रोलर चेन के लिए सामान्य ऊष्मा उपचार प्रक्रियाओं का परिचय

रोलर चेन के लिए सामान्य ऊष्मा उपचार प्रक्रियाओं का परिचय
रोलर चेन के निर्माण प्रक्रिया में, ऊष्मा उपचार प्रक्रिया उनके प्रदर्शन को बेहतर बनाने की एक महत्वपूर्ण कड़ी है। ऊष्मा उपचार के माध्यम से, रोलर चेन की मजबूती, कठोरता, घिसाव प्रतिरोध और टिकाऊपन में उल्लेखनीय सुधार किया जा सकता है, जिससे उनका सेवा जीवन बढ़ जाता है और विभिन्न जटिल कार्य परिस्थितियों में उपयोग की आवश्यकताओं को पूरा किया जा सकता है। रोलर चेन के लिए कुछ सामान्य ऊष्मा उपचार प्रक्रियाओं का विस्तृत परिचय नीचे दिया गया है:

I. शमन और तापन प्रक्रिया
(I) शमन
शमन एक ऐसी प्रक्रिया है जिसमें रोलर चेन को एक निश्चित तापमान (आमतौर पर Ac3 या Ac1 से ऊपर) तक गर्म किया जाता है, कुछ समय तक गर्म रखा जाता है, और फिर उसे तेजी से ठंडा किया जाता है। इसका उद्देश्य रोलर चेन को उच्च कठोरता और उच्च शक्ति वाली मार्टेन्सिटिक संरचना प्रदान करना है। शमन के लिए आमतौर पर पानी, तेल और खारे पानी का उपयोग किया जाता है। पानी तेजी से ठंडा करता है और सरल आकार और छोटे आकार की रोलर चेन के लिए उपयुक्त है; तेल अपेक्षाकृत धीरे ठंडा करता है और जटिल आकार और बड़े आकार की रोलर चेन के लिए उपयुक्त है।
(II) संयमन
टेम्परिंग एक ऐसी प्रक्रिया है जिसमें बुझाई गई रोलर चेन को एक निश्चित तापमान (आमतौर पर Ac1 से नीचे) तक पुनः गर्म किया जाता है, उसे गर्म अवस्था में रखा जाता है और फिर ठंडा किया जाता है। इसका उद्देश्य बुझाने की प्रक्रिया के दौरान उत्पन्न आंतरिक तनाव को दूर करना, कठोरता को समायोजित करना और मजबूती में सुधार करना है। टेम्परिंग तापमान के आधार पर, इसे निम्न-तापमान टेम्परिंग (150℃-250℃), मध्यम-तापमान टेम्परिंग (350℃-500℃) और उच्च-तापमान टेम्परिंग (500℃-650℃) में विभाजित किया जा सकता है। निम्न-तापमान टेम्परिंग से उच्च कठोरता और अच्छी मजबूती वाली टेम्परड मार्टेन्साइट संरचना प्राप्त की जा सकती है; मध्यम-तापमान टेम्परिंग से उच्च उपज शक्ति और अच्छी प्लास्टिसिटी और मजबूती वाली टेम्परड ट्रोस्टाइट संरचना प्राप्त की जा सकती है; उच्च-तापमान टेम्परिंग से अच्छे व्यापक यांत्रिक गुणों वाली टेम्परड ट्रोस्टाइट संरचना प्राप्त की जा सकती है।

2. कार्बराइजिंग प्रक्रिया
कार्बराइजिंग एक ऐसी प्रक्रिया है जिसमें कार्बन परमाणु रोलर चेन की सतह में प्रवेश करते हैं, जिससे एक उच्च-कार्बन कार्बराइज्ड परत बनती है। इससे सतह की कठोरता और घिसाव प्रतिरोध क्षमता में सुधार होता है, जबकि कोर कम कार्बन स्टील की मजबूती को बनाए रखता है। कार्बराइजिंग प्रक्रियाओं में ठोस कार्बराइजिंग, गैस कार्बराइजिंग और तरल कार्बराइजिंग शामिल हैं। इनमें से गैस कार्बराइजिंग सबसे व्यापक रूप से उपयोग की जाती है। रोलर चेन को कार्बराइजिंग वातावरण में रखकर, कार्बन परमाणु एक निश्चित तापमान और समय पर सतह में प्रवेश करते हैं। कार्बराइजिंग के बाद, सतह की कठोरता और घिसाव प्रतिरोध क्षमता को और बेहतर बनाने के लिए आमतौर पर शमन और कम तापमान पर टेम्परिंग की आवश्यकता होती है।

