مقاله فولاد چيست؟ در word

توضیحات پروژه

 مقاله فولاد چيست؟ در word دارای 36 صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است

فایل ورد مقاله فولاد چيست؟ در word  کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه  و مراکز دولتی می باشد.

این پروژه توسط مرکز مرکز پروژه و مقالات آماده و تنظیم شده است

توجه : در صورت  مشاهده  بهم ريختگي احتمالي در متون زير ،دليل ان کپي کردن اين مطالب از داخل فایل ورد مي باشد و در فايل اصلي مقاله فولاد چيست؟ در word،به هيچ وجه بهم ريختگي وجود ندارد

بخشی از متن مقاله فولاد چيست؟ در word :

فولاد چیست
فولاد آلیاژی است از آهن و كربن ماه اصلی فولاد آهن است. فلزی سفید نقره ای و كم تنش كه مالیبل و داكتیل است و تقریبا نرم . اما كربن این خصوصیبات را تغییر می دهد. اضافه كردن مقدار خیلی جزئی از كربن به آهن آن را به فولاد تغییر می دهد. آلیاژی سخت و خشن و قوی و شكل پذیر. بیشتر از ابزارها و تجهیزات ساختمانی فولادی برای هزاران سال استفاده می كرده است.

بشر اولیه بطوریكه می دانیم و حتی كشف كرد كه گرم كردن ابزارهای آهنی در آتش كیفیت آن را بالای برآنها را لخت و قابل خمیدگی می كند. و اگر زغال سنگ هم وجود داشته باشد. فلز حتی لخت تر از قبل از آتش بیرون می آید. عملیات حرارتی هزاران سال عمر دارد در حالیكه علم عملیات حرارتی عمری بیش از 100 سال ندارد. و اما عملیات حرارتی فلزات هم علم است و هم هنر. با كنترل زمان و درجه حرارت ما می توانیم فولاد را سخت و شكننده سازیم مثل این و یا نرم و قابل خمیدگی مثل این ما می توانیم با عملیاتمان به فولاد هر خصوصیتی كه می خواهیم بدهیم . تفاوت زیادی بین فولادهای كربنی و آنچه كه ما به فولادهای آلیاژی فولادهای زنگ نزن و فولادهای ابزار است وجود دارد. اینها تماما انواع مختلفی از فولاد هستند موضوعات. پایه ای عملیات حرارتی ممكن است چیزهایی باشد مشابه آنها به صورت متفاوتی تحت عملیات حرارتی قرار می گیرند. حال ما قصد مطالعه تنها یكی از فولادها را داریم. فولادهای ساده كربنی این ساده ترین نوع فولاد است. مخلوطی 2 عنصر پایه آهن و كربن برای تولید فولاد كربن در مقادیر بسیار كمی اضافه می شود چیزی كمتر از 1% اضافه كردن حدود 15/1 درصد كربن خواص فولاد به شكل عجیبی تغییر می دهد.

سیستم كد بندی S/A
فولادهای كربنی بسته به مقدار كربن در درجات مختلفی موجود می باشند. بنابراین انواع زیادی از فولادهای موجود اند و تعدادی از سیستمها برای شناسایی انواع فولادهای كربنی برای شناسایی مواد و عناصری كه ممكن است با آنها آلیاژ شوند به كار گرفته می شوند.

سیستمی كه گسترده ترین استفاده را دارد سیستم شماره گداری S/ A می باشد. S/ A آهن و فولاد آمریكا می باشد. سیستم S/ A از 4 عدد و گاهی 5 مد ساخته شده است. این اعداد هر دو فلز پایه و بیشتر اوقات درصد تقریبی عنصر اصلی در مخلوط را مشخص می كند. در این حالت 2 مداول نشانگر فلز پایه هستند ، 10 نشانگر فولاد كربنی است. 10 همچنین نشاندهنده تعدادی عناصر گریز در فولاد هستند مثل توگرد ، فسفر ، منگنز ، سیلسیم كه همچنین ممكن است در مقادیر كنترل شده ای باشندو اما تمامی تمركز پای این است كه IU نشانگر فولاد ساده كربنی است كه از آهن و مقدار معینی كربن تشكیل شده است. 2 رقم باقیمانده در سیستم مصرف AU درصد كربن در فولاد را در 100 برای آن معین می كند.

