--- title: "इस्पात की टेम्परिंग प्रतिक्रिया और द्वितीयक कठोरीकरण" description: "अन्वेषण करें कि संघटन और ऊष्मा उपचार स्टील के टेम्परिंग, द्वितीयक कठोरण और Hollomon-Jaffe विश्लेषण को कैसे नियंत्रित करते हैं।" canonical: https://steelequivalents.com/hi/%E0%A4%B5%E0%A4%BF%E0%A4%95%E0%A5%80/%E0%A4%8A%E0%A4%B7%E0%A5%8D%E0%A4%AE%E0%A4%BE-%E0%A4%89%E0%A4%AA%E0%A4%9A%E0%A4%BE%E0%A4%B0/%E0%A4%87%E0%A4%B8%E0%A5%8D%E0%A4%AA%E0%A4%BE%E0%A4%A4-%E0%A4%95%E0%A5%80-%E0%A4%9F%E0%A5%87%E0%A4%AE%E0%A5%8D%E0%A4%AA%E0%A4%B0%E0%A4%BF%E0%A4%82%E0%A4%97-%E0%A4%AA%E0%A5%8D%E0%A4%B0%E0%A4%A4%E0%A4%BF%E0%A4%95%E0%A5%8D%E0%A4%B0%E0%A4%BF%E0%A4%AF%E0%A4%BE-%E0%A4%94%E0%A4%B0-%E0%A4%A6%E0%A5%8D%E0%A4%B5%E0%A4%BF%E0%A4%A4%E0%A5%80%E0%A4%AF%E0%A4%95-%E0%A4%95%E0%A4%A0%E0%A5%8B%E0%A4%B0%E0%A5%80%E0%A4%95%E0%A4%B0%E0%A4%A3 language: hi robots: index, follow og_type: article type: wiki-article language_alternates: en: https://steelequivalents.com/wiki/heat-treatment/steel-tempering-response-and-secondary-hardening.md 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Compare it to detect a real > content change; `generated` moves on every render and is not a change signal. ![इस्पात की टेम्परिंग प्रतिक्रिया और द्वितीयक कठोरीकरण](/images/uploads/151f6ba8-5812-40ee-9739-824d58d1c55a/wiki-hero-a-hardened-steel-specimen-changing-from-as-quenched-martensite-to-tempered-marte-1920x823.jpg) ऊष्मा उपचार # इस्पात की टेम्परिंग प्रतिक्रिया और द्वितीयक कठोरीकरण अन्वेषण करें कि संघटन और ऊष्मा उपचार स्टील के टेम्परिंग, द्वितीयक कठोरण और Hollomon-Jaffe विश्लेषण को कैसे नियंत्रित करते हैं। ![स्टील उद्योग संवाददाता Anders Bergström का चित्र](/images/uploads/a7d8e5bc-7cdf-409b-913b-211e63e8c441/anders-bergstr-m-1920x1920.jpg) **[Anders Bergström](/hi/समाचार/लेखक/anders-bergstrom "Anders Bergström")** ऊष्मा उपचार 60+ मिनट का पठन अद्यतन 14 अग॰ 2026 साक्ष्य-समीक्षित इस पृष्ठ परइस पृष्ठ पर - [टेम्परिंग से इस्पात में होने वाले परिवर्तन](/hi/%E0%A4%B5%E0%A4%BF%E0%A4%95%E0%A5%80/%E0%A4%8A%E0%A4%B7%E0%A5%8D%E0%A4%AE%E0%A4%BE-%E0%A4%89%E0%A4%AA%E0%A4%9A%E0%A4%BE%E0%A4%B0/%E0%A4%87%E0%A4%B8%E0%A5%8D%E0%A4%AA%E0%A4%BE%E0%A4%A4-%E0%A4%95%E0%A5%80-%E0%A4%9F%E0%A5%87%E0%A4%AE%E0%A5%8D%E0%A4%AA%E0%A4%B0%E0%A4%BF%E0%A4%82%E0%A4%97-%E0%A4%AA%E0%A5%8D%E0%A4%B0%E0%A4%A4%E0%A4%BF%E0%A4%95%E0%A5%8D%E0%A4%B0%E0%A4%BF%E0%A4%AF%E0%A4%BE-%E0%A4%94%E0%A4%B0-%E0%A4%A6%E0%A5%8D%E0%A4%B5%E0%A4%BF%E0%A4%A4%E0%A5%80%E0%A4%AF%E0%A4%95-%E0%A4%95%E0%A4%A0%E0%A5%8B%E0%A4%B0%E0%A5%80%E0%A4%95%E0%A4%B0%E0%A4%A3#ट-म-पर-ग-स-इस-प-त-म-ह-न-व-ल-पर-वर-तन "टेम्परिंग से इस्पात में होने वाले परिवर्तन") - [टेम्परिंग प्रतिक्रिया को नियंत्रित करने वाले चर](/hi/%E0%A4%B5%E0%A4%BF%E0%A4%95%E0%A5%80/%E0%A4%8A%E0%A4%B7%E0%A5%8D%E0%A4%AE%E0%A4%BE-%E0%A4%89%E0%A4%AA%E0%A4%9A%E0%A4%BE%E0%A4%B0/%E0%A4%87%E0%A4%B8%E0%A5%8D%E0%A4%AA%E0%A4%BE%E0%A4%A4-%E0%A4%95%E0%A5%80-%E0%A4%9F%E0%A5%87%E0%A4%AE%E0%A5%8D%E0%A4%AA%E0%A4%B0%E0%A4%BF%E0%A4%82%E0%A4%97-%E0%A4%AA%E0%A5%8D%E0%A4%B0%E0%A4%A4%E0%A4%BF%E0%A4%95%E0%A5%8D%E0%A4%B0%E0%A4%BF%E0%A4%AF%E0%A4%BE-%E0%A4%94%E0%A4%B0-%E0%A4%A6%E0%A5%8D%E0%A4%B5%E0%A4%BF%E0%A4%A4%E0%A5%80%E0%A4%AF%E0%A4%95-%E0%A4%95%E0%A4%A0%E0%A5%8B%E0%A4%B0%E0%A5%80%E0%A4%95%E0%A4%B0%E0%A4%A3#ट-म-पर-ग-प-रत-क-र-य-क-न-य-त-र-त-करन-व-ल-चर "टेम्परिंग प्रतिक्रिया को नियंत्रित करने वाले चर") - [टेम्परिंग की क्रियाविधियाँ: विसरण, अपघटन और पुनर्प्राप्ति](/hi/%E0%A4%B5%E0%A4%BF%E0%A4%95%E0%A5%80/%E0%A4%8A%E0%A4%B7%E0%A5%8D%E0%A4%AE%E0%A4%BE-%E0%A4%89%E0%A4%AA%E0%A4%9A%E0%A4%BE%E0%A4%B0/%E0%A4%87%E0%A4%B8%E0%A5%8D%E0%A4%AA%E0%A4%BE%E0%A4%A4-%E0%A4%95%E0%A5%80-%E0%A4%9F%E0%A5%87%E0%A4%AE%E0%A5%8D%E0%A4%AA%E0%A4%B0%E0%A4%BF%E0%A4%82%E0%A4%97-%E0%A4%AA%E0%A5%8D%E0%A4%B0%E0%A4%A4%E0%A4%BF%E0%A4%95%E0%A5%8D%E0%A4%B0%E0%A4%BF%E0%A4%AF%E0%A4%BE-%E0%A4%94%E0%A4%B0-%E0%A4%A6%E0%A5%8D%E0%A4%B5%E0%A4%BF%E0%A4%A4%E0%A5%80%E0%A4%AF%E0%A4%95-%E0%A4%95%E0%A4%A0%E0%A5%8B%E0%A4%B0%E0%A5%80%E0%A4%95%E0%A4%B0%E0%A4%A3#ट-म-पर-ग-क-क-र-य-व-ध-य-व-सरण-अपघटन-और-प-नर-प-र-प-त "टेम्परिंग की क्रियाविधियाँ: विसरण, अपघटन और पुनर्प्राप्ति") - [उच्च-मिश्रधातु टूल स्टील में द्वितीयक कठोरीकरण](/hi/%E0%A4%B5%E0%A4%BF%E0%A4%95%E0%A5%80/%E0%A4%8A%E0%A4%B7%E0%A5%8D%E0%A4%AE%E0%A4%BE-%E0%A4%89%E0%A4%AA%E0%A4%9A%E0%A4%BE%E0%A4%B0/%E0%A4%87%E0%A4%B8%E0%A5%8D%E0%A4%AA%E0%A4%BE%E0%A4%A4-%E0%A4%95%E0%A5%80-%E0%A4%9F%E0%A5%87%E0%A4%AE%E0%A5%8D%E0%A4%AA%E0%A4%B0%E0%A4%BF%E0%A4%82%E0%A4%97-%E0%A4%AA%E0%A5%8D%E0%A4%B0%E0%A4%A4%E0%A4%BF%E0%A4%95%E0%A5%8D%E0%A4%B0%E0%A4%BF%E0%A4%AF%E0%A4%BE-%E0%A4%94%E0%A4%B0-%E0%A4%A6%E0%A5%8D%E0%A4%B5%E0%A4%BF%E0%A4%A4%E0%A5%80%E0%A4%AF%E0%A4%95-%E0%A4%95%E0%A4%A0%E0%A5%8B%E0%A4%B0%E0%A5%80%E0%A4%95%E0%A4%B0%E0%A4%A3#उच-च-म-श-रध-त-ट-ल-स-ट-ल-म-द-व-त-यक-कठ-र-करण "उच्च-मिश्रधातु टूल स्टील में द्वितीयक कठोरीकरण") - [द्वितीयक कठोरीकरण के प्रेरक के रूप में 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पैरामीटर](/hi/%E0%A4%B5%E0%A4%BF%E0%A4%95%E0%A5%80/%E0%A4%8A%E0%A4%B7%E0%A5%8D%E0%A4%AE%E0%A4%BE-%E0%A4%89%E0%A4%AA%E0%A4%9A%E0%A4%BE%E0%A4%B0/%E0%A4%87%E0%A4%B8%E0%A5%8D%E0%A4%AA%E0%A4%BE%E0%A4%A4-%E0%A4%95%E0%A5%80-%E0%A4%9F%E0%A5%87%E0%A4%AE%E0%A5%8D%E0%A4%AA%E0%A4%B0%E0%A4%BF%E0%A4%82%E0%A4%97-%E0%A4%AA%E0%A5%8D%E0%A4%B0%E0%A4%A4%E0%A4%BF%E0%A4%95%E0%A5%8D%E0%A4%B0%E0%A4%BF%E0%A4%AF%E0%A4%BE-%E0%A4%94%E0%A4%B0-%E0%A4%A6%E0%A5%8D%E0%A4%B5%E0%A4%BF%E0%A4%A4%E0%A5%80%E0%A4%AF%E0%A4%95-%E0%A4%95%E0%A4%A0%E0%A5%8B%E0%A4%B0%E0%A5%80%E0%A4%95%E0%A4%B0%E0%A4%A3#समय-त-पम-न-समत-ल-यत-और-hollomon-jaffe-प-र-म-टर "समय-तापमान समतुल्यता और Hollomon-Jaffe पैरामीटर") - [गैर-समतापीय टेम्परिंग और वास्तविक तापन अनुसूचियाँ](/hi/%E0%A4%B5%E0%A4%BF%E0%A4%95%E0%A5%80/%E0%A4%8A%E0%A4%B7%E0%A5%8D%E0%A4%AE%E0%A4%BE-%E0%A4%89%E0%A4%AA%E0%A4%9A%E0%A4%BE%E0%A4%B0/%E0%A4%87%E0%A4%B8%E0%A5%8D%E0%A4%AA%E0%A4%BE%E0%A4%A4-%E0%A4%95%E0%A5%80-%E0%A4%9F%E0%A5%87%E0%A4%AE%E0%A5%8D%E0%A4%AA%E0%A4%B0%E0%A4%BF%E0%A4%82%E0%A4%97-%E0%A4%AA%E0%A5%8D%E0%A4%B0%E0%A4%A4%E0%A4%BF%E0%A4%95%E0%A5%8D%E0%A4%B0%E0%A4%BF%E0%A4%AF%E0%A4%BE-%E0%A4%94%E0%A4%B0-%E0%A4%A6%E0%A5%8D%E0%A4%B5%E0%A4%BF%E0%A4%A4%E0%A5%80%E0%A4%AF%E0%A4%95-%E0%A4%95%E0%A4%A0%E0%A5%8B%E0%A4%B0%E0%A5%80%E0%A4%95%E0%A4%B0%E0%A4%A3#ग-र-समत-प-य-ट-म-पर-ग-और-व-स-तव-क-त-पन-अन-स-च-य "गैर-समतापीय टेम्परिंग और वास्तविक तापन अनुसूचियाँ") - [इंडक्शन-हार्डन किए गए स्टीलों का टेम्परिंग](/hi/%E0%A4%B5%E0%A4%BF%E0%A4%95%E0%A5%80/%E0%A4%8A%E0%A4%B7%E0%A5%8D%E0%A4%AE%E0%A4%BE-%E0%A4%89%E0%A4%AA%E0%A4%9A%E0%A4%BE%E0%A4%B0/%E0%A4%87%E0%A4%B8%E0%A5%8D%E0%A4%AA%E0%A4%BE%E0%A4%A4-%E0%A4%95%E0%A5%80-%E0%A4%9F%E0%A5%87%E0%A4%AE%E0%A5%8D%E0%A4%AA%E0%A4%B0%E0%A4%BF%E0%A4%82%E0%A4%97-%E0%A4%AA%E0%A5%8D%E0%A4%B0%E0%A4%A4%E0%A4%BF%E0%A4%95%E0%A5%8D%E0%A4%B0%E0%A4%BF%E0%A4%AF%E0%A4%BE-%E0%A4%94%E0%A4%B0-%E0%A4%A6%E0%A5%8D%E0%A4%B5%E0%A4%BF%E0%A4%A4%E0%A5%80%E0%A4%AF%E0%A4%95-%E0%A4%95%E0%A4%A0%E0%A5%8B%E0%A4%B0%E0%A5%80%E0%A4%95%E0%A4%B0%E0%A4%A3#इ-डक-शन-ह-र-डन-क-ए-गए-स-ट-ल-क-ट-म-पर-ग "इंडक्शन-हार्डन किए गए स्टीलों का टेम्परिंग") - [डाई स्टील्स और प्रक्रिया नियंत्रण के लिए टेम्परिंग पैरामीटर का उपयोग](/hi/%E0%A4%B5%E0%A4%BF%E0%A4%95%E0%A5%80/%E0%A4%8A%E0%A4%B7%E0%A5%8D%E0%A4%AE%E0%A4%BE-%E0%A4%89%E0%A4%AA%E0%A4%9A%E0%A4%BE%E0%A4%B0/%E0%A4%87%E0%A4%B8%E0%A5%8D%E0%A4%AA%E0%A4%BE%E0%A4%A4-%E0%A4%95%E0%A5%80-%E0%A4%9F%E0%A5%87%E0%A4%AE%E0%A5%8D%E0%A4%AA%E0%A4%B0%E0%A4%BF%E0%A4%82%E0%A4%97-%E0%A4%AA%E0%A5%8D%E0%A4%B0%E0%A4%A4%E0%A4%BF%E0%A4%95%E0%A5%8D%E0%A4%B0%E0%A4%BF%E0%A4%AF%E0%A4%BE-%E0%A4%94%E0%A4%B0-%E0%A4%A6%E0%A5%8D%E0%A4%B5%E0%A4%BF%E0%A4%A4%E0%A5%80%E0%A4%AF%E0%A4%95-%E0%A4%95%E0%A4%A0%E0%A5%8B%E0%A4%B0%E0%A5%80%E0%A4%95%E0%A4%B0%E0%A4%A3#ड-ई-स-ट-ल-स-और-प-रक-र-य-न-य-त-रण-क-ल-ए-ट-म-पर-ग-प-र-म-टर-क-उपय-ग "डाई स्टील्स और प्रक्रिया नियंत्रण के लिए टेम्परिंग पैरामीटर का उपयोग") - [टेम्परिंग वक्र को गलत अर्थ निकाले बिना कैसे पढ़ें](/hi/%E0%A4%B5%E0%A4%BF%E0%A4%95%E0%A5%80/%E0%A4%8A%E0%A4%B7%E0%A5%8D%E0%A4%AE%E0%A4%BE-%E0%A4%89%E0%A4%AA%E0%A4%9A%E0%A4%BE%E0%A4%B0/%E0%A4%87%E0%A4%B8%E0%A5%8D%E0%A4%AA%E0%A4%BE%E0%A4%A4-%E0%A4%95%E0%A5%80-%E0%A4%9F%E0%A5%87%E0%A4%AE%E0%A5%8D%E0%A4%AA%E0%A4%B0%E0%A4%BF%E0%A4%82%E0%A4%97-%E0%A4%AA%E0%A5%8D%E0%A4%B0%E0%A4%A4%E0%A4%BF%E0%A4%95%E0%A5%8D%E0%A4%B0%E0%A4%BF%E0%A4%AF%E0%A4%BE-%E0%A4%94%E0%A4%B0-%E0%A4%A6%E0%A5%8D%E0%A4%B5%E0%A4%BF%E0%A4%A4%E0%A5%80%E0%A4%AF%E0%A4%95-%E0%A4%95%E0%A4%A0%E0%A5%8B%E0%A4%B0%E0%A5%80%E0%A4%95%E0%A4%B0%E0%A4%A3#ट-म-पर-ग-वक-र-क-गलत-अर-थ-न-क-ल-ब-न-क-स-पढ "टेम्परिंग वक्र को गलत अर्थ निकाले बिना कैसे पढ़ें") - [संदर्भ रूपरेखा: एक प्रमाण्य टेम्परिंग विनिर्देशन](/hi/%E0%A4%B5%E0%A4%BF%E0%A4%95%E0%A5%80/%E0%A4%8A%E0%A4%B7%E0%A5%8D%E0%A4%AE%E0%A4%BE-%E0%A4%89%E0%A4%AA%E0%A4%9A%E0%A4%BE%E0%A4%B0/%E0%A4%87%E0%A4%B8%E0%A5%8D%E0%A4%AA%E0%A4%BE%E0%A4%A4-%E0%A4%95%E0%A5%80-%E0%A4%9F%E0%A5%87%E0%A4%AE%E0%A5%8D%E0%A4%AA%E0%A4%B0%E0%A4%BF%E0%A4%82%E0%A4%97-%E0%A4%AA%E0%A5%8D%E0%A4%B0%E0%A4%A4%E0%A4%BF%E0%A4%95%E0%A5%8D%E0%A4%B0%E0%A4%BF%E0%A4%AF%E0%A4%BE-%E0%A4%94%E0%A4%B0-%E0%A4%A6%E0%A5%8D%E0%A4%B5%E0%A4%BF%E0%A4%A4%E0%A5%80%E0%A4%AF%E0%A4%95-%E0%A4%95%E0%A4%A0%E0%A5%8B%E0%A4%B0%E0%A5%80%E0%A4%95%E0%A4%B0%E0%A4%A3#स-दर-भ-र-पर-ख-एक-प-रम-ण-य-ट-म-पर-ग-व-न-र-द-शन "संदर्भ रूपरेखा: एक प्रमाण्य टेम्परिंग विनिर्देशन") ## टेम्परिंग से इस्पात में होने वाले परिवर्तन ### निम्न क्रांतिक तापमान से नीचे की परिभाषा ASM International टेम्परिंग को “कठोरित या सामान्यीकृत इस्पात को निम्न क्रांतिक तापमान से नीचे के तापमान तक गर्म करना” परिभाषित करता है (ASM Handbook Volume 4A, 2024)। यह परिभाषा टेम्परिंग के उस सामान्य वर्णन से अधिक सटीक है जिसमें इस्पात को नरम बनाने के लिए दोबारा गर्म करने की बात कही जाती है। टेम्परिंग, कठोरीकरण उपचार के बाद किया जाता है और यह सामान्यीकरण के बाद भी किया जा सकता है। इस्पात को दोबारा गर्म किया जाता है, चुने हुए समय तक उस तापमान पर रखा जाता है और नियंत्रित परिस्थितियों में ठंडा किया जाता है, जबकि जानबूझकर निम्न क्रांतिक तापमान को पार करके नया समग्र ऑस्टेनाइटिक ढाँचा नहीं बनाया जाता। #### प्रक्रिया-सीमा टेम्परिंग (नियंत्रित पुनर्तापन) निम्नतम क्रांतिक तापमान से नीचे रहना चाहिए, ताकि यह कठोरित या सामान्यीकृत संरचना को संशोधित करे, न कि जानबूझकर नई समग्र ऑस्टेनाइटिक संरचना बनाए। टेम्परिंग अन्य सामान्य इस्पात ऊष्मा-उपचारों से तापीय परास और धातुकर्मीय उद्देश्य—दोनों में भिन्न होता है। | उपचार | प्राथमिक उद्देश्य | टेम्परिंग से संबंध | |---|---|---| | टेम्परिंग | निम्नतम क्रांतिक तापमान से नीचे कठोरित या सामान्यीकृत इस्पात को संशोधित करना | मौजूदा संरचना में परिवर्तन करता है | | सामान्यीकरण | ऑस्टेनाइटिक परास में गर्म करने और उसके बाद शीतलन द्वारा संरचना को परिष्कृत या पुनर्स्थापित करना | कठोरीकरण या टेम्परिंग से पहले किया जा सकता है | | तापानुशीतन | नियंत्रित तापीय चक्र द्वारा नरम करना और तनाव दूर करना | इसका तापीय उद्देश्य अलग होता है | | द्वितीयक कठोरीकरण | शमन से पहले नई समग्र ऑस्टेनाइटिक संरचना बनाना | पूर्ववर्ती संरचना को संशोधित करने के बजाय उसका स्थान लेता है | निम्न क्रांतिक तापमान को सामान्यतः यूटेक्टॉइड रूपांतरण-परास से संबद्ध माना जाता है, यद्यपि इसकी सटीक स्थिति संघटन और गर्म करने की परिस्थितियों पर निर्भर करती है। इसके नीचे रहना महत्वपूर्ण है, क्योंकि टेम्परिंग कठोरीकरण से बने ढाँचे को बदलता है, न कि पूर्ण पुनः-ऑस्टेनिटीकरण के माध्यम से उस ढाँचे का स्थान लेता है। इसलिए टेम्परिंग चक्र का धातुकर्मीय उद्देश्य सामान्यीकरण, तापानुशीतन या दूसरे कठोरीकरण-प्रचालन से अलग होता है। #### प्रतिक्रिया को आकार देने वाले चर - **तापीय चक्र** टेम्परिंग तापमान, धारण समय और तापन दर यह नियंत्रित करते हैं कि विसरण-नियंत्रित अभिक्रियाएँ कितनी आगे बढ़ेंगी। - **संघटन** कार्बन और मिश्रधातु तत्व अतिसंतृप्ति, कार्बाइड स्थायित्व और अवक्षेपण-क्षमता निर्धारित करते हैं। - **प्रारंभिक संरचना** ऑस्टेनाइट कण-आकार, मार्टेन्साइट आकृति-विज्ञान, बनी हुई ऑस्टेनाइट और अविघटित कार्बाइड प्रतिक्रिया को प्रभावित करते हैं। - **शमन और ज्यामिति** शमन की तीव्रता और अनुप्रस्थ काट का आकार अलग-अलग स्थानीय सूक्ष्मसंरचनाएँ और तापीय इतिहास उत्पन्न करते हैं। मुख्य चर हैं—टेम्परिंग तापमान, धारण-समय, कार्बन-सामग्री, मिश्रधातु-सामग्री और अवशिष्ट तत्व। प्रारंभिक सूक्ष्मसंरचना भी महत्वपूर्ण होती है। ऑस्टेनिटीकरण तापमान, पूर्व का सामान्यीकरण या फोर्जिंग इतिहास, शमन की तीव्रता, अनुप्रस्थ काट का आकार और गर्म करने की दर भी महत्वपूर्ण हैं। इसलिए नाममात्र रूप से समान इस्पात से बने दो घटक, अपने तापीय इतिहास में अंतर होने पर, अलग-अलग प्रतिक्रियाएँ दिखा सकते हैं। तापमान आम तौर पर केवल समय की तुलना में अभिक्रियाओं को अधिक तीव्रता से तेज करता है, लेकिन समय फिर भी यह नियंत्रित करता है कि वे अभिक्रियाएँ कितनी दूर तक आगे बढ़ेंगी। कार्बन-सामग्री शमन के तुरंत बाद बने मार्टेंसाइट में फँसे कार्बन की मात्रा और अतिसंतृप्ति को प्रभावित करती है। क्रोमियम, मोलिब्डेनम, वैनेडियम, टंग्स्टन और अन्य मिश्रधातु तत्व कार्बाइड की स्थिरता, विसरण-दरों और अवक्षेपण-व्यवहार को बदलते हैं। अवशिष्ट तत्व, जानबूझकर मिलाए गए न होने पर भी, रूपांतरण की गतिशीलता और टेम्परिंग-प्रतिरोध को बदल सकते हैं। टेम्परिंग किसी एक कठोरता-निर्धारण का नाम नहीं, बल्कि पथ-निर्भर उपचार है। ![इस्पात की टेम्परिंग प्रतिक्रिया और द्वितीयक कठोरीकरण](/images/uploads/590b8131-d4e7-46ee-a7d8-ab0d49dcbc84/wiki-inline-the-overlapping-tempering-mechanisms-of-carbon-diffusion-carbide-precipitation-r-1520x1920.jpg)[](/images/uploads/590b8131-d4e7-46ee-a7d8-ab0d49dcbc84/wiki-inline-the-overlapping-tempering-mechanisms-of-carbon-diffusion-carbide-precipitation-r-2027x2560.avif "छवि बड़ी करें — इस्पात की टेम्परिंग प्रतिक्रिया और द्वितीयक कठोरीकरण")Carbon movement, precipitation, decomposition and recovery overlap during tempering. ### शमन के तुरंत बाद के मार्टेंसाइट से टेम्पर्ड सूक्ष्मसंरचना तक शमन-पश्चात मार्टेन्साइट **शमन-पश्चात मार्टेन्साइट** ऑस्टेनाइट के तीव्र शीतलन से बनने वाला कठोर, कार्बन-अतिसंतृप्त प्रावस्था, जिसमें विस्थापन घनत्व और संचित आंतरिक ऊर्जा अधिक होती है। #### शमन-पश्चात संरचना में होने वाले परिवर्तन 1. **कार्बन का पुनर्वितरण** कार्बन अतिसंतृप्त मार्टेन्साइट से दोषों, सीमाओं और बन रहे कार्बाइड कणों की ओर स्थानांतरित होता है। 