3. नाइट्राइडिंग प्रक्रिया
नाइट्राइडिंग एक ऐसी प्रक्रिया है जिसमें रोलर चेन की सतह में नाइट्रोजन परमाणुओं को प्रवेश कराकर नाइट्राइड का निर्माण किया जाता है, जिससे सतह की कठोरता, घिसाव प्रतिरोध और थकान प्रतिरोध क्षमता में सुधार होता है। नाइट्राइडिंग प्रक्रिया में गैस नाइट्राइडिंग, आयन नाइट्राइडिंग और तरल नाइट्राइडिंग शामिल हैं। गैस नाइट्राइडिंग में रोलर चेन को नाइट्रोजन युक्त वातावरण में रखा जाता है और एक निश्चित तापमान और समय पर नाइट्रोजन परमाणुओं को सतह में प्रवेश करने दिया जाता है। नाइट्राइडिंग के बाद रोलर चेन की सतह की कठोरता अधिक होती है, घिसाव प्रतिरोध क्षमता अच्छी होती है और विरूपण कम होता है, जो जटिल आकार वाली रोलर चेन के लिए उपयुक्त है।

4. कार्बोनिट्राइडिंग प्रक्रिया
कार्बोनिट्राइडिंग एक ऐसी प्रक्रिया है जिसमें रोलर चेन की सतह में कार्बन और नाइट्रोजन को एक साथ प्रवेश कराया जाता है, जिससे कार्बोनिट्राइड बनते हैं। इस प्रकार सतह की कठोरता, घिसाव प्रतिरोध और थकान प्रतिरोध क्षमता में सुधार होता है। कार्बोनिट्राइडिंग प्रक्रिया में गैस कार्बोनिट्राइडिंग और तरल कार्बोनिट्राइडिंग शामिल हैं। गैस कार्बोनिट्राइडिंग में रोलर चेन को कार्बन और नाइट्रोजन युक्त वातावरण में एक निश्चित तापमान और समय पर रखा जाता है, जिससे कार्बन और नाइट्रोजन एक साथ सतह में प्रवेश कर सकें। कार्बोनिट्राइडिंग के बाद रोलर चेन की सतह की कठोरता अधिक होती है, घिसाव प्रतिरोध क्षमता अच्छी होती है और घर्षण रोधी क्षमता भी बेहतर होती है।

5. एनीलिंग प्रक्रिया
एनीलिंग एक ऐसी प्रक्रिया है जिसमें रोलर चेन को एक निश्चित तापमान (आमतौर पर Ac3 से 30-50℃ ऊपर) तक गर्म किया जाता है, कुछ समय तक गर्म रखा जाता है, भट्टी में धीरे-धीरे 500℃ से नीचे ठंडा किया जाता है, और फिर हवा में ठंडा किया जाता है। इसका उद्देश्य कठोरता को कम करना, प्लास्टिसिटी और मजबूती को बढ़ाना और प्रसंस्करण तथा बाद के ताप उपचार को आसान बनाना है। एनीलिंग के बाद रोलर चेन की संरचना एकसमान और कठोरता मध्यम होती है, जिससे काटने की क्षमता में सुधार होता है।

6. सामान्यीकरण प्रक्रिया
सामान्यीकरण एक ऐसी प्रक्रिया है जिसमें रोलर चेन को एक निश्चित तापमान (आमतौर पर Ac3 या Acm से ऊपर) तक गर्म किया जाता है, उसे गर्म अवस्था में रखा जाता है, भट्टी से बाहर निकाला जाता है और हवा में ठंडा किया जाता है। इसका उद्देश्य कणों को परिष्कृत करना, संरचना को एकसमान बनाना, कठोरता और मजबूती बढ़ाना और काटने की क्षमता में सुधार करना है। सामान्यीकरण के बाद रोलर चेन की संरचना एकसमान और कठोरता मध्यम होती है, जिसका उपयोग अंतिम या प्रारंभिक ऊष्मा उपचार के रूप में किया जा सकता है।

