دات نت نیوک
X
GO

کتاب عملیات حرارتی فولادها – اصول مهندسی، فرایندها و مواد

کتاب عملیات حرارتی فولادها - اصول مهندسی، فرایندها و مواد تالیف Volker Lapple و ترجمه جناب آقای مهندس محمدرضا فرامرزی منتشر شده و در دسترس مهندسان متالورژی، متخصصان عملیات حرارتی و سایر فعالان این عرصه قرار دارد. این کتاب در یکهزار نسخه و توسط نشر طراح در سال 1391 به چاپ رسیده است.

 

پیشگفتار

اهمیت فوق العاده عملیات حرارتی برای خواص مکانیکی مواد فلزی و به ویژه فولادها و در نتیحه تاثیر آن در قابل اعتماد بودن عملکرد ابزارها، قطعات و ماشین آلات موضوعی است انکار ناپذیر. با وجود این تا چند دهه گذشته در بسیاری از محافل صنعتی بهره بردن مناسب از عملیات حرارتی و استفاده صنعتی آن از توجه شایسته ای برخوردار نبوده است. این موضوع که لازمه یک طراحی با دوام و دارای استحکام کافی از قطعه، وجود ساختارهای میکروسکوپی و ماکروسکوپی مناسب ماده بکار روفته بوده و اینکه حالت تنش های داخلی در این میان نقش مهمی ایفا می کنند، دیگر بر کسی پوشیده نیست و اتفاقا این عوامل به شدت تحت تاثیر عملیات حرارتی قرار می گیرند.

اما در عین حال عملیات حرارتی برای بسیاری از مهندسان و صنعتکاران که با آن در ارتباط اند و یا فقط بطور جنبی با آن درگیرند و با توجه به فعالیت خود بایستی تا حدودی از آن آگاه باشند، دارای مجموعه گسترده ای از مباحث اسرار آمیز است. این موضوع را می بایست قبل از هرچیز ناشی از آن دانست که برخلاف کلیه عملیات ماشینکاری مکانیکی عمده فعل و انفعالات عملیات حرارتی در درون ماده رخ می دهند و نمودی آشکار ندارند. تازه پس از آزمایشات سختی، تعیین خواص مکانیکی و یا تغییرات ناخواسته در اندازه و فرم و یا حتی در اثر بوجود آمدن ترک ها است که در نهایت نتیجه آن آشکار می گردد. قدرت تجسم درک فعل و انفعالات واقعی که در این پروسه جریان می یابند، با آنچه که برای درک عملیات ماشینکاری مکانیکی لازم است، متفاوت می باشد. به همین خاطر هم وجود یک کتاب کاربردی که به این ضرورت بدون پرداختن به جنبه های پیچیده ترمودینامیکی و شیمی فیزیک پاسخی مناسب داده و نیاز بخش گسترده ای از مهندسان، صنعت کاران و دانشجویان در بخش متالورژی، مکانیک (طراحی کاربردی و ساخت و تولید) و نیز علاقمندانی که تمایل دارند شناخت و معلومات خود را در این زمینه گسترش دهند را برآورد نمایند، احساس می شود.

این کتاب ضمن آنکه سعی در پاسخ دادن به نیازهای فوق الذکر دارد، حاوی مطالبی است که براساس جدیدترین دست آوردها، منابع علمی و استانداردهای تدوین گردیده است. مطالب کتاب نه فقط برای مهندسان، دانشجویان و صنعت کاران بخش متالورژی، بلکه برای متخصصان، مهندسان و دانشجویان مکانیک در شاخه های طراحی کاربردی و ساخت و تولید و نیز علاقمندان این صنعت قابل استفاده می باشد. امید است ترجمه این کتاب گامی موثر در ارتقای دانش عملیات حرارتی ایران بردارد.

در پایان ضمن پوزش از صاحب نظران و خوانندگان گرامی از بابت عیب ها و کاستی ها در ترجمه این کتاب، تقاضا دارم انتقادات، پیشنهادات و اشتباهات احتمالی را به نشر طراح و یا به اینجانب منعکس نمایند.