2. **कार्बाइड अवक्षेपण** संक्रमण कार्बाइड या अधिक स्थिर कार्बाइड बनते हैं, अपनी संरचना बदलते हैं, बढ़ते हैं या स्थूल होते हैं। 3. **बनी हुई ऑस्टेनाइट का अपघटन** बनी हुई ऑस्टेनाइट कार्बन को बाहर निकालकर रूपांतरित हो सकती है, जिससे आयाम और गुण प्रभावित होते हैं। 4. **मैट्रिक्स पुनर्प्राप्ति** विस्थापन पुनर्व्यवस्थित या नष्ट होते हैं, जिससे विकृति-कठोरीकरण और आंतरिक तनाव कम होते हैं। शमन के तुरंत बाद का मार्टेंसाइट अतिसंतृप्त और विकृत प्रावस्था होता है। इसकी उच्च विस्थापन-घनता और कार्बन-अतिसंतृप्ति इसकी कठोरता के बड़े भाग के लिए उत्तरदायी होती हैं, लेकिन इनमें प्रत्यास्थ और रासायनिक ऊर्जा भी संचित रहती है। टेम्परिंग कई परस्पर-अतिव्यापी अभिक्रियाओं के माध्यम से इस ऊर्जा को कम करने की अनुमति देता है। U.S. Department of Energy कार्बन विसरण, कार्बाइड निर्माण, ऑस्टेनाइट अपघटन और पुनर्प्राप्ति को इस प्रक्रिया के केंद्रीय भागों के रूप में वर्णित करता है (2010)। अपेक्षाकृत कम टेम्परिंग तापमान पर कार्बन कम दूरी तक चलता है और दोषों पर अलग हो सकता है या संक्रमणकालीन कार्बाइड बना सकता है। आंतरिक प्रतिबल घटते हैं और मार्टेंसाइट की चतुष्फलकीयता कम होती है, क्योंकि कार्बन मार्टेंसाइटिक जालक से बाहर निकलता है। इस्पात की कुछ कठोरता कम हो सकती है, जबकि आयामी स्थिरता और विलंबित दरार के प्रति प्रतिरोध बढ़ सकता है। यदि अवशिष्ट ऑस्टेनाइट मौजूद हो, तो वह बाद के टेम्परिंग चरणों में अपघटित भी हो सकता है, जिससे नए रूपांतरण-उत्पाद बनते हैं और आयामों तथा यांत्रिक गुणों दोनों पर प्रभाव पड़ता है। अधिक तापमान या अधिक धारण-समय पर कार्बाइड कण मोटे हो जाते हैं या अधिक स्थिर यौगिकों में बदल जाते हैं, जबकि फेरिटिक मैट्रिक्स पुनर्प्राप्त होती है और अपने विस्थापन-आधारित सुदृढ़ीकरण का कुछ भाग खो देती है। इन परिवर्तनों से सामान्यतः कठोरता और उपज-शक्ति घटती है, लेकिन दृढ़ता और तन्यता बढ़ती है। परिणामस्वरूप टेम्पर्ड मार्टेंसाइट बनता है—एक फेरिटिक मैट्रिक्स जिसमें कार्बाइड कणों का वितरण होता है। यह वितरण केवल तापमान से नहीं, बल्कि संघटन और उपचार-इतिहास से निर्धारित होता है। उच्च-मिश्रधातु औज़ार इस्पातों में टेम्परिंग के दौरान सूक्ष्म मिश्रधातु-कार्बाइड अवक्षेपण के माध्यम से द्वितीयक कठोरीकरण विकसित हो सकता है। Strong evidence द्वितीयक कठोरीकरण **द्वितीयक कठोरीकरण** पहले की नरमी-सम्बन्धी अभिक्रियाओं के बाद सूक्ष्म मिश्रधातु-कार्बाइडों के अवक्षेपण से टेम्परिंग के दौरान होने वाली कठोरता में वृद्धि। उच्च-मिश्रधातु वाले टूल स्टील सरल नरमीकरण के महत्वपूर्ण अपवाद प्रस्तुत करते हैं। ASM International के अनुसार, मोलिब्डेनम, वैनेडियम और टंग्स्टन से संबद्ध कार्बाइडों सहित सूक्ष्म मिश्रधातु-कार्बाइडों के अवक्षेपण से द्वितीयक कठोरीकरण उत्पन्न होता है (2024)। टेम्परिंग के दौरान ये कण मैट्रिक्स को इतना सुदृढ़ कर सकते हैं कि पहले हुई गिरावट के बाद कठोरता फिर बढ़ जाए। इस प्रभाव को द्वितीयक कठोरीकरण कहा जाता है और अधिक प्रभावी अवक्षेपण सामान्यतः अधिक टेम्परिंग-प्रतिरोध प्रदान करता है। National Institute of Standards and Technology ने 1930 में रिपोर्ट किया था कि “द्वितीयक-कठोरीकरण शिखर की तीव्रता ऑस्टेनिटीकरण की मात्रा के साथ बढ़ती है।” यह निष्कर्ष शिखर को केवल टेम्परिंग तापमान से ही नहीं, बल्कि पूर्ववर्ती कठोरीकरण चक्र से भी जोड़ता है। ऑस्टेनिटीकरण की अधिक मात्रा से शमन से पहले अधिक मिश्रधातु तत्व और कार्बन ऑस्टेनाइट में घुल सकते हैं, जिससे बाद के अवक्षेपण के लिए उपलब्ध संघटन बदल जाता है। परिणामस्वरूप, अलग-अलग ऑस्टेनिटीकरण उपचारों के बाद समान नाममात्र टेम्परिंग अनुसूची अलग-अलग कठोरता-वक्र उत्पन्न कर सकती है। H13 टूल स्टील यह स्पष्ट करता है कि गर्म करने के इतिहास को शामिल करना क्यों आवश्यक है। एक सहकर्मी-समीक्षित अध्ययन ने समतापीय, धीमी-गति से गर्म करने और तीव्र-गति से गर्म करने वाली अनुसूचियों के अंतर्गत H13 की टेम्परिंग प्रतिक्रिया, जिसमें द्वितीयक-कठोरीकरण व्यवहार भी शामिल है, का पूर्वानुमान लगाने की विधि दर्ज की (University of Arizona publication record, 2013)। अवक्षेपण-परास से लगातार गर्म किए गए घटक में आवश्यक नहीं कि वही अभिक्रियाएँ हों जो उस तापमान पर समतापीय रूप से रोके गए घटक में होती हैं। अंतिम नाममात्र तापमान समान होने पर भी गणना की गई कठोरता-प्रतिक्रिया अलग हो सकती है। टेम्परिंग-प्रतिक्रिया सहसंबंधों के विकास और अनुप्रयोग में चयनित पड़ाव। J. H. Hollomon और L. D. Jaffe ने 1945 में शमन किए गए इस्पात के लिए टेम्परिंग-समय, तापमान और संघटन के बीच संबंध स्थापित करके समय-तापमान समस्या का समाधान प्रस्तुत किया। Hollomon-Jaffe व्यंजक सामान्यतः इस प्रकार