7. उम्र बढ़ने के उपचार की प्रक्रिया
एजिंग ट्रीटमेंट एक ऐसी प्रक्रिया है जिसमें रोलर चेन को एक निश्चित तापमान तक गर्म किया जाता है, कुछ समय तक गर्म रखा जाता है और फिर ठंडा किया जाता है। इसका उद्देश्य अवशिष्ट तनाव को दूर करना, आकार को स्थिर करना और मजबूती और कठोरता में सुधार करना है। एजिंग ट्रीटमेंट को प्राकृतिक एजिंग और कृत्रिम एजिंग में विभाजित किया गया है। प्राकृतिक एजिंग में रोलर चेन को लंबे समय तक कमरे के तापमान या प्राकृतिक परिस्थितियों में रखा जाता है ताकि धीरे-धीरे उसका अवशिष्ट तनाव दूर हो जाए; कृत्रिम एजिंग में रोलर चेन को उच्च तापमान तक गर्म किया जाता है और कम समय में एजिंग ट्रीटमेंट किया जाता है।

8. सतह शमन प्रक्रिया
सतह शमन एक ऐसी प्रक्रिया है जिसमें रोलर चेन की सतह को एक निश्चित तापमान तक गर्म किया जाता है और फिर उसे तेजी से ठंडा किया जाता है। इसका उद्देश्य सतह की कठोरता और घिसाव प्रतिरोध को बढ़ाना है, जबकि कोर की मजबूती बरकरार रहती है। सतह शमन प्रक्रियाओं में प्रेरण तापन सतह शमन, ज्वाला तापन सतह शमन और विद्युत संपर्क तापन सतह शमन शामिल हैं। प्रेरण तापन सतह शमन में प्रेरित धारा द्वारा उत्पन्न ऊष्मा का उपयोग रोलर चेन की सतह को गर्म करने के लिए किया जाता है, जिसके लाभ हैं तीव्र तापन गति, अच्छी शमन गुणवत्ता और कम विरूपण।

9. सतह सुदृढ़ीकरण प्रक्रिया
सतह सुदृढ़ीकरण प्रक्रिया में भौतिक या रासायनिक विधियों द्वारा रोलर चेन की सतह पर विशेष गुणों वाली एक सुदृढ़ परत बनाई जाती है, जिससे सतह की कठोरता, घिसाव प्रतिरोध और थकान प्रतिरोध क्षमता में सुधार होता है। सतह सुदृढ़ीकरण की सामान्य प्रक्रियाओं में शॉट पीनिंग, रोलिंग सुदृढ़ीकरण, धातु अंतर्प्रवेश सुदृढ़ीकरण आदि शामिल हैं। शॉट पीनिंग में रोलर चेन की सतह पर उच्च गति वाले शॉट से प्रहार किया जाता है, जिससे सतह पर अवशिष्ट संपीडन तनाव उत्पन्न होता है और थकान प्रतिरोध क्षमता में सुधार होता है; रोलिंग सुदृढ़ीकरण में रोलिंग उपकरणों का उपयोग करके रोलर चेन की सतह को रोल किया जाता है, जिससे सतह में प्लास्टिक विरूपण होता है और सतह की कठोरता और घिसाव प्रतिरोध क्षमता में सुधार होता है।

10. बोरिंग प्रक्रिया
बोरिंग प्रक्रिया में रोलर चेन की सतह में बोरॉन परमाणुओं को प्रवेश कराकर बोराइड्स बनाए जाते हैं, जिससे सतह की कठोरता और घिसाव प्रतिरोध क्षमता में सुधार होता है। बोरिंग प्रक्रियाओं में गैस बोरिंग और तरल बोरिंग शामिल हैं। गैस बोरिंग में रोलर चेन को बोरॉन युक्त वातावरण में रखा जाता है और एक निश्चित तापमान और समय पर बोरॉन परमाणुओं को सतह में प्रवेश करने दिया जाता है। बोरिंग के बाद रोलर चेन की सतह की कठोरता अधिक होती है, घिसाव प्रतिरोध क्षमता अच्छी होती है और घर्षण रोधी क्षमता भी बेहतर होती है।

