Theory and Technology of Quenching: A Handbook

عملیات حرارتی آلیاژهای فلزی یک مرحله مهم در فرآیند تولید است. فرآیند عملیات حرارتی به خودی خود چرخه ای برای گرم کردن قطعات کار تا دمای از پیش تعیین شده، نگه داشتن آنها در این دما برای مدت زمان مورد نیاز و سرد کردن آنها تا دمای اتاق به روش مناسب در نظر گرفته می شود. فرآیند گرم کردن و نگهداری قطعات کار در دمای مورد نیاز امروزه به صورت کاملاً مسلط و عمدتاً خودکار است. فرآیند خنک کردن یا خاموش کردن که در واقع خواص حاصل را تعیین می کند، با بسیاری از عدم قطعیت های فیزیکی و فنی ناتوان است. نتایج خوب را می توان عمدتاً با استفاده از تمرین مبتنی بر تجربی به دست آورد. اما افزایش تقاضا برای خواص مجراها به عنوان نیاز به شرایط ایمنی و محیطی محیط کوئنچینگ نیازمند تلاش برای بررسی جزئیات فرآیند کوئنچ و انتقال نتایج تحقیق به کاربرد عملی است. پیشرفت در دانش در مورد فرآیندهای خاموش کردن توسط ترمودینامیک کاربردی مدرن به ویژه توسط تحقیقات انتقال گرما و جرم حاصل شده است. علاوه بر این، استفاده از فناوری رایانه برای رویکردهای جدید در فرآیندهای خاموش کردن مفید بود. تاکید ویژه ای به موارد زیر داده شده است: - تئوری انتقال حرارت و تشدید تبادل حرارتی در حین کوئنچ - سینماتیک خیس شدن - تنش های پسماند پس از خاموش کردن - تعیین شدت خاموشی - پیش بینی تبدیل ریزساختاری و توزیع سختی پس از خاموش کردن، دومی با برخی محدودیت ها.

Heat treatment of metallic alloys constitutes an important step within the production process. The heat treatment process itself is considered as a cycle of heating the workpieces to a predetermined temperature, keeping them at this temperature for the time period required, and cooling them to room temperature in an appropriate way. The process of heating and keeping workpieces at the required temperature is now­ adays weil mastered and mostly automatized. The process of cooling or quenching which determines actually the resulting properties, is handicapped with many physical and technical uncertainties. Good results can already be obtained predominantly by using empirically based practice. But increased demands on the properties of the pro­ ducts as weIl as demands on safety and environment conditions of the quenching media require efforts to investigate the details of the quenching process and to transfer the results of the research to practical application. Advances in the knowledge about quenching processes have been achieved by modem applied thermodynamics especially by the heat and mass transfer researches; further the application of computer technology was helpful to new approaches in quenching pro­ cesses. Special emphases has been given to: - The theory of heat transfer and heat exchange intensification during quenching - Wetting kinematics - Residual stresses after quenching - Determination of the quenching intensity - Prediction of microstructural transformation and hardness distribution after quenching, the latter with some limitations.