 

فهرست مطالب

فصل اول: اصول فلز شناسی

1-1. معماری اتم
     1-1-1. ذرات بنیادی و مدل های اتمی
     2-1-1. پوسته الکترونی
2-1. پیوند فلزی
3-1. شبکه کریستالی
     1-3-1. سلول بنیادی و سیستم کریستالی
     2-3-1. شبکه کریستالی مکعبی ساده
     3-3-1. شبکه کریستالی مکعبی مرکزدار
     4-3-1. شبکه کریستالی مکعبی با سطوح مرکزدار
     5-3-1. شبکه شش وجهی با بیشترین تراکم اتمی
     6-3-1. پلی مورفی یا چندریختی
4-1. نحوه به وجود آمدن یک ریزساختار
5-1. عیوب ساختمان شبکه
     1-5-1. عیوب نقطه ای در ساختمان شبکه
     2-5-1. عیوب خطی
     3-5-1. عیوب سطحی شکل در ساختار شبکه
6-1. اصول تشکیل آلیاژ
     1-6-1. نمودارهای تعادلی یا فازی سیستم های دو ماده ای (سیستم های آلیاژی دوتایی)
     2-6-1. فازهای محلول، فازهای پیوندی و فازهای بین فلزی
     3-6-1. نمدارهای تعادلی با تشکیل پیوند
     4-6-1. سیستم های آلیاژی دارای استحاله های فازی در حالت جامد
     5-6-1. نمودارهای تعادلی واقعی
     6-6-1. نمودارهای تعادلی سیستم های سه ماده ای

 

فصل دوم: مواد آهنی

1-2. آهن خالص
2-2. آلیاژهای آهن - کربن
     1-2-2. فریت، آستنیت و فریت دلتا
     2-2-2. سمنتیت و کاربید
     3-2-2. گرافیت
3-2. نمودار تعادلی (فازی) اهن - کربن
     1-3-2. فرم های انجماد آلیاژ آهن - کربن
     2-3-2. آلیاژ نمودار تعادلی نیمه پایدار آهن - کربن
     3-3-2. فرایند انجماد در سیستم نیمه پایدار
     4-3-2. گوشه فولاد سیستم نیمه پایدار

 

فصل سوم: استاندارد کردن فولاد

1-3. فولادهای غیرآلیاژی با کمتر از 1 درصد منگنز (فولادهای خوش تراش)
2-3. فولادهای غیرآلیاژی با بیشتر از 1 درصد منگنز (فولادهای خوش تراش غیرآلیاژی و نیز فولادهای آلیاژی که مقدار هریک از عناصر آلیاژی آن کمتر از 5 درصد است)
3-3. فولادهای آلیاژی که مقدار حداقل یک عنصر آلیاژی آن بیشتر از 5 درصد است (به غیر از فولادهای تندبر)
4-3. فولادهای تندبر
5-3. علائم اضافی

 

فصل چهارم: مقدمه ای بر عملیات حرارتی فولادها

1-4. اهداف عملیات حرارتی فولادها
2-4. دسته بندی فرایندهای عملیات حرارتی
3-4. اصول اساسی یک عملیات حرارتی

 

فصل پنجم: آنیل (بازپخت)

1-5. آنیل درشت دانه (آنیل کامل)
     1-1-5. منظور و هدف از آنیل درشت دانه
     2-1-5. کاربرد
     3-1-5. روش ها
     4-1-5. فعل و انفعالات درونی
     5-1-5. تشکیل دانه ها درشت
     6-1-5. معایب آنیل درشت دانه
2-5. آنیل (بازپخت) تنش گیری
     1-2-5. تنش های پسماند (تنش های خودی)
     2-2-5. منظور و هدف
     3-2-5. کاربرد
     4-2-5. روش ها
     5-2-5. فعل و انفعالات درونی
     6-2-5. مرزهای کاربرد
3-5. همگن سازی (آنیل دیفوزیون)
     1-3-5. منظور و هدف
     2-3-5. سگرگاسیون ها و نحوه به وجود آمدن آنها
     3-3-5. کاربرد
     4-3-5. روش ها
     5-3-5. فعل و انفعالات درونی
     6-3-5. معایب و مشکلات همگن سازی
4-5. آنیل تبلور مجدد
     1-4-5. منظور و هدف
     2-4-5. کاربرد
     3-4-5. فعل و انفعالات درونی
     4-4-5. دمای تبلور مجدد
     5-4-5. روش ها
     6-4-5. اندازه دانه ها پس از آنیل تبلور مجدد
     7-4-5. بزرگ شدن دانه ها و تبلور مجدد ثانویه
     8-4-5. مزایا و معایب آنیل تبلور مجدد
     9-4-5. بازیابی کریستال
     10-4-5. تغییر شکل سرد و گرم
5-5. نرمالیزه کردن فولادها (نرماله کردن یا یکنواخت کردن)
     1-5-5. کاربرد
     2-5-5. روش ها و فعل و انفالات درونی
     3-5-5. مدت زمان نگهداشت در نرمالیزه کردن
6-5. آنیل نرم فولادها (بازپخت تا حصول کاربیدهای کروی)
     1-6-5. کاربرد
     2-6-5. روش ها
     3-6-5. فعل و انفعالات درونی