11. मिश्रित द्वितीयक शमन ऊष्मा उपचार प्रक्रिया
संयुक्त द्वितीयक शमन ऊष्मा उपचार एक उन्नत ऊष्मा उपचार प्रक्रिया है, जो दो शमन और तापन प्रक्रियाओं के माध्यम से रोलर चेन के प्रदर्शन में उल्लेखनीय सुधार करती है। इस प्रक्रिया में आमतौर पर निम्नलिखित चरण शामिल होते हैं:
(I) प्रथम शमन
रोलर चेन को उच्च तापमान (आमतौर पर पारंपरिक शमन तापमान से अधिक) पर गर्म किया जाता है ताकि इसकी आंतरिक संरचना पूरी तरह से ऑस्टेनाइज्ड हो जाए, और फिर इसे तेजी से ठंडा किया जाता है ताकि मार्टेन्सिटिक संरचना बन सके। इस चरण का उद्देश्य रोलर चेन की कठोरता और मजबूती को बढ़ाना है।
(II) प्रथम तड़का
पहले शमन के बाद रोलर चेन को मध्यम तापमान (आमतौर पर 300℃-500℃ के बीच) तक गर्म किया जाता है, कुछ समय तक गर्म रखा जाता है और फिर ठंडा किया जाता है। इस चरण का उद्देश्य शमन प्रक्रिया के दौरान उत्पन्न आंतरिक तनाव को दूर करना, कठोरता को समायोजित करना और मजबूती में सुधार करना है।
(III) द्वितीय शमन
पहले तापन के बाद रोलर चेन को पुनः उच्च तापमान पर गर्म किया जाता है, लेकिन पहले शमन तापमान से थोड़ा कम तापमान पर, और फिर तेजी से ठंडा किया जाता है। इस चरण का उद्देश्य मार्टेन्सिटिक संरचना को और परिष्कृत करना तथा रोलर चेन की कठोरता और घिसाव प्रतिरोध को बढ़ाना है।
(IV) द्वितीय तापन
दूसरी बार ठंडा करने के बाद रोलर चेन को कम तापमान (आमतौर पर 150℃-250℃ के बीच) तक गर्म किया जाता है, कुछ समय तक गर्म रखा जाता है और फिर ठंडा किया जाता है। इस चरण का उद्देश्य आंतरिक तनाव को और कम करना, आकार को स्थिर करना और उच्च कठोरता और घिसाव प्रतिरोध को बनाए रखना है।

12. तरल कार्बराइजिंग प्रक्रिया
लिक्विड कार्बराइजिंग एक विशेष कार्बराइजिंग प्रक्रिया है जिसमें रोलर चेन को तरल कार्बराइजिंग माध्यम में डुबोकर कार्बन परमाणुओं को सतह में प्रवेश करने दिया जाता है। इस प्रक्रिया के कई फायदे हैं, जैसे कार्बराइजिंग की तीव्र गति, एकसमान कार्बराइजिंग परत और बेहतर नियंत्रण। यह जटिल आकार और उच्च आयामी सटीकता की आवश्यकता वाली रोलर चेन के लिए उपयुक्त है। लिक्विड कार्बराइजिंग के बाद, सतह की कठोरता और घिसाव प्रतिरोध को और बेहतर बनाने के लिए आमतौर पर क्वेंचिंग और कम तापमान पर टेम्परिंग की आवश्यकता होती है।

13. सख्त करने की प्रक्रिया
कठोरीकरण का तात्पर्य रोलर चेन की आंतरिक संरचना में सुधार करके उसकी कठोरता और घिसाव प्रतिरोध क्षमता को बढ़ाना है। इसके विशिष्ट चरण निम्नलिखित हैं:
(I) हीटिंग
रोलर चेन को सख्त करने वाले तापमान तक गर्म किया जाता है ताकि चेन में कार्बन और नाइट्रोजन जैसे तत्व घुल जाएं और फैल जाएं।
(ii) इन्सुलेशन
कठोरीकरण तापमान तक पहुँचने के बाद, तत्वों को समान रूप से फैलने और एक ठोस विलयन बनाने के लिए एक निश्चित इन्सुलेशन समय बनाए रखें।
(iii) शीतलन
श्रृंखला को शीघ्रता से ठंडा करने पर, ठोस विलयन एक महीन दानेदार संरचना का निर्माण करेगा, जिससे कठोरता और घिसाव प्रतिरोध में सुधार होगा।

