آیا فرآیند عملیات حرارتی قطعات آهنگری شده بزرگ پیچیده است؟

معمولاً، عملیات حرارتی قطعات بزرگ آهنگریs اغلب با خنک کردن قطعات آهنگری شده ترکیب می‌شود. این به این دلیل است که اندازه مقطع قطعات آهنگری شده بزرگ بزرگ است و فرآیند تولید پیچیده است. در طول عملیات حرارتی، به دلیل ناهمواری ریزساختار و خواص قطعات آهنگری شده، برخی از قطعات آهنگری شده مستعد نقص لکه سفید هستند. بنابراین، علاوه بر حذف تنش و کاهش سختی، هدف اصلی عملیات حرارتی قطعات آهنگری شده بزرگ، ابتدا جلوگیری از ایجاد لکه‌های سفید در قطعات آهنگری شده، بهبود یکنواختی ترکیب شیمیایی قطعات آهنگری شده و تنظیم و اصلاح ریزساختار قطعات آهنگری شده است.

لکه‌های سفید در آهنگری‌های بزرگ، ترک‌های شکننده بسیار ظریفی در داخل آهنگری هستند که به صورت لکه‌های دایره‌ای یا بیضوی نقره‌ای-سفید با قطرهایی از چند میلی‌متر تا چند ده میلی‌متر ظاهر می‌شوند. از طریق مشاهده میکروسکوپی بافت، می‌توان دریافت که هیچ اثری از تغییر شکل پلاستیک در ناحیه مجاور لکه‌های سفید وجود ندارد. بنابراین، می‌توان دریافت که لکه‌های سفید متعلق به شکستگی‌های شکننده هستند.

وجود لکه‌های سفید در قطعات آهنگری شده، نه تنها باعث افت قابل توجه خواص مکانیکی می‌شود، بلکه به دلیل تمرکز تنش بالای ناشی از لکه‌های سفید، منجر به ترک خوردن قطعات در حین عملیات حرارتی و کوئنچ یا شکستگی‌های ناگهانی در حین استفاده از قطعات و حتی ایجاد حوادث ناشی از آسیب به دستگاه می‌شود.

بنابراین، لکه‌های سفید از نقص‌های آهنگری هستند. شرایط فنی آهنگری‌های بزرگ به وضوح تصریح می‌کند که به محض مشاهده لکه‌های سفید، باید آنها را از بین برد. نظریه‌های زیادی در مورد تشکیل لکه‌های سفید وجود دارد. در حال حاضر، دیدگاه سازگارتر این است که لکه‌های سفید نتیجه عملکرد ترکیبی هیدروژن در فولاد و تنش داخلی (عمدتاً تنش سازمانی) هستند. بدون مقدار مشخصی هیدروژن و تنش داخلی قابل توجه، لکه‌های سفید نمی‌توانند تشکیل شوند.

در طول فرآیند خنک‌سازی پس از آهنگری قطعات آهنگری، با کاهش دما، به دلیل تبدیل آستنیت، علاوه بر ایجاد تنش داخلی (عمدتاً تنش سازمانی) در داخل قطعات آهنگری، حلالیت هیدروژن در فولاد نیز کاهش می‌یابد. در این زمان، تنش داخلی باعث تجمع نابجایی‌ها در مرزهای زیر دانه و تشکیل ترک‌های زیر میکروسکوپی می‌شود. هنگامی که اتم‌های هیدروژن از محلول جامد جدا شده و به ترک‌های زیر میکروسکوپی رسوب می‌کنند، اتم‌های هیدروژن در ترک‌ها با مولکول‌های هیدروژن ترکیب شده و فشار قابل توجهی ایجاد می‌کنند. بنابراین، در نواحی شکننده موضعی با محتوای هیدروژن بالا در فولاد، تحت تأثیر تنش سازمانی و تنش رسوب هیدروژن، ترک‌های زیر میکروسکوپی به گسترش خود ادامه می‌دهند تا زمانی که پاره شوند و در نتیجه ترک‌های داخلی بسیار ریز ایجاد شوند و در نتیجه لکه‌های سفید تشکیل دهند.

آیا فرآیند عملیات حرارتی قطعات آهنگری بزرگ پیچیده است؟ مطالب فوق مقدمه‌ای مرتبط در این زمینه است. امید است برای همه مفید باشد.