लिखा जाता है: **T(log t + c)** यहाँ *T* परम तापमान, *t* टेम्परिंग-समय और *c* संघटन तथा स्थिति पर निर्भर स्थिरांक है। यह व्यंजक विभिन्न तापीय संपर्क-अवधियों की तुलना करने और मार्टेंसाइट के टेम्परिंग की मात्रा निर्धारित करने के लिए एक टेम्परिंग पैरामीटर प्रदान करता है। यह उपयोगी है, क्योंकि तापमान और समय को एक सूचकांक में संयोजित किया जा सकता है; लेकिन समतुल्य पैरामीटर गर्म करने की दर, पूर्ववर्ती सूक्ष्मसंरचना, ऑस्टेनिटीकरण, अनुप्रस्थ काट के आकार या मिश्रधातु की प्रतिक्रिया में होने वाले अंतरों को समाप्त नहीं करता। ASM Handbook Volume 4C में उल्लेख है कि प्रेरण-कठोरीकृत इस्पातों का आकलन करते समय Hollomon-Jaffe और Grange-Baughman सहसंबंध समतुल्य समय-तापमान परिस्थितियों को निरूपित कर सकते हैं (ASM International, 2024)। यह सहमति सहसंबंध से संबंधित है, न कि इस प्रमाण से कि हर तापीय पथ समान सूक्ष्मसंरचना उत्पन्न करता है। यह अंतर सतह-कठोरीकृत भागों में महत्वपूर्ण है, जहाँ तीव्र तापमान-प्रवणता और अनुप्रस्थ काट के बदलते तापमान के कारण वास्तविक टेम्परिंग इतिहास असमान हो सकता है। ### कठोरता ही एकमात्र प्रतिक्रिया-चर क्यों नहीं है कठोरता को मापना सुविधाजनक है, लेकिन यह टेम्परिंग का केवल एक परिणाम है। मार्टेंसाइटिक विकृति और विस्थापन-घनता घटने पर शक्ति कम हो सकती है, फिर सूक्ष्म मिश्रधातु-कार्बाइडों के अवक्षेपण पर स्थानीय रूप से बढ़ सकती है। आंतरिक प्रतिबलों के मुक्त होने के कारण दृढ़ता में सुधार हो सकता है, फिर भी अवशिष्ट ऑस्टेनाइट का अपघटन, कार्बाइड की आकृति-विज्ञान या भंगुरता उत्पन्न करने वाले तापमान-परास विशेष इस्पातों में दृढ़ता को घटा सकते हैं। प्रतिबल-मुक्ति के कारण आयामी स्थिरता में सुधार हो सकता है, जबकि अवशिष्ट ऑस्टेनाइट का रूपांतरण मापने योग्य प्रसार उत्पन्न कर सकता है। सूक्ष्मसंरचना इन परस्पर प्रतिस्पर्धी प्रवृत्तियों के पीछे का स्पष्टीकरण प्रदान करती है। कार्बन विसरण, पुनर्प्राप्ति, कार्बाइड अवक्षेपण, अवशिष्ट ऑस्टेनाइट का अपघटन और कणों का मोटा होना क्रमिक रूप से या एक-दूसरे पर आच्छादित होकर हो सकते हैं। अंतिम ढाँचा केवल कठोरता-परीक्षण में प्राप्त इंडेंटेशन संख्या को ही नहीं, बल्कि थकान-व्यवहार, घिसाव-प्रतिरोध, भंग-विरोध और आगे के तापीय संपर्क के प्रति प्रतिरोध को भी नियंत्रित करता है। 2013 में किए गए हॉट-फोर्जिंग और वार्म-फोर्जिंग डाई स्टीलों के एक अध्ययन में समय-तापमान संपर्क और कठोरता-परिवर्तन के सहसंबंध के लिए टेम्परिंग पैरामीटर—जिसे Hollomon-Jaffe या Larson-Miller पैरामीटर भी कहा जाता है—का उपयोग किया गया। ऐसे सहसंबंध किसी विशेष ग्रेड और उपचार-परास का वर्णन करने के लिए व्यावहारिक हैं। वे सार्वभौमिक कठोरता-नियम नहीं हैं। ग्रेड, प्रारंभिक स्थिति और उपचार-इतिहास निर्णायक बने रहते हैं; इसी कारण टेम्परिंग को केवल “नरमीकरण” के रूप में नहीं, बल्कि एक तापीय पथ और उससे उत्पन्न सूक्ष्मसंरचना के रूप में निर्दिष्ट किया जाना चाहिए। ## टेम्परिंग प्रतिक्रिया को नियंत्रित करने वाले चर टेम्परिंग केवल भट्ठी के निर्धारित तापमान से परिभाषित नहीं होती। ASM International ने *ASM Handbook Volume 4A* (2024) में कहा है: “टेम्परिंग कठोरित या सामान्यीकृत इस्पात को निम्न क्रांतिक तापमान से कम तापमान तक गर्म करने की प्रक्रिया है।” यह परिभाषा किसी एकल संचालन के बजाय एक रूपांतरण-पथ की पहचान करती है। तापमान, समय, कार्बन की मात्रा, मिश्रधातु की मात्रा और अवशिष्ट तत्व—सभी परिणामी सूक्ष्मसंरचना और गुणों को प्रभावित करते हैं। गर्म करने की दर, स्वयं इस्पात द्वारा प्राप्त किया गया तापमान, उससे पहले किया गया ऑस्टेनिटाइज़िंग उपचार और शमन भी महत्वपूर्ण होते हैं। ### तापमान और अवधि टेम्परिंग के दौरान अतिसंतृप्त मार्टेंसाइट से कार्बन का विसरण होता है, कार्बाइड बनते हैं या उनकी संरचना बदलती है, अवशिष्ट ऑस्टेनाइट अपघटित हो सकता है और मार्टेंसिटिक संरचना में रिकवरी होती है। U.S. Department of Energy इस प्रक्रिया को केवल ऊष्मा-प्रेरित नरमी के रूप में नहीं, बल्कि परस्पर संबद्ध विसरण, अवक्षेपण, अपघटन और रिकवरी अभिक्रियाओं के माध्यम से वर्णित करता है। अपेक्षाकृत कम तापमान पर, कार्बन का पृथक्करण और संक्रमण-कार्बाइड का अवक्षेपण आंतरिक तनाव को कम कर सकता है, जबकि पर्याप्त कठोरता बनी रहती है। तापमान या होल्डिंग समय बढ़ने पर कार्बाइडों का मोटा होना, फेराइट की रिकवरी और आगे के रूपांतरण सामान्यतः कठोरता तथा सामर्थ्य को कम करते हैं। टेम्परिंग-प्रतिक्रिया इस्पात-वर्ग और प्रारंभिक अवस्था पर निर्भर करती है; नरमी सार्वभौमिक नहीं है। | इस्पात या अवस्था | विशिष्ट प्रतिस्पर्धी प्रतिक्रिया | महत्त्वपूर्ण नियंत्रक कारक | |---|---|---| | सादा-कार्बन या निम्न-मिश्रधातु मार्टेन्साइटिक इस्पात | कठोरता और सामर्थ्य सामान्यतः घटते हैं | कार्बन विसरण, कार्बाइड निर्माण और पुनर्प्राप्ति | | उच्च-मिश्रधातु औज़ार इस्पात | पहले की कमी के बाद कठोरता बढ़ सकती है | मोलिब्डेनम-, वैनेडियम- या टंग्स्टन-संबद्ध सूक्ष्म कार्बाइडों का अवक्षेपण | | बनी हुई ऑस्टेनाइट वाला इस्पात | अपघटन के साथ आयामी और कठोरता-सम्बन्धी परिवर्तन हो सकते हैं | ऑस्टेनाइट स्थायित्व, कार्बन मात्रा और टेम्परिंग इतिहास | | बड़ा अनुप्रस्थ काट | सतह और केंद्र अलग-अलग गुण प्राप्त कर सकते हैं | तापीय प्रवणताएँ, अनुप्रस्थ काट का आकार और मापन-स्थान | “सामान्यतः” शब्द महत्वपूर्ण है। उच्च-मिश्रधातु वाले औज़ार-इस्पातों में प्रारंभिक कमी के बाद कठोरता बढ़ सकती है। ASM International ने 2024 में बताया कि द्वितीयक कठोरीकरण सूक्ष्म मिश्रधातु-कार्बाइडों के अवक्षेपण से उत्पन्न होता है, जिसमें molybdenum, vanadium और tungsten से संबद्ध कार्बाइड भी शामिल हैं। इस्पात में पहले पर्याप्त मात्रा में घुले हुए मिश्रधातु तत्व और कार्बन मौजूद होने चाहिए, तथा पूर्ववर्ती ऑस्टेनिटाइज़िंग उपचार को उन तत्वों को ऐसी अवस्था में रखना चाहिए जिसमें अवक्षेपण हो सके। अधिक प्रभावी अवक्षेपण से टेम्परिंग के प्रति अधिक प्रतिरोध उत्पन्न होता है, लेकिन शिखर और उसकी तीव्रता ग्रेड तथा पूर्ववर्ती ताप-इतिहास पर निर्भर करते हैं; द्वितीयक-कठोरीकरण का कोई सार्वभौमिक तापमान नहीं होता। अवधि परिणाम को बदल देती है, भले ही नाममात्र तापमान समान हो। अल्प अवधि का एक्सपोज़र अपूर्ण अवक्षेपण या रिकवरी उत्पन्न कर सकता है, जबकि लंबा होल्ड विसरण-नियंत्रित अभिक्रियाओं को आगे बढ़ने देता है। बार-बार की जाने वाली टेम्परिंग पास ताप-इतिहास में एक और घटक जोड़ती हैं: पहली पास अवशिष्ट ऑस्टेनाइट को रूपांतरित कर सकती है या नाभिकन स्थलों की संख्या तथा वितरण बदल सकती है, इसलिए दूसरी पास मूल मार्टेंसाइट पर कार्य नहीं करती। #### भट्ठी के निर्धारित तापमान को भार के संपर्क-तापमान के बराबर न मानें बड़े डाइ, शाफ्ट या प्लेटों में सतह नाममात्र टेम्परिंग तापमान तक पहुँच सकती है, जबकि केंद्र अभी भी गर्म हो रहा होता है। इस्पात के स्वयं लक्ष्य तापमान तक पहुँचने का समय दर्ज करें और किसी अनुसूची को प्रमाणित मानने से पहले तापीय प्रवणताओं का लेखा रखें। भट्ठी का तापमान आवश्यक नहीं कि पुर्जे के तापमान के बराबर हो। एक छोटा नमूना निर्धारित तापमान के निकट शीघ्र पहुँच सकता है, जबकि बड़ा डाई, शाफ्ट या प्लेट अपने अनुप्रस्थ भाग में तापीय प्रवणताएँ विकसित करता है। तीव्र-तापन चक्र में सतह नाममात्र टेम्परिंग तापमान तक उस समय पहुँच सकती है जब तक कोर वहाँ नहीं पहुँचा होता। इसके विपरीत, धीमी रैम्प दर प्रत्येक मध्यवर्ती तापमान पर अभिक्रियाओं को निरंतर आरंभ होने देती है। इसलिए “दो घंटे के लिए 540 °C” कहना अधूरा है, जब तक यह न बताया जाए कि पुर्जे को किस प्रकार गर्म किया गया, होल्डिंग समय कब शुरू हुआ और निर्दिष्ट तापमान भट्ठी में मापा गया था या इस्पात में। J. H. Hollomon और L. D. Jaffe ने अपने 1945 के *Metals Technology* शोध-पत्र में इस समस्या का समाधान टेम्परिंग समय, तापमान और संघटन को शमन किए गए इस्पात की संरचना तथा गुणों से संबद्ध करके किया। Hollomon-Jaffe समीकरण सामान्यतः इस प्रकार लिखा जाता है: P=T⁢(log⁢t+c) जहाँ T परम तापमान, t समय और c संघटन तथा पदार्थ पर निर्भर स्थिरांक है। U.S. Department of Energy इस पैरामीटर को मार्टेंसाइट की टेम्परिंग की मात्रा को परिमाणित करने की एक विधि के रूप में वर्णित करता है। यह विभिन्न एक्सपोज़र की तुलना के लिए उपयोगी है, लेकिन समान पैरामीटर गर्म करने की दर, पूर्ववर्ती सूक्ष्मसंरचना, ऑस्टेनिटाइज़िंग, अनुप्रस्थ आकार या मिश्रधातु की प्रतिक्रिया में अंतर को समाप्त नहीं करता। दो चक्रों का परिकलित P समान हो सकता है, फिर भी वे कठोरता के अलग-अलग प्रोफ़ाइल उत्पन्न कर सकते हैं। ### कार्बन, मिश्रधातु तत्व और अवशिष्ट तत्व कार्बन शमन के दौरान बनने वाले मार्टेंसाइट की मात्रा और उसकी अतिसंतृप्ति को नियंत्रित करता है। इसलिए नाममात्र कार्बन-सामग्री प्रारंभिक कठोरता और टेम्परिंग अभिक्रियाओं के लिए उपलब्ध कार्बन की मात्रा को अत्यधिक प्रभावित करती है। अधिक कार्बन अधिक कठोर मार्टेंसाइट और कार्बाइड बनाने वाले अधिक भंडार को संभव बना सकता है, हालांकि अंतिम प्रतिक्रिया ऑस्टेनाइट की स्थिरता और शमन से पहले घुले हुए कार्बन पर भी निर्भर करती है। अघुलित कार्बाइडों में बंधा हुआ कार्बन, ऑस्टेनाइट में घुले हुए कार्बन के समतुल्य नहीं होता। Chromium, molybdenum, vanadium और tungsten कार्बाइड की स्थिरता, विसरण तथा अवक्षेपण की गतिकी को बदलते हैं। Chromium कठोरीकरण-क्षमता बढ़ा सकता है और स्थिर कार्बाइडों के निर्माण में योगदान दे सकता है; molybdenum, vanadium और tungsten द्वितीयक कठोरीकरण के दौरान सूक्ष्म मिश्रधातु-कार्बाइडों के अवक्षेपण को समर्थन दे सकते हैं। ये तत्व ऊँचे टेम्परिंग तापमानों पर नरमी को विलंबित कर सकते हैं, लेकिन उनका प्रभाव ऑस्टेनिटाइज़िंग के दौरान उनके घुलने तथा मौजूदा कार्बाइडों के आकार और वितरण पर निर्भर करता है। अत्यधिक ऑस्टेनिटाइज़िंग अधिक कार्बाइड घोलकर ऑस्टेनाइट को समृद्ध कर सकता है, जबकि अपर्याप्त ऑस्टेनिटाइज़िंग मिश्रधातु तत्वों को बाद के अवक्षेपण के लिए अनुपलब्ध छोड़ सकता है। एनआईएसटी द्वारा अध्ययन किए गए उच्च-गति इस्पात में, ऑस्टेनाइटीकरण की मात्रा बढ़ने के साथ द्वितीयक-कठोरीकरण शिखर की तीव्रता बढ़ी। Strong evidence 