آنها با توجه به این برای S/ A كه می دانیم یك فولاد كربنی است و 10 بیانگر این است و 40 مقدار كربن در فولاد را می گوید حتی 040 درصد و آن یعنی مقدار خیلی اندكی اما همانطور كه خواهیم دید مقدار خیلی اندكی از كربن تمامی چیزی است كه ، احتیاج داریم برای ساختن فولادهای بسیار متفاوتی و هر كدام با مشخصات مختلف فولاد كم كربن 1010 در شرایط نرم و برای كارهایی كه راكسیتیلیه بالا احتیاج است استفاده می شود. فلزات ارزان برای درهای اتونیل معمولا از فولا 1010 بهره می گیرند. مقایسه فولاد متوسط كربن 1050 خیلی محكم است وقتی كه سخت سازی تمیر شود. فولاد 1050 در بخشهای ساختاری اتومبیل مانند اكسل و شافت و تورج های سنگین پر مصرف استفاده می شود.

فولاد پر كربن 1080 می توان سخت كاری و بعد از آن تمیر یا شود برای رسیدن به استحكام خیلی بالا و این فولادی است كه خیلی از فنرها برای آن ساخته شود مثل لخت خواب و فنر اتومبیل كامیون.
در محتوای كربن فولاد هم همچنین محدودیتهایی وجود دارد. فولادهای كاربردی تا حدود 15% كربن دارند و بیشتر از %15 مقدار كربن اضافی در فولاد است. و آن را به سمت چدن می برد. آلیاژی با آهن بالا ، كربن ، سیلیكیون چدن ها دارای خواص مختلفی هستند. معمولا به عنوان فولاد كربنی شناخته نمی شوند. اگر ما می توانستیم اتمهای دوران یك قطعه فولاد را ببینیم ما چیزی شبیه این را می دیدیم.

میلیاردها اتم آهن درون قطعه و احتمالا مقدار خیلی جزئی و اتمهای كربن فولاد كربنی های بیشترین مقدار استفاده در جدولهایی به وسیله درهای S/ A لیت شده اند. این مخلوط فلزی شیمیایی آهن و كربن را نشان دهند. توجه داشته باشید كه این جدول و همچنین نشاندهنده در حد منیزیم در فولاد است. MN علامت شیمیایی عنصر منیزیم می باشد و C علامت شیمیایی كربن تعدادی از این عناصر اضافی از فولاد وجود دارند. ما آنها را یا عناصر باقیمانده می نامیم. خیلی كوچكتر از آنكه در جدول تركیب شیمیایی عنوان شوند.

با افعال عناصری مثل كردم ، نیكل مولیبدن و كربن بعضی اوقات از طریق ضایعات به مذاب ، یا محصول ما می رسند و نهایتا راهی به فولاد نهایی یا در مراحل نهایی می یابد. و حتی اگرچه در جدول تركیبات شیمیایی قرار نگرفته اند این عناصر رسوبی می توانند در فولاد كربنی اختلاف ایجاد كنند. زمانیكه قصد این عناصر اضافه شوند. به آنها عناصر آلیاژی می گوییم و زمانیكه مقداری این عناصر به صورت كافی زیاد شود فولا دیگر به عنوان فولاد كربنی طبقه بندی نمی شود.

به عنوان عملیات حرارتی می كنند ، خیلی مهم است كه ما با عناصر رسوبی و آلیاژی آشنا شویم. چون آنها می توانند نقش مهمی در خصوصیات فلز ایفا كنند. به عنوان مثال بعضی از درجات فولا به عنوان فولادهای كربنی درجه بندی می شوند. اما در طبقه فولادهای با قابلیت ماشینكاری قرار می گیرند. چون نسبتا دارای مقادیر زیادی گوگرد هستند و كد S/ A آنها سری 1100 است كه اغلب با 11 و 2 تا x نشان داده می شود. ×× فولاد كربنی با قابلیت ماشینكاری با گوگرد و فسفر در S/ A به صورت ×× 12 طبقه بندی می شود. بعضی اوقات مقدار كمی سرب هم برای خواص ماشینكاری به آن اضافه می شود كه در این صورت حرف L در بین رقم اول كد S/ A و 2 رقم آخر آن اضافه می شود. پس 12l14 یك فولاد با قابلیت ماشینكاری به علاوه فسفر و گوگرد خواهد بود. كه 12 مصرف آن است و مقدار كمی كه با L نمایش داده شده و 14/. كربن.
متغییر دیگر در فولاد كربنی ، افزودن مقدار كمی از بور است و معمولا كمتر از 003/.% بور ممكن است به فولاد اضافه می شود. اما حتی این مقدار كم از بور و بعضی اوقات حتی كمتر از آن ، كاملا كافی است برای شامل شدن در كد S/ A.

