दस सामान्यतः प्रयुक्त शमन विधियों का सारांश

ऊष्मा उपचार प्रक्रिया में आमतौर पर दस शमन विधियाँ उपयोग की जाती हैं, जिनमें एकल माध्यम (जल, तेल, वायु) शमन; दोहरे माध्यम शमन; मार्टेन्साइट श्रेणीबद्ध शमन; एमएस बिंदु से नीचे मार्टेन्साइट श्रेणीबद्ध शमन विधि; बेनाइट समतापी शमन विधि; यौगिक शमन विधि; पूर्व-शीतलन समतापी शमन विधि; विलंबित शीतलन शमन विधि; शमन स्व-टेम्परिंग विधि; स्प्रे शमन विधि आदि शामिल हैं।

1. एकल माध्यम (जल, तेल, वायु) शमन

एकल माध्यम (जल, तेल, वायु) शमन: शमन तापमान तक गर्म किए गए वर्कपीस को पूर्णतः ठंडा करने के लिए शमन माध्यम में डाला जाता है। यह सबसे सरल शमन विधि है और अक्सर सरल आकार वाले कार्बन स्टील और मिश्र धातु स्टील वर्कपीस के लिए उपयोग की जाती है। शमन माध्यम का चयन भाग के ऊष्मा स्थानांतरण गुणांक, कठोरता, आकार, आकृति आदि के अनुसार किया जाता है।

2. डबल मीडियम शमन

दोहरे माध्यम से शमन: शमन तापमान तक गर्म किए गए वर्कपीस को पहले उच्च शीतलन क्षमता वाले शमन माध्यम में Ms बिंदु के निकट तक ठंडा किया जाता है, और फिर इसे धीमी गति से ठंडा करने वाले शमन माध्यम में स्थानांतरित किया जाता है ताकि यह कमरे के तापमान तक ठंडा हो सके। इससे शमन तापमान की विभिन्न सीमाएँ प्राप्त होती हैं और अपेक्षाकृत आदर्श शमन शीतलन दर प्राप्त होती है। यह विधि अक्सर जटिल आकार वाले पुर्जों या उच्च कार्बन इस्पात और मिश्र धातु इस्पात से बने बड़े वर्कपीस के लिए उपयोग की जाती है। कार्बन टूल स्टील का भी अक्सर उपयोग किया जाता है। आमतौर पर उपयोग किए जाने वाले शीतलन माध्यमों में जल-तेल, जल-नाइट्रेट, जल-वायु और तेल-वायु शामिल हैं। सामान्यतः, जल का उपयोग तीव्र शीतलन शमन माध्यम के रूप में और तेल या वायु का उपयोग धीमी गति से शीतलन शमन माध्यम के रूप में किया जाता है। वायु का उपयोग बहुत कम होता है।

3. मार्टेन्साइट ग्रेडेड क्वेंचिंग

मार्टेन्सिटिक ग्रेडेड क्वेंचिंग: स्टील को ऑस्टेनाइज़ किया जाता है, फिर उसे स्टील के ऊपरी मार्टेन्साइट बिंदु से थोड़ा अधिक या थोड़ा कम तापमान वाले तरल माध्यम (नमक या क्षार घोल) में डुबोया जाता है और उचित समय तक रखा जाता है जब तक कि स्टील के पुर्जों की भीतरी और बाहरी सतहों की परतें उस तापमान तक न पहुँच जाएँ। इसके बाद, उन्हें हवा में ठंडा होने के लिए बाहर निकाला जाता है, और क्वेंचिंग प्रक्रिया के दौरान सुपरकूल्ड ऑस्टेनाइट धीरे-धीरे मार्टेन्साइट में परिवर्तित हो जाता है। यह विधि आमतौर पर जटिल आकार और सख्त विरूपण आवश्यकताओं वाले छोटे वर्कपीस के लिए उपयोग की जाती है। यह विधि हाई-स्पीड स्टील और हाई-अलॉय स्टील के औजारों और मोल्डों की क्वेंचिंग के लिए भी आमतौर पर उपयोग की जाती है।

4. एमएस बिंदु से नीचे मार्टेन्साइट ग्रेडेड क्वेंचिंग विधि

एमएस बिंदु से नीचे मार्टेन्साइट ग्रेडेड क्वेंचिंग विधि: जब स्नान का तापमान वर्कपीस स्टील के एमएस से कम और एमएफ से अधिक होता है, तो वर्कपीस स्नान में तेजी से ठंडा होता है, और बड़े आकार के वर्कपीस के लिए भी ग्रेडेड क्वेंचिंग के समान परिणाम प्राप्त किए जा सकते हैं। यह विधि अक्सर कम कठोरता वाले बड़े स्टील वर्कपीस के लिए उपयोग की जाती है।

