स्टील के हीट ट्रीटमेंट की एक झलक
हीट ट्रीटमेंट धातुओं को गर्म करके और ठंडा करके उनकी भौतिक, कभी-कभी रासायनिक और गुणों को बदलने की प्रक्रिया है। फास्टनर निर्माण उद्योग में, इस्पात को हीट ट्रीटमेंट किया जाता है ताकि इसकी कठोरता, ताकत, मजबूती, लचीलापन और जंग के प्रतिरोध को सुधारा जा सके, जो मोल्डिंग, वेल्डिंग या कनेक्ट करते समय प्रदर्शन में सुधार कर सकता है। हीट ट्रीटमेंट के लिए सामान्य तकनीकी विधियों में शामिल हैं:
आग की हार्डनिंग
फ्लेम हार्डनिंग एक सतह हार्डनिंग विधि है जो मध्यम कार्बन स्टील पर इस्तेमाल की जाती है जिसमें 0.4 - 0.5% कार्बन या एलॉय स्टील शामिल होती है, जिसके बाद क्वेंचिंग करके कोर कठोरता और फास्टनर्स पर मामले की सतह कठोरता बढ़ाती है। आमतौर पर मध्यम कार्बन स्टील में सतह की कठोरता सीमा लगभग 50 - 60 HRC होती है, कठोरता की गहराई आग की मजबूती, गर्मी का समय, तापमान और गति पर निर्भर करती है। एक ही स्थिति में, धीमी गति के साथ अधिक समय तक गर्म करने पर, अधिक कठोरता की गहराई।
फ्लेम हार्डनिंग एक त्वरित, आर्थिक, सस्ता तरीका है जो भीड़ में भी उपयुक्त है। लेकिन यह प्रक्रिया केवल कार्बन स्टील, अलॉय स्टील और कुछ स्टेनलेस स्टील की चयनित धातु सतहों पर लागू की जाती है, फ्लेम हार्डनिंग विधि की गंभीरता यह है कि सामग्री की सतह बराबर तापमान पर नहीं गर्म होती है और कभी-कभी आकार में विकृति होती है।
उच्च आवृत्ति कठोरीकरण विधि
उच्च आवृत्ति हार्डनिंग का सिद्धांत फ्लेम हार्डनिंग के समान है, लेकिन इसमें इलेक्ट्रोमैग्नेटिक इंडक्शन का उपयोग करके भागों को गर्म करने के लिए किया जाता है। इलेक्ट्रोमैग्नेटिक इंडक्शन के माध्यम से उत्पन्न बिजली के धारा का उपयोग करके, कोईल को उस सामग्री से बदल दिया जाता है जिसमें बिजली की धारा भाग में बहेगी, इसलिए भाग गर्म हो जाते हैं। शक्ति स्रोत की आवृत्ति जितनी अधिक होगी, उत्पन्न बिजली की धारा उस भाग की सतह पर अधिक कठोरता वाले होंगे।
तापमान को बिजली के स्रोत की आवृत्ति बदलकर नियंत्रित किया जा सकता है और यह न केवल एकसाथ समान रूप से गर्म होता है बल्कि ग्राहक की अनुरोध के अनुसार क्षेत्र की भी समर्थन करता है। लेकिन इसमें उच्च पूंजी निवेश होता है और केवल कुछ विशेष इस्पात को इंडक्शन हार्डन किया जा सकता है। यह विधि इंडक्शन हार्डनिंग के लिए उपयुक्त आकार वाले फास्टनर्स पर ही प्रतिबंधित होती है और अधिकांश एक समय में एक ही टुकड़े को हार्डन करती है, उत्पादन कम होता है और कीमत अधिक होती है।
कारबराइजिंग हीट ट्रीटमेंट प्रक्रिया
कारबराइजिंग एक हीट ट्रीटमेंट प्रक्रिया है जिसमें स्टील गैस या तरल कारबराइजिंग यौगिक की मौजूदगी में गर्म किया जाता है, जिससे स्टील के कार्बन संदर्भ में कार्बन की मात्रा में परिवर्तन होता है, यह आमतौर पर फ्लेम हार्डनिंग विधि में प्रयोग किया जाता है। कारबराइजेशन की गहराई भी विभिन्न कारबराइजिंग यौगिकों, स्टील, तापमान और समय से प्रभावित होती है।
नाइट्राइडिंग
वैक्यूम (गैस) नाइट्राइडिंग एक हीट ट्रीटमेंट प्रक्रिया है जो धातु में नाइट्रोजन को विशेष रासायनिक माध्यमके रूप में डिफ्यूज़ करती है, आमतौर पर अमोनिया (NH3) होती है, इसे गर्म करने के बाद यह नाइट्रोजन और हाइड्रोजन में विभाजित हो जाती है और एक केस-हार्डेन्ड नाइट्राइड परत बनाने के लिए। ये प्रक्रियाएँ सबसे अधिक लो-कार्बन अलॉय स्टील पर उपयोग होती हैं।
इस प्रक्रिया का लाभ उत्कृष्ट पहनने की संवर्धनशीलता, जंग रोधकता और उच्च तापमान गुणों के साथ घटकों के होता है, कठोरता परिणाम और कार्बराइजिंग हीट ट्रीटमेंट प्रक्रिया से भी बेहतर होता है।