 

فصل ششم: سختکاری

1-6. منظور و هدف از سختکاری
2-6. اساس سختکاری
3-6. دمای سختکاری
4-6. سرعت سرد کردن و تشکیل ریزساختار
     1-4-6. استحاله ها در مرحله پرلیتی
     2-4-6. استحاله ها در مرحله بینیتی
     3-4-6. استحاله ها در مرحله مارتنزیتی
5-6. مارتنزیت
     1-5-6. اصول تشکیل مارتنزیت
     2-5-6. شکل های مختلف مارتنزیت
     3-5-6. بلورشناسی (کریستالوگرافی) تشکیل مارتنزیت
     4-5-6. سلول بنیادی مارتنزیت
     5-5-6. سرعت سرد کردن بحرانی
6-6. حلالیت کربن در آستنیت
7-6. گستره دمایی تشکیل مارتنزیت
8-6. آستنیت باقی مانده و سرد کردن عمیق (زیر صفر)
9-6. سختی کوئنچ
10-6. تنش های سختکاری
11-6. کوئنچ کردن (آب دادن) و ماده کوئنچ کننده
     1-11-6. اصول فرایند کوئنچ کردن
     2-11-6. کمیته های شناسایی مواد کوئنچ کننده و تعیین آنها
     3-11-6. ماده کوئنچ کننده
12-6. نمودارهای زمان - دما - دگرگونی (نمودارهای TTT)
     1-12-6. نمودارهای تعادلی فولادهای غیرآلیاژی
     2-12-6. اهمیت نمودارهای TTT
     3-12-6. نمودارهای TTT پیوسته (نمودارهای CCT یا CT)
     4-12-6. نمودارهای TTT همدما (نمودارهای IT)
     5-12-6. نمودارهای TTT فولادهای هایپریوتکتوئیدی
     6-12-6. مرزهای کاربردی نمودارهای TTT
     7-12-6. تاثیر عناصر آلیاژی در استحاله آستنیت
13-6. نمودارهای زمان - دما - آستنیته کردن (نمودارهای TTA)
     1-13-6. نمودارهای TTA پیوسته
     2-13-6. نمودارهای TTA همدما
     3-13-6. تعیین نمودارهای TTA و دقت آنها
     4-13-6. تذکرات عملی برای آستنیته کردن
14-6. روش های سنجی (آزمایش) سختی
     1-14-6. دسته بندی روش های سنجش (آزمایش) سختی
     2-14-6. روش سختی سنجی برینل (Brinell)
     3-14-6. روش سختی سنجی ویکرز (Vickers)
     4-14-6. روش سختی سنجی راکول (RockWell)
     5-14-6. مقایسه روش های سختی سنجی
     6-14-6. تبدیل واحد سختی سنجی
15-6. آزمایش سختی پذیری - آزمایش کوئنچ پیشانی (آزمایش جامینی)

 

فصل هفتم: تمپرکردن (بازگشت دادن) بازسازی

1-7. تمپر کردن (بازگشت دادن)
     1-1-7. منظور و هدف از تمپر کردن (بازگشت دادن)
     2-1-7. فعل و انفعالات داخلی در تمپرکردن
     3-1-7. تمپر کردن (بازگشت دادن) فولادهای غیرآلیاژی
     4-1-7. تمپر کردن فولادهای آلیاژی
     5-1-7. پدیده ترد شدن در تمپر کردن فولادها
     6-1-7. تغییرات حجم ناشی از تمپر کردن
     7-1-7. نمودار تمپر
     8-1-7. جمع بندی تمپر کردن
2-7. بهسازی
     1-2-7. منشور و هدف از بهسازی
     2-2-7. اساس و پرنسیپ بهسازی
     3-2-7. فعل و انفعالات داخلی در بهسازی
     4-2-7. عمق بهسازی
     5-2-7. نمودارهای تمپر برای بهسازی
     6-2-7. فولادهای بهسازی
     7-2-7. فرایندهای بهسازی خاص