10B21 یك فولاد كربنی است با برد 21/.% كربن وقتی در كد AU ، B را می بینیم ما می دانیم كه عملیات حرارتی و كونیچ روی این فولاد با همان كار در فولاد ساده كربنی متفاوت خواهد بود.
خوب ، برای كد گذاری فولادهای كربنی خیلی زیر گفتیم. حالا صورت مختصر سیستمهای كد گذاری مورد استفاده برای شناسایی فلزات و آلیاژها را سرور می كنیم .و چیز مهم برای بخاطر داشتن اینها هستند كه در كد گذاری S/ A 2 رقم اول نشانه فلز پایه است كه 10 برای فولاد كربنی است دو رقم آخر نشانه در مقدار كربن فولاد ضربدر در درصد می باشد.

كریستالهای فلزی
برای فهمیدن اینكه طی عملیات حرارتی چه اتفاقاتی می افتد ، باید آنچه كه طی پروسه گرم كردن و سرد كردن روی فلز اتفاق می افتد را به تصویر بكشیم. این تغییرات این مخلوط آهن و كربن ایجاد می شوند. درون هر اتم جداگانه در مولكول اتفاق می افتد. اتمهای آهن برای شكل دادن كریستال آن در طراحی خیلی ساده چیده شده اند. تمامی فلزات ساختاری كریستالی دارند. كریستالهای فلزی خیلی مشابه به شبكه سنگ و بقیه سنگهای متنوع هستند.

اما برای دیدن ساختاری كریستالی دارند. كریستالهای آهن ، ما باید یك نمونه فلزی را بررسی كنیم و با میكروسكوپ متالوژیكی سطح آن را ببینیم فلز را از سطح مقطع آن می بریم و پرداخت می كنیم اما به لایه ای صاف برسیم ، همچنین آنرا پوشش می كنیم با اسید اوج می می توانیم تا مرز دانه بین هر كریستال زیر میكروسكوپ كاملا واضح شود. هر كریستال جداگانه در نظر دانه نامیده می شود. اندازه دانه ها متفیر است چدن آنها هنگام بریده شدن در جهاتت مختلفی می چرخند كم می شود.

سایه بین دانه ها همچنین متفاوت است چون كریستال درجات مختلفی رشد می كند. و نور را درجات و با زاویه های مختلف و با طول مهرج های مختلفی منعكس می كنند. شكل آنها هم همچنین نامنظم ولی قاعده است چون آنها شكل گیری هم برخورد می كرده اند.

زمانیكه میكروسكوپ متالوژیكی یكی اختراع شد دانشمندان چیز زیادی درباره ساختار فلزات نمی دانستند. مرزهای بین دانه های فولادهای پر كربن به نظر می رسیدند كه نقش چسب یا سیمان را ایفا می كنند و كریستالها را كنار هم نگه می دارند. آنها این ماده جدید را سمنیت نامیدند و حالا ما می دانیم كه سمنیت تركیبی از آهن و كربن است كه همچنین به عنوان كاربید آهن شناخته می شود كه حین سرد شدن فولاد شكل می گیرد. فرمول شیمیایی كابیت آهن Fe3 است.