14. धातु अंतर्प्रवेश प्रक्रिया
धातु अंतर्प्रवेश प्रक्रिया में धातु तत्वों को रोलर चेन की सतह में अंतर्प्रवेशित करके धातु यौगिक बनाए जाते हैं, जिससे सतह की कठोरता और घिसाव प्रतिरोध क्षमता में सुधार होता है। सामान्य धातु अंतर्प्रवेश प्रक्रियाओं में क्रोमाइजेशन और वैनेडियम अंतर्प्रवेश शामिल हैं। क्रोमाइजेशन प्रक्रिया में रोलर चेन को क्रोमियम युक्त वातावरण में रखा जाता है, और एक निश्चित तापमान और समय पर, क्रोमियम परमाणु सतह में अंतर्प्रवेशित होकर क्रोमियम यौगिक बनाते हैं, जिससे सतह की कठोरता और घिसाव प्रतिरोध क्षमता में सुधार होता है।

15. एल्युमिनाइजेशन प्रक्रिया
एल्युमिनाइजेशन प्रक्रिया में रोलर चेन की सतह में एल्युमिनियम परमाणुओं को प्रवेश कराकर एल्युमिनियम यौगिक बनाए जाते हैं, जिससे सतह की ऑक्सीकरण और संक्षारण प्रतिरोधकता में सुधार होता है। एल्युमिनाइजेशन प्रक्रियाओं में गैस एल्युमिनाइजेशन और तरल एल्युमिनाइजेशन शामिल हैं। गैस एल्युमिनाइजेशन में रोलर चेन को एल्युमिनियम युक्त वातावरण में रखा जाता है और एक निश्चित तापमान और समय पर एल्युमिनियम परमाणु सतह में प्रवेश कर जाते हैं। एल्युमिनियम प्रवेश के बाद रोलर चेन की सतह में अच्छी ऑक्सीकरण और संक्षारण प्रतिरोधकता होती है और यह उच्च तापमान और संक्षारक वातावरण में उपयोग के लिए उपयुक्त होती है।

16. कॉपर अंतर्प्रवेश प्रक्रिया
कॉपर इन्फिल्ट्रेशन प्रक्रिया में रोलर चेन की सतह में कॉपर परमाणुओं को प्रवेश कराया जाता है, जिससे कॉपर यौगिक बनते हैं। इस प्रक्रिया से सतह की घिसाव प्रतिरोधकता और घर्षण-रोधी क्षमता में सुधार होता है। कॉपर इन्फिल्ट्रेशन प्रक्रिया में गैसीय कॉपर इन्फिल्ट्रेशन और तरल कॉपर इन्फिल्ट्रेशन शामिल हैं। गैसीय कॉपर इन्फिल्ट्रेशन में रोलर चेन को कॉपर युक्त वातावरण में रखा जाता है, और एक निश्चित तापमान और समय पर कॉपर परमाणुओं को सतह में प्रवेश कराया जाता है। कॉपर इन्फिल्ट्रेशन के बाद रोलर चेन की सतह में अच्छी घिसाव प्रतिरोधकता और घर्षण-रोधी क्षमता होती है, और यह उच्च गति और भारी भार वाली स्थितियों में उपयोग के लिए उपयुक्त है।