 

فصل هشتم: فرایندهای سخت کاری سطحی

1-8. دسته بندی فرایندهای سختکاری سطح خارجی
2-8. سختکاری لایه سطحی
     1-2-8. فرایندهای سختکاری لایه سطحی
     2-2-8. کمیت های آزمایش در سختکاری لایه سطحی
     3-2-8. مواد مخصوص سختکاری لایه سطحی
3-8. سختکاری سمانته
     1-3-8. مقدمه ای بر سختکاری سمانته
     2-3-8. پرنسیپ سختکاری سمانته
     3-3-8. کربن دهی
     4-3-8. کربونیتروره کردن
     5-3-8. سخت کردن لایه سطحی
     6-3-8. عمق سختی سمانته
     7-3-8. سردکردن زیرصفر
     8-3-8. تمپرکردن
     9-3-8. فولادهای سمانته
4-8. نیتروره کردن و نیتروکربوره کردن
     1-4-8. مقدمه ای بر نیتروره کردن و نیتروکربوره کردن
     2-4-8. تشکیل لایه های نیتروره شده
     3-4-8. منحنی تغییرات سطحی و عمق های سختی نیتروره شده
     4-4-8. فرایندهای نیتروره کردن
     5-4-8. فرایندهای نیتروکربوره کردن
     6-4-8. مقایسه فرایندهای نیتروره کردن و نیتروکربوره کردن
     7-4-8. مزایا و نعایب نیتروره کردن و نیتروکربوره کردن
     8-4-8. کاربرد نیتروره کردن و نیتروکربوره کردن
     9-4-8. فولادهای نیتروره
5-8. بوردهی
     1-5-8. مقدمه ای بر بوردهی
     2-5-8. ساختمان لایه های بوریدی
     3-5-8. مقادیر سختی و منحنی های توزیع سختی
     4-5-8. فرایندهای بوردهی
     5-5-8. مواد مخصوص بوردهی
     6-5-8. مزایا و معایب بوردهی
     7-5-8. نکاتی راجع به طراحی قطعات متناسب با بوردهی
6-8. سایر فرایندهای سخت کردن سطح خارجی (فرایند دیفوزیون فلزی)

 

فصل نهم: قواعد رفتاری و تدابیر احتیاطی لازم برای حفاظت از بهداشت و سلامت

فصل دهم: ذکر داده های عملیات حرارتی در نقشه های صنعتی

1-10. کاربرد و اعتبار علائم
2-10. داده های واژه ای و داده های وضعیت
     1-2-10. فرایندهای عملیات حرارتی
     2-2-10. سختی سطح خارجی
     3-2-10. عمق سختی
     4-2-10. عمق کربن دهی (CD)
     5-2-10. ضخامت لایه ترکیبی (CLT)
3-10. کمیت های مشخصه قطعات عملیات حرارتی شده
     1-3-10. عمق سختی لایه سطحی
     2-3-10. عمق سختی ذوبی
     3-3-10. عمق سختی سمانته (DIN EN ISO 2639)
     4-3-10. عمق سختی نیتروره (DIN 50190 - 3)
4-10. حوه نمایش داده های عملیات حرارتی در نقشه ها
     1-4-10. عملیات حرارتی کل قطعه
     2-4-10. عملیات حرارتی موضعی و محدود
     3-4-10. نحوه مشخص کردن نقاط اندازه گیری
5-10. نماهای عملیات حرارتی
6-10. دستورالعمل عملیات حرارتی و پلان عملیات حرارتی
7-10. جمع بندی

 

فصل یازدهم: مجموعه مسائل

پیوست ها
واژه ها و اصطلاحات تخصصی انگلیسی و المانی
واژه یاب - فهرست موضوعی

 

امید است که با استقبال و حمایت فراگیران و شاغلان محترم این رشته از کتب و مقالات جوشکاری و بازرسی منتشر شده، زمینه و انگیزه فعالیت هر چه بیشتر مولفان و مترجمان محترم فراهم آمده تا بیش از پیش شاهد تالیف و ترجمه کتب و مجموعه مقالات مطرح در زمینه های گوناگون علم مهندسی جوشکاری به زبان پارسی باشیم.

 

« با حمایت از حقوق پدیدآورندگان آثار، به توسعه نشر علوم و فنون پارسی یاری رسانیم. »