतात त्यात काही सामग्री फ्रॅक्चर किंवा विकृत होण्याची क्षमता असते.