1930 में प्रकाशित उच्च-गति इस्पात पर NIST के अध्ययन में कहा गया था कि “द्वितीयक-कठोरीकरण शिखर की तीव्रता ऑस्टेनिटाइज़ेशन की मात्रा के साथ बढ़ती है।” यह परिणाम किसी नाममात्र ग्रेड के लिए एक ही निश्चित टेम्परिंग वक्र निर्धारित करने के विरुद्ध सीधी चेतावनी है। अधिक ऑस्टेनिटाइज़ेशन घोल में मौजूद कार्बन और मिश्रधातु की मात्रा, अवशिष्ट ऑस्टेनाइट की मात्रा, मार्टेंसाइट का संघटन और अवक्षेपण की संभाव्यता बदल सकता है। यह पूर्ववर्ती-ऑस्टेनाइट कणों को भी बड़ा कर सकता है, जिससे रूपांतरण व्यवहार और दृढ़ता प्रभावित होती है। अवशिष्ट तत्व और विनिर्माण-इतिहास छोटे, लेकिन कभी-कभी महत्वपूर्ण, चर जोड़ते हैं। Silicon, manganese, nickel, copper, phosphorus, sulfur, nitrogen, oxygen और सूक्ष्म मात्रा में मिलाए गए तत्व कार्बाइड अभिक्रियाओं, अवशिष्ट ऑस्टेनाइट, पृथक्करण और टेम्पर भंगुरता को प्रभावित कर सकते हैं। अवशिष्ट तनाव और पूर्ववर्ती विरूपण नाभिकन स्थलों तथा रिकवरी की दरों को बदलते हैं। इसलिए समान नाममात्र ग्रेड के लिए प्रमाणित दो नमूने भी अलग हो सकते हैं, क्योंकि उनकी हीट, कार्बाइड-वितरण या फोर्जिंग-अपचयन अलग-अलग हो सकते हैं—और यह अंतर ताप-उपचार शुरू होने से पहले ही मौजूद होता है। उच्च-मिश्रधातु वाला औज़ार-इस्पात इस बिंदु को स्पष्ट रूप से दर्शाता है। सामान्य टेम्परिंग में अतिटेम्परित न किए गए मार्टेंसाइट की नरमी होती है, क्योंकि कार्बन अतिसंतृप्त स्थलों से बाहर निकलता है और रिकवरी आगे बढ़ती है। द्वितीयक कठोरीकरण ताप-कार्यक्रम के एक हिस्से में कठोरता की प्रवृत्ति को उलट देता है, क्योंकि सूक्ष्म मिश्रधातु-कार्बाइड अवक्षेपण-सुदृढ़ीकरण प्रदान करते हैं और रिकवरी को सीमित करते हैं। बाद में आने वाला शिखर इस बात का प्रमाण नहीं है कि टेम्परिंग रुक गई है; यह प्रमाण है कि परस्पर प्रतिस्पर्धी अभिक्रियाओं में बदलाव आया है और अब कठोरता को नियंत्रित करने वाली अभिक्रिया अलग है। ### प्रारंभिक अवस्था, शमन की तीव्रता और अनुप्रस्थ आकार शमन के बाद की संरचना टेम्परिंग की प्रारंभिक अवस्था होती है। ऑस्टेनाइट कण का आकार, घुला हुआ कार्बन, अघुलित कार्बाइड, अवशिष्ट ऑस्टेनाइट, मार्टेंसाइट की आकृति-विज्ञान और शमन-तनाव—सभी बाद की प्रतिक्रिया को प्रभावित करते हैं। इतनी तीव्रता से शमन किए गए नमूने में, जिसमें मुख्यतः मार्टेंसाइट बना हो, उसी प्रकार की टेम्परिंग नहीं होगी जैसी bainite या pearlite युक्त नमूने में होगी। इसी तरह, मोटे अनुप्रस्थ भाग का केंद्र आवश्यक नहीं कि उसकी सतह के समान हो। शमन की तीव्रता शीतलन-दर और इसलिए बनने वाले रूपांतरण-उत्पादों को निर्धारित करती है। जल, polymer, तेल और गैस से किए गए शमन अलग-अलग शीतलन-इतिहास उत्पन्न करते हैं, और एक ही शमन-माध्यम से भी हिलाने, तापमान तथा लोडिंग में बदलाव होने पर अलग परिणाम मिल सकते हैं। बड़ा अनुप्रस्थ भाग अपने कोर में धीरे ठंडा होता है, जिससे वहाँ bainite, pearlite या अवशिष्ट ऑस्टेनाइट बन सकता है, जबकि छोटा नमूना मार्टेंसाइट बनाता है। टेम्परिंग के दौरान ये क्षेत्र फिर अलग-अलग अभिक्रियाओं से गुजरते हैं और उनकी कठोरता के मान भी अलग हो सकते हैं। अनुप्रस्थ आकार ऑस्टेनिटाइज़िंग और टेम्परिंग में होने वाली देरी को भी बदलता है। सतह लक्ष्य तापमान से ऊपर जा सकती है, जबकि कोर अभी गर्म हो रहा हो, जिससे त्रिज्यीय टेम्परिंग प्रवणता बनती है। यदि नियंत्रक होल्ड तब शुरू करता है जब भट्ठी निर्धारित तापमान तक पहुँचती है, तो केंद्र को कार्यक्रम में निहित अवधि की तुलना में तापमान पर कम समय मिलता है। यदि तापयुग्म सतह पर रखा गया हो, तो दर्ज किया गया इतिहास आंतरिक भाग के एक्सपोज़र को वास्तविकता से अधिक दर्शा सकता है। एच13 औज़ार इस्पात में समतापीय, मंद-तापन और तीव्र-तापन टेम्परिंग अनुसूचियों के अंतर्गत पूर्वानुमानित कठोरता-प्रतिक्रियाएँ भिन्न हो सकती हैं, जिनमें द्वितीयक-कठोरीकरण व्यवहार भी शामिल है। Limited evidence H13 औज़ार-इस्पात पर 2013 के एक सहकर्मी-समीक्षित अध्ययन में समतापीय, धीमी-तापन और तीव्र-तापन वाली टेम्परिंग अनुसूचियों का मॉडल तैयार किया गया तथा द्वितीयक-कठोरीकरण व्यवहार सहित अलग-अलग कठोरता प्रतिक्रियाओं का पूर्वानुमान लगाया गया। यह निष्कर्ष टेम्परिंग को एक सतत तापीय इतिहास के रूप में देखने का समर्थन करता है। *ASM Handbook Volume 4C* (2024) में भी induction-hardened इस्पातों के लिए Hollomon-Jaffe और Grange-Baughman सहसंबंधों की तुलना की गई है। ये सहसंबंध समतुल्य समय-तापमान स्थितियों को निरूपित करने के साधन हैं, वास्तविक प्रक्रिया को मापने के विकल्प नहीं। 