هر دانه یا كریستال از یك فلز ، از میلیاردها اتم تشكیل شده برای دیدن اتمها نمونه نباید بیش از 30 میلیون برابر بزرگ نمایی شود كه كار خیلی مشكلی است. پس ما باید هر اتم آهن را و رسم كنیم و ساختار آنها را طی تغییرات دما در طول پروسه عملیات حرارتی به تصویر بكشیم این شبكه كریستالی به هم پیوسته آهن دارای بزرگنمایی یك میلیون برابر است. اتمها بصورت فشرده بسته بندی شده اند ولی بصورت منظمی بسته بندی نشده اند. اتمهای آهن دمای فلز در ساختاری بسیار مشخصی حل و چیده شده اند. دمای 1800 درجه كار نهایت تقریبا بیشترین دمایی است كه ما توانسته ایم فولاد كربنی را در آن تحت عملیات حرارتی قرار دهیم .

در این دما فلز هنوز جامد است اما اتمها هنوز برای شكل دادن یك طرح مشخص در كریستال در تحركند . این چیدمان آهن را هر كدام از 8 گوشه مكعب نگه می دارد و در هر سطح مكعب با اتمهای آهن می پوشانند. این ساختار مكعب با سطوح مركز دار نام دارد. این ساختار كریستالی تنها موقعی وجود دارد كه دمای آهن بالا باشد عموما فرد یك 1674 درجه فار نهایت زیر 1674 درجه اتمهای مركز سطوح موقعیت خودشان را تغییر می دهند. در این ساختار جدید اتمها در 38 گوشه مكعب می مانند اما حالا طوری چیده شده اند كه هر اتم آهن را در وسط مكعب در برگرفته اند این مكعب مركز دار نامیده می شود و اگر ما دوباره آهن را گرم كنیم ساختار مكعبی مركز دارد در صورت مكعب سطوح مركز دارد نامیده می شود اگر ما دوباره آهن را گرم كنیم ساختار مكعبی مركز دار دوباره به صورت مكعب سطوح مركز دارد در می آید. در زیر میكروسكوپ ما می توانیم این انتقال ساختار كریستالی فولاد را ببینیم. ساختار كریستال مكعب سطوح مركز دار اتم تا زمانی كه دمای آن حدود 1674درجه گرم باقی می ماند.

آهن در این دما آستنیت نامیده می شود. همین كه آستنیت تا 1674 درجه فار نهایت سرد شود. اتمهای ساختار كریستالی آستنیت تغییر مكان می دهند. ساختار مكعب با سطوح مركز دارد یا Fcc به مكعبی مركز داریا Bcc 1674 درجه فار نهایت تغییر می كند. در این فرم Bcc و دمای 1674 درجه فار نهایت فلز حالا مزیت نامیده می شود. آستینت و مزیت عباراتی هستند كه در نقشه های عملیات حرارتی برای تشخیص دو فرم كریستالی مختلف فولاد كه در تغییرات فازی در دما هستند. و برای تشریح نقش ذرات كوچك كربن در حین تغییرات ساختاری در حرارت دادن و سرد كردن بكار می روند. در این چیزی كه تمام عملیات حرارتی درباره آن است. گرم كردن قطعه ای فولاد تا مرحله آستنیت بیشتر از محدوده 1300 یا 1400 درجه تا 1674 درجه فار نهایت بسته به درصد كربن و بعد اجازه دادن به آن به سرد شدن كنترل زمان و دما.
در این راه ، انتقال اتمها از آستنیت با سطوح مركز دارد به مزیت مكعبی مركز دارد را كنترل می كنیم. دانش عملیات حرارتی به آلوتروپی آهن وابسته است. توانایی آهن از انتقال از یك ساختار كربستالی به دیگر ساختار كریستالی با تغییر دما.

محلولهای جامد :
عملیات حرارتی به سادگی گرم كردن فلز و نگه داشتن در آن دما است بصورتیكه خواهیم دید و سرد كردن كنترل شده آن بی نهایت مهم است. چیزی كه عملیات حرارتی را كمی پیچیده تر می كند. این واقعیت است كه ما با محلول جامدی از آهن و كربن كار می كنیم فولاد یك محلول جامد است و دیدن اینكه مذاب فولاد می تواند محلولی از آهن و كربن باشد ساده است اما فولاد در حین عملیات حرارتی ذوب نمی شود در مورد آهن جامد و كربن جامد و بصورت محلول در جامد حرف می زنیم و این قابلیت آهن و كربن است برای شكل دادن به محلول جامد كه عملیات حرارتی فولاد با موفقیت همراه شود.

اینكه ، چطور می توانیم كربن جامد را با كریستالهای جامد آهن و در سطح ملكولی به صورت محلول در بیاوریم خیلی ساده است. دماهایی بالا فولاد را آستنیت می كند. ساختار كریستالی مكعب با سطوح قرار دارد. فضاهای خالی مناسبی برای نفوذ اتمهای كربن بین اتمهای آهن به وجود می آورد و همانطور كه می بینید در كریستال آستنیت فضای خالی كافی برای اتمهای كربن وجود دارد تا محرك داشته باشند. اتمهای كربن كاملا در آستنیت محلولند. اما همینكه دما به آرامی كاهش پیدا كند و آستنیت آرام آرام به شبكه مكعبی مركز دارد مزیت پیدا كند جای خالی كمتری بین اتمهای آهن وجود دارد. بیشتر اتمهای كربن در كریستالهای Bcc باقی نمی مانند و چون فضای كافی وجود ندارد اتمهای كربن موجود به بیرون كریستال نفوذ می كنند. این اتمهای كربن آنرا با اتمهای آهن ازاد جفت می شوند و ملكول كار بید آنها را می سازد. Te3c كه همچنین سمنتیت خوانده می شوند .به خاطر داشته باشید كه 2 یا چند اتم در شرایط مخصوصی ملكول را می سازند.

این اتمهای كربن هستند كه در كریستالهای گرم شده آستنتیت حل می شوند و آهن را به فولاد تبدیل می كنند. در تمام دماهای بالاتر از محدوده 1300 و 1400 تا 1674 درجه فار نهایت آسنتیت با شبكه كریستالی مكعب با سطوح مركز دارد داریم. اتمهای كربنی در این شبكه كریستالی آزادانه حركت می كنند اما تصور كنید كه ما آستنیت را سریعا سرد كنیم. با كوئیچ كردن فولاد در آب سرد ، انتقال از مكعب با سطوح مركز دار خیلی آنی خواهد بود و تقریبا بصورت آنی درباره دمایی مشخص اتمهای كربن كه در شبكه مكعبی با سطوح مركز دارد بصورت آزادانه حركت می كردند.همینكه ساختار ناگهان به وام می افتند. هرچه اتمهای كربن به دام افتاده در كریستال بیشتر باشد ، فولاد سخت تر می شود هرچه بیشتر كریستالهای مكعبی مركز دارد بیشتر و پیچیده شوند.

اتمهای آهن به وسیله اتمهای كربن كریستال از هم جدا می شوند. این كریستال جدید پیچیده شده ، دیگر همان مزیت نیست و حالا مار تزیت خوانده می شود. كار تزیت یك محلول فوق اشباع از كربن در آهن است و ریز ساختار آن كاملا با مزیت متفاوت است.

این چگونگی ساخته شدن فولاد از اتمهای آهن و كربن است كه مقادیر بسیار كمی از كربن در فلز جامد حل شده وقتی آسنتینت به آرامی خنك شود اتمهای كربن به بیرون ساختار مكعب با سطوح مركز دار نفوذ می كنند و با آهن پیوند می دهند تا كار بید آهن و فرم مكعب مركز دارد و شكل دهند.

انتقال مزیت از آستنیت به سمنتیت و مزیت طی خنك شدن تدریجی یا به مارتزیت موقع سرد شدن ناگهانی در محدوده مشخص زمانی چیزی است كه در یك فولاد مشخص اتفاق می افتد. فرض كنید كه ما نمودارهای دمایی فولادهای بیشتر و با سطوح مختلف مقدار كربن را رسم كنیم. مقدار كربن فولاد در مواجهه با دمایی كه در آن مزیت و سمنتیت و طی گرم كردن اتفاق می فتد خطی ثابت و افقی در حدود 1314 درجه فار نهایت است و A خوانده می شود. همین طور كه درصد كربن فولاد زیادتر می شوند دمای استحاله بیشتر كاهش پیدا می كند.

