آلیاژهای مهندسی سهم مهمی در صنایع اقتصادی مدرن دارند، بنابراین دانش فنی مرتبط با این مواد برای مهندسان کاربردی ویژه و مهم است. در بین تمام آلیاژهای فلزی فولاد، که عنصر پایه آن آهن است، باتوجه به تنوع و کاربرد گسترده در صنایع مختلف از جمله صنایع، مکانیک، شیمی، اتومبیل، نفت و گاز، هوا – فضا و هسته‌ای ویژگی خاص خود را دارد.

هدف از عملیات حرارتی سطحی فلزات و آلیاژها به‌ویژه فولاد به دست آوردن سختی زیاد در سطح همراه با چقرمگی و نرمی قابل توجه در مغز قطعه است. بنابراین ساختار ماکروسکوپی غیر یکنواخت، شامل یک ماده مرکب واقعی با مغز چقرمه و ناحیه سطحی با سختی زیاد به‌دست می‌آید. دراین کتاب، با استفاده از نتایج تجربی به‌دست آمده از تعداد زیادی از فولادهای آزمایشگاهی یا تجاری، نقش ترکیب شیمیایی فولاد، عملیات حرارتی و حرارتی – مکانیکی، که تنوع آنها بی‌انتهاست، بررسی می‌شود.

مطالب کتاب، ادامه مطالب کتاب «مقدمه‌ای بر علم مواد» و با خواص فیزیکی و به‌خصوص ساختاری آهن مرتبط است. همان‌گونه که نمودارهای تعادل دوتایی یا سه‌تایی نشان می‌دهند، دمای استحاله چندشکلی آهن تحت تأثیر عناصر آلیاژی بین نشین و جانشین اضافه شده است.

پیچیده‌تر از آن تغییرات ساختار حاصل از سرد کردن سریع است که دراین نوع فرایند زمان کافی به‌منظور نفوذ در حالت جامد و رسیدن به فازهای تعادلی وجود ندارد. بنابراین اولین‌بار «بن و داون‌پورت» رسم نمودارهای استحاله ساختار آستنیت در سرد کردن پیوسته (نمودار CCT) یا نمودار استحاله هم‌دما، زمان – دما – استحاله (TTT) را پیشنهاد کردند.

این کتاب شامل یازده فصل با عناوین سرعت واکنش‌ها فرایند نفوذ، سینتیک تغییر فاز در آلیاژها، آنیل، نمودارهای زمان – دما – استحاله، سختی و سختی‌پذیری فولادها، تمپر، عملیات حرارتی فولادهای ضدزنگ، عملیات حرارتی فولادهای ابزار، عملیات حرارتی سختی سطحی و موضعی، عملیات حرارتی آلیاژهای غیرآهنی و حرارت و حرکت در آلیاژهای حافظه‌دار تنظیم شده است.

کتاب حاضر می‌تواند مرجع اطلاعاتی غنی برای قشر گسترده‌ای از محققان آزمایشگاهی و تجربی همه گرایش‌های مهندسی باشد. هم‌چنین راههای مناسبی برای محققان تحقیقات بنیادی در ارائه و ادامه بهترین حل مشکلات مرتبط با آلیاژهای جدید کاربرد صنعتی است.

کتاب «عملیات حرارتی فلزات و آلیاژها» به همراه مراجع، منابع، فهرست راهنما، واژه‌نامه فارسی – انگلیسی و با قیمت 35 هزار ریال به چاپ رسیده است.

عنوان                                                                                                                صفحه

مقدمه

پیشگفتار

فصل اول: سرعت واکنشها فرایند نفوذ............................................................................... 1

1ـ1 مقدمه................................................................................................................... 1

1ـ2 سینتیک واکنشها.................................................................................................... 1

1ـ3 مطالعه نفوذ........................................................................................................... 6

فصل دوم: سینتیک تغییر فاز در آلیاژها.............................................................................. 13

2ـ1 مقدمه................................................................................................................... 13

2ـ2 جوانه زنی.............................................................................................................. 14

فصل سوم: آنیل (بازپخت).............................................................................................. 33

3ـ1 تعریف.................................................................................................................... 33

3ـ2 انواع بازپخت........................................................................................................... 34

فصل چهارم: نمودارهای زمان ـ دماـ استحاله...................................................................... 47

4ـ1 مقدمه................................................................................................................... 49

4ـ2 شرایط متالوژیکی مارتنزیت کردن فولادها...................................................................... 50

