مهندسی سطح

[Marx 1733]

مهندسی سطح شامل کاربرد تکنولوژی‌‌های سنتی و یا نوین

برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید.

• ورود
• یا
• ثبت نام

و یا دیگر عملیات سطحی نظیر انواع روش‌های پوشش‌دهی بر روی مواد و قطعات حساس مهندسی به منظور دستیابی به بک ماده مرکب با خواصی است که در هیچ یک از مواد تشکیل دهنده مغز و یا سطح قطعه به تنهایی وجود ندارد.

 

اغلب دیده شده که تکنولوژی‌‌های مختلف سطحی را بر روی قطعات مهندسی از پیش طراحی و ساخته شده اعمال می‌‌کنند. مهندسی سطح عبارت است از طراحی و ساخت قطعه با علم به اینکه چه نوع عملیات سطحی و یا عملیات حرارتی سطحی قرار است بر روی آن انجام گیرد.

[Marx 1733]

اصطلاح مهندسی سطح (Surface Engineering) از اوایل دهه ۱۹۸۰ متداول گردید و به عنوان پایه مشخصی که بسیاری از میدان‌های مهندسی، فیزیک و علم مواد را در خصوص قطعات صنعتی پوشش می‌‌دهد، در نظر گرفته شد.

 

سطح قطعات صنعتی، مهم‌ترین بخش آن است، زیرا بسیاری از شکست‌‌ها، از سطح شروع می‌‌شود. لذا، حفاظت و مقاوم‌سازی سطح از مسائل بسیار حساس و تعیین‌کننده کیفیت و عمر قطعات و در نهایت، کارآیی یک واحد تولیدی و بهای تمام شده محصول می‌‌باشد. انگیزه برای توسعه و گسترش عملیات حرارتی سطحی و مهندسی سطح تا حدودی بر می‌‌گردد به پیشرفت‌‌های سریع و وسیع در تکنولوژی‌‌هایی نظیر

برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید.

• ورود
• یا
• ثبت نام

، ‌پرتو الکترونی، ‌عملیات حرارتی شیمیایی، ‌تولید و بکارگیری پدال‌ها، ‌انواع روش‌‌های لایه‌نشانی، نوآوری در رابطه با پوشش‌‌های مهندسی و هچنین کاشن بیرونی و روش‌های نوین دیگر. علاوه بر این منشا و مبانی و اصول مهندسی سطح را باید در تکنولوژی‌‌های سنتی عملیات حرارتی سطحی نظیر تبرید سریع بمنظور سخت کردن، ‌

برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید.

• ورود
• یا
• ثبت نام

و

برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید.

• ورود
• یا
• ثبت نام

برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید.

• ورود
• یا
• ثبت نام

آهن جستجو کرد.

 

ده‌ها سال است که طراحان قطعات مهندسی در تمام بخش‌‌های تولیدی صنایع با استفاده از فرایند کنترل شده تبدیل آستنیت به مارتنزیت بطور موضعی بر روی سطح قطعات توانسته‌اند آلیاژ‌های آهنی مرکب تهیه کنند به نحوی که مجموعه ساخته شده بدلیل خواص ویژه و منحصر بفرد آن در هیچ یک از نواحی سطحی و یا حجمی به تنهایی قابل حصول نمی‌باشد.

 

ظهور تکنولوژی‌‌های نوین سطحی برای اولین بار این فرصت استثنایی را برای مهندسان فراهم کرد که بتوانند قطعات ساخته شده از آلیاژ‌های غیرآهنی و حتی مواد غیرفلزی را نیز تحت عملیات سطحی قرار دهند.

 

بدین ترتیب دامنه کاربرد مهندسی سطح گسترش یافته و نه تنها آلیاژ‌های آهنی بلکه آلیاژ‌های غیرآهنی و حتی در مواردی مواد غیرفلزی و

برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید.

• ورود
• یا
• ثبت نام

را نیز در برگرفته است.