جاییكه آستنیت طی سرد كردن شروع به ساتحاله به مزیت می كند. خطی از نموار است كه A نامیده می شود.
نشاندهنده دمایی است كه در آن فولاد طی گرم شدن شروع به استحاله به آستنیت می كند . این دمای استحاله تا وقتیكه مقدار كربن آستنیت به 77/. درصد افزایش می یابد. كاهش پیدا می كند.
دمای استحاله به عكس شروع به افزایش می كند همین طور كه مقدار كربن زیادی می شود. این خط استحاله جدید Amm خوانده می شود. در محدوده A3 و A1 فولادد تماما آستنیت در نظر گرفته می شود. A3 و A1 فولاد مخلوطی از آستنیت و مزیت است و بین Ae و A1 فولاد مخلوطی از آستنیت و سمنتیت است.

تمامی فولادها صرفنظر از مقدار كربن طی گرم كردن در دمای 1314درجه فار نهایت شروع به استحاله مزیت به آستنیت می كنند. زیر خط استحاله A1 فولاد كاملا مزیت و سمنتیت است و به این ترتیب همین طور كه فولاد را گرم می كنیم در A1 مزیت شروع به استحاله آستنیت می كند و كار بید آهن یا سمنتیت شروع به رفتن به سمت محلول می كنند همین طور كه اتمهای كربن در آستنتیت با مكعب با سطوح مركز دارد وجود دارد .
بین A1 و A3 مخلوطی مزیت و آستنتیت وجود دارد . در بالاتر از A3 و Acm فولاد كاملا آستنتیت است و در زیر A1 فولاد مزیت و سمنتیت است.
اینجا ما قسمتی از دیاگرام آهن ، سمنتیت را داریم كه در عملیات حرارتی فولادهای كربنی استفاده می شود. دیاگرام آهن سمنتیت با فازهای آستنتیت مزیت و سمنتیت سروكار دارد كه در این دماها وجود دارند محدوده كربن در هز فاز و مخلوط 2 فازی مزیت و آستنتیت مزیت و سمنتیت و آستنتیت و سمنتیت .

آنچه كه ما در دیاگرام فازی آهن ، سمنتیت می توانیم ببنیم این است كه منطقه ای كه به عنوان آستنتیت مشخص شده جایست كه آهن می تواند كربن را حل شده سرو كار بسیار زیادی داشته باشد. كربن بسیار كمی در مزیت حل می شود. بسیاری از عملیات های حرارتی مثل آنیل و گرم كردن برای سخت كاری با گرم كردن فولاد این محدوده زمانی شروع می شوند تا كربن را در آهن مكعبی با سطوح مركز دارد حل می كنند. دیاگرام آهن سمنتیت در پروسه هایی از عملیات حرارتی استفاده می شوند. كه شامل آرام كردن و آرام خنك كردن هستند. دیاگرامهای دیگر برای پروسه عملیات حرارتی مختلفی به كار می روند. و ttt یا تریپل T خوانده می شوند.

Ttt نشانگر زمان دما دگرگونی می باشد . 2 نوع دیاگرام ttt وجود دارد. یكی از دگرگونیهای یا همه IT است ایزو یعنی ثابت ترمال یعنی حرارت و دما دیاگرام دگرگونی همه ما برای تشریح عملیات حرارتی در دمای ثابت به كار می رود. دیاگرام نوع دوم خود دارد دگرگونی در سرد شدن پیوسته یا منحنی های ct است منحنی دیاگرام ct عملیات حرارتی طی سرد شدن پیوسته است و همین طور است از پیوسته.
این را در برنامه ای در رابطه با فولادهای آلیاژی توضیح خواهیم داد و حال فقط منحنی استحاله همه ما را در نظر خواهیم گرفت.

این یك دیاگرام TTT برای فولاد معینی با مقدار كربن 77/. درصد است. همین طور كه مقدار كربن فولاد تغییر می كند. ttt آن هم نیز تغییر خواهد كرد. منحنی اول زمان شروع استحاله زیر ساختار فولاد را نشان می دهد.
منحنی دوم ، تمام آن استحاله را نشان می دهد. پس در این منطقه دمایی در مواجهه با زمان ما زیر ساختار آستنتیتی خواهیم داشت. اگر ما منحنی را بین شروع و خاتمه منحنی قطعه كنیم مخلوطی از زیر ساختارها را خواهیم داشت آستنتیت در مرحله تغییر به یك ریز ساختار متفاوت خواهد بود و در منطقه قبل از خاتمه منحنی ریز ساختارهایی از فولاد را خواهیم داشت كه پرلیت و بینیت خوانده می شوند بسته به زمان و دمایی كه آن سرد می شوند. ریز ساختار رو منحنی متفاوتی خواهند داشت.