4ـ3 آستنیت کردن فولاد.................................................................................................. 50

4ـ4 تغییر فاز خارج از تعادل آستنیت در شرایط هم دما نمودار (T T T) ..................................... 56

4ـ5 روشهای آنالیز حرارتی.............................................................................................. 73

4ـ6 استحاله غیر هم دمای آستنیت؛ نمودار استحاله در سرد شدن پیوسته (CCT)................... 79

فصل پنجم: سختی و سختی پذیری فولادها...................................................................... 89

5ـ1 مقدمه................................................................................................................... 89

5ـ2 تعیین سختی پذیری و خصوصیات پس از آب دادن.......................................................... 92

فصل ششم: تمپر (بازگشت دادن)................................................................................... 111

6ـ تمپر فولادها پس از سرد کردن سریع............................................................................. 111

6ـ1 مقدمه: تعریف و هدف از تمپر..................................................................................... 111

6ـ2 تغییر ساختارها در طی تمپر...................................................................................... 112

6ـ3 انبساط سنجی در تمپر............................................................................................ 117

6ـ4 تحول خواص مکانیکی در تمپر.................................................................................... 119

6ـ5 تمپر از نقطه نظر تجربی............................................................................................ 125

6ـ6 روشهای کمی پیش بینی رفتار مکانیکی فولادها پس از عملیات حرارتی............................ 127

فصل هفتم: عملیات حرارتی فولادهای ضد زنگ.................................................................. 138

7ـ1 مقدمه .................................................................................................................. 138

7ـ2 نمودار های تعادل.................................................................................................... 138

7ـ3 دسته بندی فولادهای ضد زنگ................................................................................... 142

7ـ4 بررسی انواع فولادهای ضد زنگ................................................................................. 145

7ـ5 فرایندهای خوردگی در فولادهای ضد زنگ..................................................................... 160

فصل هشتم: عملیات حرارتی فولادهای ابزار...................................................................... 171

8ـ1 تعریف و خواص کلی................................................................................................. 171

8ـ2 ترکیب شیمیایی و ساختار........................................................................................ 173

8ـ3 دسته بندی فولادهای ابزار......................................................................................... 176

فصل نهم: عملیات حرارتی سختی سطحی و موضعی......................................................... 185

9ـ1 مقدمه................................................................................................................... 185

9ـ2 سرد کردن سریع سطح............................................................................................. 187

9ـ3 کربن دهی............................................................................................................. 191

9ـ4 ضخامت لایه کربن داده شده...................................................................................... 196

9ـ5 فولادهای مناسب برای کربن دهی.............................................................................. 198

9ـ6 کربن دهی به روش جامد.......................................................................................... 199

9ـ7 کربن دهی به روش مایع........................................................................................... 201

9ـ8 کربن هی به روش گازی............................................................................................ 204

9ـ9 کربن دهی انتخابی ـ کربن دهی موضعی..................................................................... 205

9ـ10 عملیات حرارتی پس از کربن دهی و ساختار حاصل از آن............................................... 207

9ـ11 مقایسه روشهای مختلف کربن دهی......................................................................... 208

9ـ12 تحلیل تنش در قطعات کربن داده شده........................................................................ 209

9ـ13 استحکام خستگی فولادهای کربن داده شده.............................................................. 211

9ـ14 نیتروژن دهی........................................................................................................ 215

9ـ15 کربن ـ نیتروژن دهی............................................................................................... 221

فصل دهم: عملیات حرارتی آلیاژهای غیر آهنی.................................................................. 223

10ـ1ـ1 آلومینیم............................................................................................................ 223

10ـ2 مس و آلیاژهای آن................................................................................................. 248

فصل یازدهم: حرارت و حرکت در آلیاژهای حافظه دار............................................................. 263

11ـ1 مقدمه................................................................................................................. 263

11ـ2 مکانیزم و ترمودینامیک استحاله مارتنزیتی.................................................................. 265

11ـ3 انواع آلیاژهای حافظه دار و خواص آنها........................................................................ 272

11ـ4 خواص ترمودینامیکی آلیاژهای حافظه دار.................................................................... 272

11ـ5 کاربردهای آلیاژهای حافظه دار.................................................................................. 288

11ـ6 نتیجه گیری و دورنمای توسعه آلیاژهای حافظه دار........................................................ 299

مراجع و منابع.............................................................................................................. 301

ضمیمه....................................................................................................................... 303

فهرست راهنما............................................................................................................. 305

واژه نامه فارسی ـ انگلیسی........................................................................................... 311