تقسية الاسطح ( Surface Hardening

تقسية الاسطح ( Surface Hardening

معناها : تكوين سطح يقاوم التآكل وقلب يمتص الصدمات مثل عمود المرفق أنواعها : هناك نوعين للتقسية السطحية اعتماد على نسبة الكربون في الصلب 1 – زيادة نسبة الكربون في سطح المعدن المحتوى علي القليل من الكربون ، وتسمي هذه العملية :Case Hardening 2 – المعالجة الحرارية بالتسخين باللهب (Flame hardening) وذلك للمعادن التى تحتوى علي نسبة عالية أو متوسطة من الكربون . وتجرى عملية التقسية بأشكال مختلفة أهمها ": -الكربنة Carburizing -النتردة Nitrating -السيندة Cyaniding - التغليف بالكروم Chromizing -التغليف بالسليكون Siliconizing -التقسية باللهب Flame hardening -التقسية بالحث الكهربي Induction hardening 1 – الكربنة : وهي أقدم وسيلة لانتاج سطح مقسي من الصلب الذى يحتوى على كربون قليل - وصف عملية الكربنة : في عملية الكربنة يسخن الصلب المحتوى على نسبة قليلة من الكربون عادة أقل من 0.25% كربون الى درجة الاحمرار . ويكون في نفس الوقت ملامس لبعض المواد الكربونية والتى تكون إما في صورة صبة أو سائلة أو غازية . -وفي درجة حرارة معينة يتحد الصلب مع نسبة من الكربون ، ويخترق الكربون سطح المعدن ليكون مزيج متجمد مع الحديد ويتكون سطح غني بالكربون ، وباستمرار العملية ينفذ الكربون الى داخل الجزء الجار كربنته -ويعتمد عمق السطح المقسي على طول الفترة الزمنية والحرارة المستخدمة . 2 – النتردة : - يستخدم في هذه العملية النتروجين الموجود بغاز الأمونيا كعامل تقسية - ويستخدم الجزء الجارى نتردته في أفران الى درجة حرارة بين 900- 1000 ºف . - ويحتفظ به داخل الفرن فترة زمنية تتراوح بين 10-72 ساعة - ولتكوين سطح مقسي بسمك 0.012 – 0.018 بوصة فإنه يلزم فترة زمنية من 35- 72 ساعة في الفرن . - يحيط غاز الامونيا داخل الفرن بالشغلة الجارى نتردتها ، فيتحد النيتروجين بالصُلب ليكون طبقة سطحية غاية في الصلابة سمكها يتراوح بين 0.005 – 0.02 بوصة . - وتختلف النتردة عن الكربنة في أنها : - لا تحتاج لعملية (طش) للحصول على تقسية نهائية - لا تحتاج درجات حرارة عالية مثل الكربنة - ولهذين السببين فإن النتردة لا تسبب انهيار أو شرخ أو تغير في خصائص المعدن . - وبسبب انخفاض درجة الحرارة فإن النتردة لا تفقد قلب الشغلة خاصية الصلادة (Toughness) 3 – السيندة : وهي عملية تقسية سطحية تستخدم امتصاص الكربون والنتروجين وتغمس الشغلة في حمام من سيانيد الصوديوم (املاح تشتمل على الكربون والنتروجين ) في درجة حرارة تصل الى 1550ºف . -وتستغرق المعالجة بالسيندة من 30-45 دقيقة ، وتؤدى الى زيادة نسبة الكربون بحوالي 2% في سطح الشغلة مع سُمك يصل الى 0.005 بوصة - وتعتبر السيندة مطلوبه عند الاحتياج الى تكوين طبقة رقيقة مقساه سمكها بين 0.001 – 0.015 بوصة في فترة زمنية قصيرة . -وتعتبر عملية التقسية بالسيندة أسرع أشكال التقسية التى تجرى للصلب المتوسط -عيوبها : خطورة أملاح السيانيد وسموميتها الشديدة 4 – التقسية بالكروم : - تختلف عملية التقسية بالكروم عن بقية عمليات التقسية في أن كربيد الكروم يذوب مع السطح ليحول الطبقة السطحية الى ( Stainless Steel) - وهذه الطبقة تتصف بصلابة عالية جدا ومعامل احتكاك منخفض للغاية - ويستخدم في أذرع المكابس الهيدوليكية – أعمدة المضخات -وتستخدم لتحسين مقاومة التآكل ، المقاومة الحرارية للمعادن ، ويمكن اجراء عملية التقسية لمعادن مختلفة وليس للحديد فقط ، مثل الكوبالت ، موليبديم ، نيكل ، تنجستن . -والاستخدام الرئيسي لعملية التقسية بالكروم هي في عمل سطح مقسي للمعادن الحديدية والتى تحتوى على نسبة كربون أكبر من 0.6% ، ولا بد وأن يحتوى المعدن على هذه النسبة ليمكن تحويل سطحه الى (Stainless Steel) -وتتم العملية في درجة حرارة تتراوح بين 1650- 2000 ºف ويكون الكروم في شكل غازى يخترق المعدن ليحوله الى ( Stainless Steel )

الموضوع منقول للافادة

كيفية التسجيل فى منتدى هندسة الإنتاج والتصميم الميكانيكى

طريقة التنزيل من المنتدى خطوة بخطوة

الهارد الشامل والمتكامل لقسم ميكانيكا