استاتیک، مقاومت مصالح و طراحی اجزاء

خواص ماده مانند حداکثر مقاومت کششی، سختی و ... بستکی به نوع عملیات حرارتی انجام گرفته بر روی ماده دارد.

عملیات حرارتی شامل: عملیات های حرارت دادن و سرد کردن های متوالی و با برنامه ی خاص است تا خواص ماده مورد نظر را از نظر ساختار متالورژیکی، خواص فیزیکی، مکانیکی و شیمیایی ارتقاء دهد.

معمولا این عملیات شامل حرارت دادن ماده تا یک دمای خاص، نگهداری در آن دما برای مدت زمان مشخص، و سپس سرد کردن تا دمای محیط یا کمتر از آن با نرخ خاص است. آنیل کردن، نرماله کردن، سخت کردن و تنش گیری چهار عملیات حرارتی پرکاربرد است.

مباحث و سرفصل های مقاومت مصالح 1 به صورت جلسه به جلسه

1)آنیل کردن(تابکاری)

آنیل کردن گستره وسیعی از فرایندهای حرارتی است که اساسا برای همگن سازی، تبلور مجدد، یا تنش گیری از نمونه هایی که تحت کارسرد قرار گرفته اند و یا جوشکاری شده اند به کار می رود. آنیل کردن شامل تغییر خواص فولادها بعد از عملیات حرارتی می‌باشد و به چند نوع آنیل کامل آنیل ناقص و ... تقسیم می‌شود. در آنیل کردن فولاد را تا دمای مختلف Acm یا A۳ بسته به نوع فولاد گرم کرده و مدتی در این دما نگهداری می‌کنند و سپس سرد می‌کنند. این کار باعث افزایش استحکام و چقرمگی و بالا رفتن نقطه تسلیم فلز آنیل شده می‌شود. معمولاً عملیات آنیل کردن کامل گران تمام می‌شود. چرا که کوره در مدت زمان زیادی اشغال می‌گردد که از نظر اقتصادی مقرون به صرفه نیست.

2)نرماله کردن

این عملیات به منظور ریزکردن ذرات درشت حاصل از عملیات کارگرم و ریخته گری و ایجاد یکنواختی بیشتر ریزساختاری و توزیع یکنواخت تر عناصر آلیاژی انجام می گیرد. لذا در مقایسه با خواص حاصل از آنیل کردن، سختی و استحکام افزایش یافته و انعطاف پذیری کم می شود. در مواردی که هدف سخت کردن قطعاتی باشد که دارای دانه های درشت هستند نرماله کردن به عنوان یک عملیات حرارتی اولیه جهت ریز کردن دانه ها استفاده می شود.

3)تنش گیری

تنش زدایی عملیات حرارتی است که برای کاهش تنش های پس ماند در سطح مطلوبی در فولاد ها اجرا می شود، طوری که قطعه یا مجموعه مونتاژی وظایف خود را بدون تغییر شکل غیر مجاز، ترک خوردن در طی عملیات حرارتی یا فرآوری، و یا از کار افتادگی در حین کار در پایین تر از تنش های طراحی انجام دهد.

4)عملیات حرارتی اصلاح خواص سطح نمونه

سخت کاری یا سخت کردن سطحی Surface or Case Hardening) ) نوعی عملیات حرارتی که در آن با استفاده از شرایط خاص کاری و محیطی سطح قطعه را سخت کرده در حالی که ترکیب شیمیایی داخل قطعه تغییر نمی کند و در نهایت قطعه ای حاصل می شود که سختی سطحی مطلوب در کنار چقرمه بودن دارد. در بسیاری از کاربردهای صنعتی نیاز به قطعاتی است که دارای سطحی سخت بوده و در عین حال از چقرمگی یا تافنس ضربه ای خوبی برخوردار باشند. از جمله این موارد، قطعاتی نظیر میل لنگ، میل بادامک و چرخنده ها بوده که باید سطحی بسیار سخت و مقاوم در برابر سایش داشته باشند و در عین حال چقرمه و مقاوم در برابر ضربات وارد حین کار باشند.

۱_ تنش زدایی ( حذف تنش های ایجاد شده و باقیمانده در ساختار  سازه فلزی ) 

مفهوم تنش