آستنتیت را خیلی سریع خنك كنیم. منحنی شروع پرلیت را در خواهیم كرد به نقطه مارتزیتی خواهیم برخورد. خنك كردن بیشتر منجر به استحاله تكامل ریز ساختار به مارتزیت خواهد شد. پس دیاگرام زمان – دما دگرگونی نشاندهنده زمانی است كه آستنتیت می گیرد تا به ریز ساختاری مشخص خواهد مشخص رسد. با كنترل زمانی كه در آن فولاد را از دمای آستنتیتی سرد می كنیم یا زمانی كه فولاد را در دمای ثابتی نگه می داریم. می توانیم استحاله فولاد را به محدوده وسیعی از سختی ها زیر ساختارها كنترل می كنیم. ریز ساختار به وسیله جدول بندی استحاله فولاد روی دیاگرام ttt بین فرآیند سرد كردن و زمانی كه فولاد در هر دمایی گرم می شود مشخص شود. برای مثال اگر فولاد با 77/.% كربن را تا دمای استحاله A1 آن و جاییكه ریز ساختار آن كاملا آستنتیت است گرم كنیم و سپس سریعا آن را كوئیچ نماییم مثلا در كمتر از 1 ثانیه ما مارتزیت را خواهیم داشت.

مارتزیت ریز ساختار مشخصی دارد هرچند اگر ما دوباره فولاد را به تا آستنتیت گرم كنیم و بعد به آن جازه سرد شدن آرام بدهیم یا سرد شدن را در دمایی معین نگه داریم.
بسته به حرارت و زمانی كه دما را نگه می داریم . ریز ساختار متفاوتی پدیدار خواهد شد. اگر ما دما را جایی حدود 1000 تا 1335 درجه برای زمانی بیشتر از 1 ثانیه بطور ثابت نگه داریم. ریز ساختاری به نام پرلیت شروع به تشكیل می كند. در هر زمانی بین یك دقیقه و یك ساعت یا چنین زمانی بسته دمایی كه فلز را در آن نگهداری می كنیم. فولاد كاملا به پرلیت استحاله می دهد.
گله داشتن دوباره زمان سرد كردن در دمای ثاتبی زیر 100 درجه فار نهایت ریز ساختاری را به وجود می آورد كه بینیت نامیده می شود.

دیاگرام زمان دما دگرگونی یا ttt یك نقشه با جزییات كامل راهنمایی برای عملیات حرارتی كنندگان در خم زیر ساختاری و سازنده خواص مطلوب در انوع مختلف فولاد است. ریز ساختار به وسیله دما و زمان سرد كردن قابل كنترل است.

در زیر ساختار مارتزیت سختی در حداكثر قابل دسترسی برای همان نوع فولاد خواهد بود.
در پرلیتی كه با سرد كردن فولاد در زمان دمای مناسب تشكیل شده زیر ساختار نشاندهنده لایه های یك در میان مزیتی و لایه های سمنیت است بخاطر وجود این لایه های یك در میان این شكل پرلیت همچنین پرلیت ورقه ای هم خوانده می شود.

در فولاد با 77/. درصد كربن پرلیت دارای لختی حدود 32 تا 38 راكول سی است اگر فولاد را در زمان دمای مناسب سرد كنیم تا را بدست بیاوریم لختی ممكن است چیز حدود 40 تا 50 را كول شود و ریز ساختاری آن نشاندهنده مخلوطی از مارتزیت است اما كار بیدها در رگه ها یا سوزنهای خوبی را تشكیل داده اند. بینیت از پرلیت لخت تر است و مارتزیت فولاد لخت تری است مارتزیتی كه از فولاد با 77/. درصد كربن تشكیل شده دارای لختی بین 64 تا 66 راكول سی است.