[Marx 1733]

[h=2]انواع عملیات مهندسی سطح

[/h]

• افزودن ماده به سطح: رسوب دادن سطحی شامل افزودن ماده‌ای با ترکیب شیمیایی متفاوت از زمینه به سطح قطعه است که برخی از روش‌های آن شامل
  برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید.

  • ورود
  • یا
  • ثبت نام
  الکتریکی، پوشش‌دهی بدون استفاده ازجریان برق، رسوب‌دادن از فاز بخار فیزیکی یا شیمیایی و پاشش حرارتی می‌‌باشد.
  

 

 

 

• تغییر ساختار میکروسکوپی سطح: دراین روش بدون تغییر ترکیب به کمک روش‌هایی مانند عملیات حرارتی به یکی از روش‌های شعله‌ای، القایی و یا لیزری ساختار میکروسکوپی سطح تغییر خواهد کرد. دراین روش‌ها عمدتاً سختی سطحی بدست آمده و با انتخاب روش و کنترل پارامتر‌ها می‌‌توان عمق سختی را کنترل نمود.
  

 

 

 

• تغییر شیمیایی سطح: فرآیند تغییر در فلز پایه سطح به شکل غیرفلزی بدون افزودن ماده‌ای جدید و یا تغییر ابعاد است که خواص متفاوت از خواص اولیه به سطح خواهد داد. سخت کردن توسط عناصر بین نشینی اکسیژن، نیتروژن و کربن و بور بصورت نفوذی از این جمله‌اند.
  
  

[Marx 1733]

برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید.

• ورود
• یا
• ثبت نام

 

تمام سطوح به ظاهر صاف در مقیاس های دقیق تر خشن تر بوده ودارای برآمدگی و فرورفتگی هستند. علاوه بر آن لایه نازکی از اکسیده ویا ناخالصی های دیگر نیز بر روی سطح پوشیده شده است. هرگاه این سطوح به مقدار کافی در کناریکدیگر قرار نگیرند یک نوع نیروی چسبندگی بین مولکولی بین آنها برقرار نشده و در نتیجه عمل اتصال نیز انجام نمی گیرد . هدف اصلی در جوشکاری اصطکاکی بر طرف کردن این ناهمواری ها و ناخالصی ها واعمال فشار برای اتصال دو سطح است .

[Marx 1733]

هنگامی که دو سطح بر روی هم تحت فشار معین مالیده می شوند نقاط بلند به یکدیگر تصادم کرده و از بین می روند . همزمان با ان سطح اکسیدی برداشته شده و دو سطح فلز در تماس یکدیگر قرار می گیرند یک " باند " یا چسبندگی "موقت" در این نقطه بوجود می آید در ادامه ی حرکت این چسبندگی بریده شده و یک باند تازه تر ایجاد می شود بدین ترتیب انرژی مکانیکی به انرژی حرارتی تبدیل می شود و به تدریج درجه حرارت افزایش می یابد.

 

ثبت نیروی گشتاور نوساناتی را در این مرحله نشان می دهد . همزمان با افزایش درجه حرارت استحکام فشاری کاهش یافته و تغییر فرم پذیری راحت تر انجام می گیرد . نقاط بلند (برآمدگی ها ) به سرعت محو شده و سطوح در حالت چسبندگی کامل قرار می گیرند.

[Marx 1733]

در روش جوشکاری اصطکاکی لحظه ای انرژی دورانی برای انجام جوش در یک چرخ آزاد انبار می شود که قسمتی از قطعه کار به کمک گیره (سه نظام یا چهار نظام) بر روی آن سوار است. برای انجام اتصال کافی است قسمتی که درحال گردش است در مقابل قسمت ثابت قرار گرفته و چرخ در حال گردش از منبع قدرت آزاد شود.

 

اصطکاک بوجود آمده در سطح مشترک سبب بوجود آمدن نیروی ترمز کننده می شود که موجب تبدیل انرژی مکانیکی به انرژی حرارتی می شود. وزن چرخ و سرعت دورانی آن در لحظه ی جدا شدن از فاکتورهای مهم در میزان حرارت ایجاد شده در سطح مالش هستند.