علت عملیات حرارتی پیچ و مهره ها

علت عملیات حرارتی پیچ و مهره می تواندبسیار متفاوت باشد.
نرماله، آنیل، سمانته، تمپر، کوئنچ و تمپر، پر کاربردترین نوع عملیات حرارتی در صنعت پیچ و مهره به شمار می آیند.
هر یک از این فرآیندها به منظور خاصی انجام می شود ولی هدف کلی آنها رسیدن به خواص مکانیکی مورد نظر در قطعه است.
عملیات کوئنچ و تمپر رایجترین نوع عملیات حرارتی می باشد.
کوئنچ و تمپر تقریبا 85% از حجم خدمات کارگاه های عملیات حرارتی را شامل می شوند.

کوئنچ Quench

در این نوع عملیات حرارتی هدف تغییر ساختار مولکولی در فولاد است.
اکثر پیچ و مهره ها فولادی قبل از عملیات حرارتی دارای ساختار مولکولی آستنیتی هستند.
با استفاده از روش کوئنچ ساختار مولکولی آستنیتی فولاد خام به ساختار مارتنزیتی تبدیل می شود.
ساختار مارتنزیت نسبت به آستنیت ساختار مولکولی ریزتری دارد.
درواقع ساختار مولکولی ریز نسبت به ساختار مولکولی درشت استحکام بیشتری دارد. 

روش کار در کوئنچ بدین شکل است که ابتدا قطعات شستشو داده شده میشوند.
سپس وارد کوره پیش گرم شده و آماده ورود به کوره اصلی می شوند. دمای کوره پیش گرم معمولاٌ کمتر از 350 درجه سانتیگراد است.
پس از آن وارد کوره اصلی می شوند و برای مدت زمان مشخصی داخل کوره باقی می ماند.
بعد از این مرحله قطعات وارد وان خنک کننده می شوند. نوع مایع داخل این وان با توجه به نوع فولاد متفاوت است.
در این مرحله فولاد تغییر ساختار داده و به مارتنزیت تبدیل می شود. سختی فولاد در این مرحله معمولا بیشتر از حد مجاز است.

تمپر  Temper

برای رسیدن به خواص مکانیکی مورد نظر  پس از مرحله کوئنچ مرحله تمپر انجام می شود.

در این مرحله قطعات وارد کوره تمپر می شوند که دمای آن کمتر از دمای کوره اصلی است.
با کمک عملیات تمپر سختی قطعات تا رنج مشخص شده پایین آورد می شود.
عملیات کوئنچ و تمپر را سختکاری نیز می نامند. زیرا در این نوع عملیات معمولا سختی قطعات خام بالا برده می شود.

پیچ و مهره های فولادی با توجه به نوع فولادی که در ساخت آنها بکار رفته است و نیز استحکام و خواص مکانیکی مورد نظر در آنها ( گرید پیچ و مهره) پروسه عملیات حرارتی متفاوتی را نیاز دارند. فولادهای کربنی و فولادهای آلیاژی با توجه به عناصر تشکیل دهنده آنها سیکل جداگانه ای را برای سختکاری طی می کنند. هزینه عملیات حرارتی باعث اختلاف قیمتی بالاتر آنها نسبت به پیچهای آهنی میشود. در خرید پیچ و مهره باید به این مورد توجه داشت.

عملیا حرارتی (سختکاری) پیچ و مهره ها ی فولادی را شاید بتوان مهمترین و حساس ترین بخش فرآیند تولید آنها بشمار آورد.
در صورتیکه سختکاری به درستی انجام نشود، استحکام  با گرید همخوانی نخواهد داشت .
این مهم ممکن است به قیمت خسارات جبران ناپذیری تمام شود.

در صورتیکه فرآیند سختکاری به درستی و دقت لازم انجام نشود احتمال ایجاد ترک در قطعات فولادی و اتصالات صنعتی وجود دارد.
ایجاد ترک در قسمتهای مختلف پیچ و مهره و نیز ریزش رزوه های پیچ و مهره می تواند در اثر سیکل سختکاری نادرست اتفاق بیافتد.

شایع ترین نوع تخریب در پروسه عملیات حرارتی پیچ و مهره ایجاد ترک در ناحیه رزوه های آنها می باشد.

در صورتیکه این ترکها زیاد باشند منجر به ریزش رزوه ها نیز می گردد.
این ترکها  با چشم غیر مسلح نیز به راحتی قابل رویت است.
مشکل ایجاد ترک در سختکاری فولادهای کربنی رایج تر است.
بسیاری از این ترکها ممکن است با چشم غیر مسلح قابل رویت نباشند.

باید توجه داشت که طبق استاندارد ترکهایی که در حین عملیات حرارتی ایجاد شوند غیر قابل پذیرش هستند.
ترک کوئنچ از این نوع ترک است.
نرماله، انیل، سمانته، از دیگر علت عملیات حرارتی پیچ و مهره های می باشند.