فرآیند عملیات حرارتی ویژه چه تغییراتی در ریزساختار فنر ترمز ایجاد می کند؟

فرآیند عملیات حرارتی ویژه عمیقاً مورفولوژی میکروسکوپی را تغییر می دهد فنر ترمز از طریق تبدیل فاز چند مرحله ای و سازماندهی مجدد. در فرآیند کوئنچ، آستنیت با دمای بالا تحت شرایط خنک‌کننده شدید، تحت یک تبدیل برشی قرار می‌گیرد و شبکه مارتنزیت لت با درهم‌تنیدگی نابجایی متراکم را تشکیل می‌دهد و آستنیت باقیمانده پراکنده، شکاف‌های لت را به شکل یک لایه نازک پر می‌کند. این ساختار نه تنها استحکام بالایی را حفظ می کند بلکه توانایی هماهنگی تغییر شکل را نیز بهبود می بخشد. پس از معرفی فرآیند همدما درجه بندی شده، برخی از مناطق تحت یک تبدیل انتشار قرار می گیرند و لایه های بینیت پایینی با کاربیدها و فریت های متناوب تولید می کنند. آرایه کاربید ریز آن به طور موثر حرکت نابجایی را مسدود می کند. در طول فرآیند تمپر، ماتریس مارتنزیت تحت تجزیه و سازمان‌دهی مجدد قرار می‌گیرد و فاز تقویت کاربید ε در مقیاس نانو را رسوب می‌دهد، در حالی که آستنیت باقی‌مانده تا حدی به مارتنزیت ثانویه تبدیل می‌شود و یک ساختار بهم پیوسته سه‌بعدی متشکل از مارتنزیت، آستنیت پایدار و کاربید تشکیل می‌دهد.

فرآیند تصفیه سطح یک ساختار نانوکریستالی گرادیان بر روی سطح ماده ایجاد می‌کند و دانه‌های بسیار ریز ۵۰ نانومتری روی سطح به دانه‌های زیر میکرونی در داخل تبدیل می‌شوند. این سازماندهی گرادیان به طور قابل توجهی توانایی مقاومت در برابر انتشار ترک را بهبود می بخشد. لایه تنش فشاری باقیمانده تولید شده توسط شات پینینگ می تواند به عمق 300 میکرون برسد. شبکه نابجایی با چگالی بالا که توسط اعوجاج شبکه سطحی تشکیل شده است به طور هم افزایی با فاز بارش ریز در داخل عمل می کند تا نقطه تمرکز تنش را از سطح به زیر سطح منتقل کند. پدیده جداسازی مرز دانه ناشی از مهاجرت عناصر آلیاژی به ویژه در طی عملیات در دمای بالا مشهود است. غنی سازی عناصری مانند کروم و مولیبدن در مرز دانه ها یک سد مقاوم در برابر خوردگی ایجاد می کند و اثر تقویت کننده محلول جامد سیلیکون از درشت شدن کاربیدها جلوگیری می کند. این ساختار کامپوزیتی چند مقیاسی مواد را قادر می‌سازد تا استحکام 2000 مگاپاسکال را حفظ کند و در عین حال چقرمگی شکست را تا حدود 40% افزایش دهد و عمر خستگی را تا دو مرتبه افزایش دهد.