17. टाइटेनियम अंतर्प्रवेश प्रक्रिया
टाइटेनियम अंतर्प्रवेश प्रक्रिया में रोलर चेन की सतह में टाइटेनियम परमाणुओं को अंतर्प्रवेशित करके टाइटेनियम यौगिक बनाए जाते हैं, जिससे सतह की कठोरता और घिसाव प्रतिरोध क्षमता में सुधार होता है। टाइटेनियम अंतर्प्रवेश प्रक्रिया में गैसीय टाइटेनियम अंतर्प्रवेश और तरल टाइटेनियम अंतर्प्रवेश शामिल हैं। गैसीय टाइटेनियम अंतर्प्रवेश में रोलर चेन को टाइटेनियम युक्त वातावरण में रखा जाता है, और एक निश्चित तापमान और समय पर टाइटेनियम परमाणु सतह में अंतर्प्रवेशित हो जाते हैं। टाइटेनियम अंतर्प्रवेश के बाद रोलर चेन की सतह में अच्छी कठोरता और घिसाव प्रतिरोध क्षमता होती है, और यह उच्च कठोरता और उच्च घिसाव प्रतिरोध क्षमता की आवश्यकता वाले कार्य परिस्थितियों के लिए उपयुक्त है।

18. कोबाल्टिंग प्रक्रिया
कोबाल्टिंग प्रक्रिया में रोलर चेन की सतह में कोबाल्ट परमाणुओं को समाहित करके कोबाल्ट यौगिक बनाए जाते हैं, जिससे सतह की कठोरता और घिसाव प्रतिरोध क्षमता में सुधार होता है। कोबाल्टिंग प्रक्रिया में गैस कोबाल्टिंग और तरल कोबाल्टिंग शामिल हैं। गैस कोबाल्टिंग में रोलर चेन को कोबाल्ट युक्त वातावरण में रखा जाता है, और एक निश्चित तापमान और समय पर कोबाल्ट परमाणु सतह में समाहित हो जाते हैं। कोबाल्टिंग के बाद रोलर चेन की सतह में अच्छी कठोरता और घिसाव प्रतिरोध क्षमता होती है, और यह उच्च कठोरता और उच्च घिसाव प्रतिरोध क्षमता की आवश्यकता वाले कार्य परिस्थितियों के लिए उपयुक्त है।

19. ज़िरकोनाइज़ेशन प्रक्रिया
ज़िरकोनाइज़ेशन प्रक्रिया में रोलर चेन की सतह में ज़िरकोनियम परमाणुओं को समाहित करके ज़िरकोनियम यौगिक बनाए जाते हैं, जिससे सतह की कठोरता और घिसाव प्रतिरोध क्षमता में सुधार होता है। ज़िरकोनाइज़ेशन प्रक्रिया में गैस ज़िरकोनाइज़ेशन और तरल ज़िरकोनाइज़ेशन शामिल हैं। गैस ज़िरकोनाइज़ेशन में रोलर चेन को ज़िरकोनियम युक्त वातावरण में रखा जाता है, और एक निश्चित तापमान और समय पर ज़िरकोनियम परमाणु सतह में समाहित हो जाते हैं। ज़िरकोनाइज़ेशन के बाद रोलर चेन की सतह में अच्छी कठोरता और घिसाव प्रतिरोध क्षमता होती है, और यह उच्च कठोरता और उच्च घिसाव प्रतिरोध क्षमता की आवश्यकता वाले कार्य परिस्थितियों के लिए उपयुक्त है।

20. मोलिब्डेनम अंतर्प्रवेश प्रक्रिया
मोलिब्डेनम अंतर्प्रवेश प्रक्रिया में रोलर चेन की सतह में मोलिब्डेनम परमाणुओं को अंतर्प्रवेशित करके मोलिब्डेनम यौगिक बनाए जाते हैं, जिससे सतह की कठोरता और घिसाव प्रतिरोध क्षमता में सुधार होता है। मोलिब्डेनम अंतर्प्रवेश प्रक्रिया में गैसीय मोलिब्डेनम अंतर्प्रवेश और तरल मोलिब्डेनम अंतर्प्रवेश शामिल हैं। गैसीय मोलिब्डेनम अंतर्प्रवेश में रोलर चेन को मोलिब्डेनम युक्त वातावरण में रखा जाता है और एक निश्चित तापमान और समय पर मोलिब्डेनम परमाणुओं को सतह में अंतर्प्रवेश करने दिया जाता है। मोलिब्डेनम अंतर्प्रवेश के बाद रोलर चेन की सतह में अच्छी कठोरता और घिसाव प्रतिरोध क्षमता होती है, और यह उच्च कठोरता और उच्च घिसाव प्रतिरोध की आवश्यकता वाली कार्य स्थितियों के लिए उपयुक्त है।