قطعاتی که تحت بارهای زیاد و بارهای ضربه ای قرار می گیرند به استحکام بالا، اما در عین حال چقرمگی کافی نیاز دارند.
روش عملیات حرارتی فولاد سکوریت شده به این صورت است: پس از کوئنچ و سپس بین 500-700 تمپر. به این روش عملیات حرارتی کوئنچ و تمپرینگ می گویند.
کوئنچ و تمپر عمدتاً برای محورهای انتقال، میل لنگ، پیچ و مهره ها، میله ها، پیچ ها، میله های اتصال و سایر قطعات استفاده می شود.
قطعات دارای استحکام بالا و چقرمگی خوبی از طریق کوئنچ و تمپر هستند.
هم فولادهای بدون آلیاژ و هم فولادهای آلیاژی را می توان کوئنچ و تمپر کرد. فولاد کوئنچ و تمپر شده غیرآلیاژی حاوی 0.2 درصد -0.6 درصد کربن است و فولاد آلیاژی خاموش و تمپر شده مقدار کمی کروم، مولیبدن، نیکل یا منگنز اضافه میکند. فولادهای کوئنچ و تمپر شده متداول عبارتند از: C45E، 28Mn6، 42CrMo4. استحکام قابل دستیابی با تمپر: فولاد بدون آلیاژ تا 1000 نیوتن بر میلی متر مربع، فولاد آلیاژی تا 1400 نیوتن بر میلی متر مربع.
فولاد کوئنچ شده بسیار سخت و استحکام بالایی دارد، اما شکننده و مستعد شکستگی است. فرآیند تمپر کردن بعدی سختی، استحکام کششی و استحکام تسلیم را کاهش میدهد، اما چقرمگی و ازدیاد طول را در هنگام شکستن مواد افزایش میدهد.
■فرآیند تغییر درونی مواد در هنگام کوئنچ و تمپر
پس از کوئنچ، مارتنزیت سوزنی شکل تشکیل می شود که ساختاری شکننده و سخت است.
هنگامی که تا 400 درجه حرارت داده می شود، بخشی از مارتنزیت به فریت ریز توزیع شده و سمنتیت سوزنی شکل که در مارتنزیت باقی مانده رسوب می کند، تجزیه می شود. با افزایش دمای تمپر، تجزیه مارتنزیت تسریع می شود.
هنگامی که دمای حرارت به 550 درجه می رسد، مارتنزیت به طور کامل به فریت و سمنتیت سوزنی تجزیه می شود.
هنگامی که دمای تلطیف به 700 درجه می رسد، سمنتیت سوزنی در نهایت به دانه های سمنتیت تبدیل می شود.
■ عملیات حرارتی فولاد کوئنچ شده و تمپر شده
روش های عملیات حرارتی فولاد کوئنچ شده و سکوریت شده شامل عملیات آنیلینگ و کوئنچ و تمپرینگ می باشد. در طول درمان آنیلینگ به ترتیب می توان از نرم کننده و نرمالیزاسیون در صورت نیاز استفاده کرد. هدف اولی تبدیل سمنتیت نواری به سمنتیت ریزدانه و هدف دومی به دست آوردن ساختاری یکنواخت و ریز است. کوئنچ و تمپرینگ روش استاندارد عملیات حرارتی برای فولاد کوئنچ شده و سکوریت شده است. هدف از تمپر کردن، به دست آوردن استحکام بالا و استحکام تسلیم بالا و چقرمگی خوب (ازدیاد طول در هنگام شکست) مواد است. بسته به دمای تمپر، مواد را می توان برای دستیابی به استحکام بالاتر یا چقرمگی بهتر تلطیف کرد. بنابراین، ما فولاد کوئنچ شده و سکوریت شده را به فولاد کوئنچ شده و سکوریت شده با سختی و فولاد کوئنچ شده با چقرمگی و فولاد سکوریت شده تقسیم می کنیم. دمای تلطیف فولاد کوئنچ شده و سکوریت شده مورد نیاز برای دستیابی به نسبت مورد نیاز سختی به چقرمگی را می توان از نمودار منحنی کوئنچ شده و تمپر شده خواند. که توسط سازنده فولاد برای هر فولاد استاندارد شده کوئنچ شده و تمپر شده فرموله شده است