ریز ساختاری آن ممكن است خوب یا رگه باشد معمولا سوزنی شكل به یاد داشته باشید كه اتمهای كربن در مارتزیت بین كریستالها گیر افتاده اند .و پرلیت و بینیت ریز ساختارهای نرم تری از فولاد نسبت به مارتزیت هستند چون در دمای بالاتری شكل گرفته اند و هیچ كربنی در كریستالها گیر نكرده است. پرلیت و بیینیت مخلوطی از مزیت و كاربید آهن هستند اما تمامی این ریز ساختارها پرلیت و مارتزیت می توانند در میان هم در شكل جدیدی از فولاد باشند كه نرم افزار اصلی است.

برای مثال اگر ما بخواهیم ریز ساختارها مارتزیت را تغییر دهیم تا فلزی نرم تر و با قابلیت ماشینكاری راحتر داشته باشیم.
آن را تبدیل به ریز ساختاری كروی می كنیم. كروی شكلی از فولاد است كه در آن كاربید آهن به شكل كروی در آمده است. كروی كردن آنیل زیر دمای بحرانی و با حرارت دادن فولاد مارتزیتی تا تقریبا 1300 درجه فار نهایت انجام می شود. توجه كنید كه 1300درجه فار نهایت تنها كمی زیر دمای بحرانی تشكیل آستنتیت است. برای كروی كردن همچنین لازم است كه دما بطور كافی بالا نگه داشته شود تا بدین وسیله ذرات كار بید آهن به هم نزدیك شوند تا ذرات كروی بزرگتر پدید آید و سپس فولاد سریعا سرد می شود. از آنجاییكه هیچ آستنتیتی وجود ندارد فولاد نمی تواند ساختار كریستالی خود را تغییر دهد و نتیجه آن یك ساختار نرم و آنیل شده است.
این كار آنیل زیر دمای بحرانی نامیده می شود و ریز ساختار نهایی آن كروی خواهد بود.

مخلوطی از مزیت و سمنتیت هستند . كار بیدها در زمینه مزیت بصورت گرد شده و مشخص هستند و ابزارها توانایی بریدن فولاد بدون مواجهه با مارتزیت لخت را دارند. مقادیر عظیمی از فولادهای كربنی برای بهبود خواص ماشینكاری و شكل پذیری كروی می شوند زیر ساختار كروی یك ضرورت برای فولادهای دامنه لختی آن تاثیر دارد هرچه مقدار كربن تا حدود 6/. بیشتر باشد لختی مارتزیت لخت تر است.

با نگاه به جدول لختی راكول سی و درصد كربن و مارتزیتی كه یك فولاد دارد فولادی با حدود 6/.% كربن با لختی 62 راكول سی سنتی بیشتر خواهد داشت نسبت به فولادی دارای 4/.% كربن و 55 به این خاطر ریز ساختار كروی برای ماشینكاری فولاد با كربن متوسط زیاد ضروری است . مهم فولاد كربنی هنگام تغییر فرم سرد روی قطعه كروی شده باشند .و مثل خم كاری ، كله زنی نورد فرج سركاری سرد و فرآیندهای دیگر فرآیندهای دیگری برای كروی سازی تولیدات فله ای شامل حرارت دادن فولادهای ورقه ای گرم تا نقطه كمی پایین تر از دمای استحاله حدود 1300 به كار می رود

در این جا دمای زیر بحرانی تا حدود 15 ساعت نگه داشته می شود سپس بجای سرد كردن ، فولاد تا دمایی حدود 1370 درجه فار نهایت بین A3,A1 گرم می شودفولاد در دمای فوق تا حدود 1 ساعت نگه داشتیم و آراسته ، حدود 1270 درجه فار نهایت با سرعت 20 درجه فار نهایت در ساعت سرد می شود. سپس در 1250 درجه برای یك ساعت نگه داشته می شود و سپس تا دمای اتاق سرد می شود. آنیل در زیر دمای بحرانی كه در آن فولاد لخت تر تا دمای قبل از دمای استحاله آستنتیتی گرم می شود. معمولا برای كروی سازی مارتزیت پرلیت به كار می رود. محدوده وسیعی از قطعاتی كه از فولاد پر كربن ساخته می شوند ، به وسیله فرآیند آستمپرینگ عملیات حرارتی می شوند. آستنتیت به بینت تبدیل می شود.

برای دریافت پروژه اینجا کلیک کنید