পাঠ 12.1ট্রিট করাঅধ্যায় 12 · হিট ট্রিটমেন্ট ও পৃষ্ঠ শক্ত করা

তাপ-চিকিৎসা (হার্ডেনিং, টেম্পারিং, অ্যানিলিং)

পুরো অংশ গরম করা, কোয়েঞ্চ করা এবং টেম্পার করা (বা ধীরে ঠান্ডা করা)

তাপ-চিকিৎসা নিয়ন্ত্রিতভাবে গরম ও ঠান্ডা করে ধাতু কতটা শক্ত বা মজবুত হবে তা বদলায়, আকার না বদলেই। একই ইস্পাত মেশিন করার মতো নরম, আবার অন্য ধাতু কাটার মতো শক্ত করা যায়। রান্নাঘরের ছুরি, স্প্রিং ও গিয়ার, সবার আচরণ এর ওপর নির্ভর করে।

ছবি: Goodwin Steel Castings, CC BY-SA 2.0, সূত্র: Wikimedia Commons

কোয়েঞ্চ ও টেম্পার বনাম অ্যানিলিং: সময়ের সঙ্গে তাপমাত্রার ছকঅবিচ্ছিন্ন রেখাটি হার্ডেনিংয়ের পথ; বৃত্তে ঘেরা সংখ্যাগুলো নিচের ধাপের সঙ্গে মেলে। ড্যাশ রেখাটি অ্যানিলিং, ধীরে ঠান্ডা করার বিকল্প।

যেভাবে কাজ করে

গরম করা। অংশটি চুল্লিতে গিয়ে লাল না হওয়া পর্যন্ত গরম হয়, সাধারণ ইস্পাতের জন্য প্রায় 800–900 °C। সেই তাপে পরমাণু এমন গঠনে (অস্টেনাইট) সাজে যা ইস্পাতের কার্বন গলিয়ে নিতে পারে।
ধরে রাখা (সোক)। অংশ পুরোপুরি ভেতর পর্যন্ত গরম না হওয়া পর্যন্ত নির্দিষ্ট তাপমাত্রায় থাকে। মোটা অংশে বেশি সময় লাগে, মোটামুটি নিয়ম হিসেবে প্রতি 25 মিমি পুরুত্বে প্রায় এক ঘণ্টা।
কোয়েঞ্চ। গরম অংশ পানি, তেল বা পলিমার দ্রবণে ডুবিয়ে দেওয়া হয় এবং কয়েক সেকেন্ডে ঠান্ডা হয়। কার্বন আটকে গিয়ে মার্টেনসাইট (অতি শক্ত কিন্তু ভঙ্গুর গঠন) তৈরি হয়।
টেম্পার করা, তারপর ঠান্ডা করা। অংশটি অনেক কম তাপমাত্রায়, সাধারণত প্রায় 150–650 °C-এ আবার গরম করা হয়, ধরে রাখা হয়, তারপর ঠান্ডা করা হয়। এতে সামান্য কঠিনতার বিনিময়ে অনেক বেশি দৃঢ়তা (ফাটার প্রতিরোধ) পাওয়া যায়; টেম্পার যত বেশি, অংশ তত মজবুত ও নরম।

অ্যানিলিং অন্য পথ নেয়: ধরে রাখার পর অংশ চুল্লির ভেতরেই অতি ধীরে ঠান্ডা হয় এবং নরম হয়ে যায়, মেশিন করা বা বাঁকানো সহজ হয়। নর্মালাইজিং মাঝামাঝি: অংশ স্থির বাতাসে ঠান্ডা হয়।

মূল তথ্য

উপাদান: প্রধানত কার্বন ও সংকর ইস্পাত এবং টুল স্টিল; ঢালাই লোহা, টাইটানিয়াম ও অ্যালুমিনিয়াম সংকরও (নিজস্ব পদ্ধতিতে)
সাধারণ অংশ: গিয়ার, শ্যাফট, অ্যাক্সেল, স্প্রিং, ছুরি, যন্ত্র, বোল্ট, বিয়ারিং
অংশের আকার: ছোট পিন থেকে কয়েক টনের অংশ পর্যন্ত, চুল্লি ও কোয়েঞ্চ ট্যাংক দিয়ে সীমিত
নির্ভুলতা: আকার থাকে, কিন্তু অংশ সামান্য বেঁকে বা বড় হতে পারে, প্রায়ই মিলিমিটারের কয়েক দশমাংশ, তাই গুরুত্বপূর্ণ তল পরে গ্রাউন্ড করা হয়
পৃষ্ঠের মান: বাতাসে কালো অক্সাইড স্কেল তৈরি হয়; ভ্যাকুয়াম বা সুরক্ষা-গ্যাসের চুল্লিতে অংশ উজ্জ্বল থাকে
কোন ব্যাচ আকারে মানানসই: একক অংশ থেকে দিনে হাজার হাজার অংশের একটানা চুল্লি
টুলিং ও মেশিনের খরচ: ছোট চুল্লি কয়েক হাজার ডলার থেকে; কোয়েঞ্চ ট্যাংক ও গ্যাস নিয়ন্ত্রণসহ শিল্প লাইন কয়েক লক্ষ থেকে কয়েক মিলিয়ন
গতি: প্রতি চক্রে কয়েক ঘণ্টা (গরম, ধরে রাখা, কোয়েঞ্চ, টেম্পার); একসঙ্গে অনেক অংশের ব্যাচ