کوئنچ چیست؟

در علم مواد، اصطلاح کوئنچ یا کوئنچینگ (Quenching) به سرد کردن سریع قطعه کار (فولاد یا دیگر فلزات) از دمایی بالاتر از دمای بحرانی، در آب، محلولهای پلیمری، روغنهای عملیات حرارتی، نمک و … به منظور رسیدن به خواص ویژه ای اطلاق می شود که می تواند به طرق مختلف از جمله غوطه وری یا پاشش مایع سخت کاری به قطعه کار انجام گردد.

به زبان علمی، معنای کوئنچ به یک دگرگونی اطلاق می شود که از جنس دگرگونی های تعادلی و آرام نیست. به معنای دیگر، قطعه‌کار پس از گرم شدن در یک دمای معین و در یک زمان محاسبه شده، با سرعت نسبتا زیاد سرد می‌شود تا از فرایندها و تغییراتی که در دماهای پایین رخ می‌دهد؛ مانند استحاله های فازی تبدیل آستنیت به فریت و پرلیت که نسبتا ساختاری نرمتر و انعطاف پذیر تر هستند، جلوگیری ‌شود. این اتفاق، از طریق کاهش زمان سرد کردن یا افزایش نرخ سرد شدن صورت می‌گیرد.

در علم متالورژی، اصطلاح کوئنچ در مورد فولادهای سختی پذیر با هدف دستیابی به ساختار سخت  مارتنزیت از طریق سریع سرد کردن قطعه کار از دمای منطقه آستنیت به دمای پایین که عموما دمای مایع سختکاری است، اطلاق می گردد. این دگرگونی در دماهایی به مراتب پایین تر از از دمای تشکیل پرلیت انجام می شود و بنابراین از جنس دگرگونی های نفوذی نیست. این دگرگونی که از نوع برشی می باشد استحاله مارتنزیت نام داشته و از جمله خصوصیات آن ساختار میکروسکوپی سوزنی شکل آن می باشد.

بنابراین هدف از کوئنچ انواع فولادها، رسیدن به ساختار ناپایدار مارتنزیت می باشد. این ساختار سخت ترین ساختار هر فولاد سختی پذیر بوده ولی می تواند با اشکالاتی از جمله ترک و پیچیدگی قطعه همراه می باشد. اگر فولاد با ساختارمارتنزیت را تا دمایی حرارت دهیم که اتمهای کربن قدرت کافی جهت تحرک پیدا کنند مارتنزیت شروع به تجزیه شدن کرده و تنشهای قطعه کاهش می یابد و نتیجه آن افزایش چقرمگی و انرژی ضربه خواهد بود. این فرآیند به تمپر موسوم است و به ساختار نهایی مارتنزیت تمپر شده اطلاق می گردد.

از آنجاییکه تلاش تمام صنعتگران حوزه عملیات حرارتی رسیدن به ساختار مارتنزیت با کمترین بحران می باشد لذا انتخاب محیط های کوئنچ بی نهایت حساس می باشد.

پیشنهاد می شود مطلب آشنایی با محیطهای کوئنچ در همین سایت مطالعه شود.