5. बेनाइट समतापी शमन विधि

बेनाइट आइसोथर्मल क्वेंचिंग विधि: वर्कपीस को स्टील के निम्न बेनाइट तापमान वाले समतापीय तापमान वाले घोल में ठंडा किया जाता है, जिससे निम्न बेनाइट रूपांतरण होता है, और इसे आमतौर पर 30 से 60 मिनट तक घोल में रखा जाता है। बेनाइट ऑस्टेम्परिंग प्रक्रिया के तीन मुख्य चरण हैं: ① ऑस्टेनाइजिंग उपचार; ② ऑस्टेनाइजिंग के बाद शीतलन उपचार; ③ बेनाइट आइसोथर्मल उपचार; यह विधि आमतौर पर मिश्र धातु इस्पात, उच्च कार्बन इस्पात के छोटे आकार के पुर्जों और नमनीय लोहे की ढलाई में उपयोग की जाती है।

6. यौगिक शमन विधि

मिश्रित शमन विधि: इसमें पहले वर्कपीस को Ms से नीचे तक ठंडा किया जाता है ताकि 10% से 30% आयतन अंश वाला मार्टेन्साइट प्राप्त हो सके, और फिर बड़े अनुप्रस्थ काट वाले वर्कपीस के लिए मार्टेन्साइट और बेनाइट संरचना प्राप्त करने के लिए निचले बेनाइट क्षेत्र में आइसोथर्मिंग की जाती है। यह विधि आमतौर पर मिश्र धातु उपकरण इस्पात वर्कपीस में उपयोग की जाती है।

7. पूर्व-शीतलन और समतापी शमन विधि

पूर्व-शीतलन समतापी शमन विधि: इसे तापन समतापी शमन भी कहा जाता है। इसमें पुर्जों को पहले कम तापमान (Ms से अधिक) वाले पात्र में ठंडा किया जाता है, और फिर उन्हें अधिक तापमान वाले पात्र में स्थानांतरित किया जाता है ताकि ऑस्टेनाइट में समतापी परिवर्तन हो सके। यह विधि कम कठोरता वाले इस्पात पुर्जों या बड़े आकार के उन वर्कपीस के लिए उपयुक्त है जिन्हें ऑस्टेम्परिंग की आवश्यकता होती है।

8. विलंबित शीतलन और शमन विधि

विलंबित शीतलन शमन विधि: पुर्जों को पहले हवा, गर्म पानी या नमक के घोल में Ar3 या Ar1 से थोड़ा अधिक तापमान तक ठंडा किया जाता है, और फिर एकल-माध्यम शमन किया जाता है। यह विधि अक्सर जटिल आकृतियों और विभिन्न भागों में मोटाई में व्यापक भिन्नता वाले पुर्जों के लिए और कम विरूपण की आवश्यकता वाले पुर्जों के लिए उपयोग की जाती है।

9. शमन और स्व-संतुलन विधि

शमन और स्व-संकुचन विधि: संसाधित किए जाने वाले पूरे वर्कपीस को गर्म किया जाता है, लेकिन शमन के दौरान, केवल उस भाग को ही शमन द्रव में डुबोया जाता है जिसे कठोर करना होता है (आमतौर पर कार्यशील भाग)। जब बिना डूबे हुए भाग का अग्नि रंग गायब हो जाता है, तो उसे तुरंत हवा में निकाल लिया जाता है। यह मध्यम शीतलन शमन प्रक्रिया है। शमन और स्व-संकुचन विधि में, पूरी तरह से ठंडा न हुए कोर की ऊष्मा का उपयोग सतह को संकुचित करने के लिए किया जाता है। इस विधि में आमतौर पर छेनी, पंच, हथौड़ा आदि जैसे प्रभाव सहन करने वाले औजारों का उपयोग किया जाता है।

10. स्प्रे शमन विधि

स्प्रे शमन विधि: यह एक ऐसी शमन विधि है जिसमें वर्कपीस पर पानी का छिड़काव किया जाता है। आवश्यक शमन गहराई के अनुसार पानी का प्रवाह कम या ज्यादा हो सकता है। स्प्रे शमन विधि से वर्कपीस की सतह पर भाप की परत नहीं बनती, जिससे जल शमन की तुलना में अधिक गहरी कठोर परत सुनिश्चित होती है। इसका उपयोग मुख्य रूप से स्थानीय सतह शमन के लिए किया जाता है।