2013 के *Journal of Materials Processing Technology* के एक अध्ययन में hot- और warm-forging die steels के लिए टेम्परिंग पैरामीटर—जिसे Hollomon-Jaffe या Larson-Miller पैरामीटर भी कहा जाता है—का उपयोग समय-तापमान एक्सपोज़र को कठोरता में होने वाले परिवर्तन से सहसंबद्ध करने के लिए किया गया। ऐसे सहसंबंध प्रक्रिया-तुलना के लिए उपयोगी हैं, लेकिन वे किसी निर्दिष्ट इस्पात और प्रारंभिक अवस्था के अनुभवजन्य वर्णन ही रहते हैं। गर्म करने की दर, अनुप्रस्थ आकार, ऑस्टेनिटाइज़िंग, शमन या पूर्ववर्ती टेम्परिंग में परिवर्तन होने पर समान नाममात्र तापमान-लेबल अलग-अलग धातुकर्मीय उपचारों का वर्णन कर सकता है। ## टेम्परिंग की क्रियाविधियाँ: विसरण, अपघटन और पुनर्प्राप्ति ASM International टेम्परिंग को “कठोरित या सामान्यीकृत इस्पात को निम्न क्रांतिक तापमान से कम तापमान तक गर्म करना” परिभाषित करता है (ASM Handbook Volume 4A, 2024)। यह परिभाषा उपचार-सीमा की पहचान करती है, किसी एकल अभिक्रिया की नहीं। परिणामी सूक्ष्मसंरचना और गुण टेम्परिंग तापमान एवं समय, कार्बन मात्रा, मिश्रधातु तत्वों की मात्रा, अवशिष्ट तत्वों, पूर्व ऑस्टेनाइटीकरण, शमन की स्थिति और ताप-इतिहास पर निर्भर करते हैं। इसलिए शमित इस्पात नरम हो सकता है, अपनी कठोरता का बड़ा भाग बनाए रख सकता है, या अतिसंतृप्त मार्टेन्साइटीय मैट्रिक्स में परिवर्तन के कारण बाद में कठोरता में वृद्धि विकसित कर सकता है। U.S. Department of Energy टेम्परिंग को कार्बन विसरण, कार्बाइड निर्माण, अवशिष्ट-ऑस्टेनाइट अपघटन और पुनर्प्राप्ति से संबंधित एक क्रम के रूप में वर्णित करता है। ये घटनाएँ चार पूरी तरह अलग-अलग चरणों के रूप में नहीं, बल्कि एक-दूसरे पर अध्यारोपित होकर घटित होती हैं। इनकी दरें और सापेक्ष महत्त्व संघटन तथा तापीय मार्ग के अनुसार बदलते हैं। “निम्न-तापमान टेम्परिंग,” “मध्यम-तापमान टेम्परिंग” और “उच्च-तापमान टेम्परिंग” उपयोगी प्रक्रियात्मक वर्णन हैं, लेकिन ये अभिक्रियाओं के किसी सार्वभौमिक समूह की पहचान नहीं करते। उच्च-मिश्रधातु वाले टूल स्टील और साधारण-कार्बन मार्टेन्साइटीय इस्पात समान नाममात्र तापमान पर बहुत अलग ढंग से प्रतिक्रिया कर सकते हैं। ### कार्बन विसरण और प्रारंभिक-चरण टेम्परिंग ताजा मार्टेन्साइट एक अतिसंतृप्त और प्रतिबलित अवस्था है। कार्बन ऐसे अंतःस्थलीय स्थानों पर स्थित होता है जो देह-केंद्रित चतुष्कोणीय मार्टेन्साइटीय जालक के साथ साम्यावस्था में नहीं होते, जबकि शमन से विस्थापन घनत्व और अवशिष्ट प्रतिबल पर्याप्त मात्रा में उत्पन्न हो चुके होते हैं। टेम्परिंग के प्रारंभिक भाग में कार्बन छोटी दूरियों तक अधिक अनुकूल स्थानों की ओर गति करता है: विस्थापनों, लैथ सीमाओं, स्व-टेम्परित क्षेत्रों और नवोदित लौह-कार्बाइड कणों की ओर। यह पुनर्वितरण जालकीय चतुष्कोणीयता को कम करता है और शमन-पश्चात अवस्था से जुड़े प्रत्यास्थ तथा विकृति-प्रतिबलों को घटाता है। प्रारंभिक अभिक्रिया केवल “कठोरता हटना” नहीं है। पहचान योग्य कार्बाइड जनसंख्या विकसित होने से पहले कार्बन का पृथक्करण स्थानीय विन्यासों को स्थिर कर सकता है, और प्रतिबल-निवारण की सीमा तापमान, समय तथा ताप-गति पर निर्भर करती है। धीरे-धीरे गर्म किए जाने वाले घटक में परिवर्तन तब शुरू हो जाता है जब उसका कोर और सतह अभी भी अलग-अलग तापमानों पर होते हैं। तेजी से गर्म किया गया घटक उसी नाममात्र तापमान-सीमा से होकर गुजर सकता है, इससे पहले कि विसरण से कार्बन का समान वितरण बन सके। इसी कारण अनुप्रस्थ आकार भी महत्त्वपूर्ण होता है। साधारण-कार्बन और निम्न-मिश्रधातु मार्टेन्साइटों में अधिक स्थिर सीमेंटाइट के विकसित होने से पहले संक्रमण-कार्बाइड बन सकते हैं। सटीक क्रम कार्बन स्तर, मिश्रधातु मिलावटों और प्रारंभिक मार्टेन्साइट आकृति-विज्ञान पर निर्भर करता है। कुछ निम्न-कार्बन मार्टेन्साइटों में अतिसंतृप्त कार्बन कम होता है और उनमें प्रारंभिक अभिक्रिया अपेक्षाकृत कमजोर दिखाई दे सकती है; उच्च-कार्बन मार्टेन्साइटों में अधिक चतुष्कोणीयता और अधिक प्रबल प्रारंभिक प्रतिबल-निवारण देखा जा सकता है। इन्हीं भिन्नताओं के कारण तापमान का लेबल क्रियाविधि-आधारित वर्णन का स्थान नहीं ले सकता। J. H. Hollomon और L. D. Jaffe द्वारा 1945 में प्रतिपादित Hollomon-Jaffe विधि, टेम्परिंग समय, तापमान और संघटन को शमित इस्पात में विकसित संरचना एवं गुणों से संबंधित करती है। इसका परिचित रूप, T⁢(log⁢t+c), मार्टेन्साइट के टेम्परिंग की मात्रा निर्धारित करने के लिए प्रयुक्त होता है; इसमें T परम तापमान, t समय और c संघटन-संबंधी स्थिरांक है। यह एक उपयोगी तुलना-उपकरण है, धातुकर्मीय इतिहास को निरस्त करने वाला साधन नहीं। जब ताप-गति, पूर्व सूक्ष्मसंरचना, ऑस्टेनाइटीकरण, अनुप्रस्थ आकार या मिश्रधातु की प्रतिक्रिया अलग हो, तब समान पैरामीटर समान परिणाम की गारंटी नहीं देते। ### कार्बाइड निर्माण और वृद्धि जब कार्बन अतिसंतृप्त मार्टेन्साइट से बाहर निकलता है, तब कार्बाइड अवक्षेपण टेम्परिंग प्रतिक्रिया का केंद्रीय भाग बन जाता है। अनेक इस्पातों में उत्पाद सूक्ष्म संक्रमण-कार्बाइडों से विकसित होकर अधिक स्थिर सीमेंटाइट में बदलते हैं, जबकि मिश्रधातु तत्व इस क्रम में विलंब, परिवर्तन या प्रतिस्थापन कर सकते हैं। कार्बाइड नाभिकन कार्बन का उपभोग करता है और मैट्रिक्स के संघटन को बदलता है; वृद्धि और स्थूलन से विस्थापनों के लिए उपलब्ध अवरोध कम हो जाते हैं। सामान्य टेम्परिंग-नरमी प्रायः तब होती है जब मैट्रिक्स अतिसंतृप्ति खो देता है और अवक्षेप बड़े या अधिक दूर-दूर स्थित हो जाते हैं। उच्च-मिश्रधातु वाले टूल स्टील इस प्रवृत्ति को उलट सकते हैं। ASM International के अनुसार, “उच्च-मिश्रधातु वाले टूल स्टील में द्वितीयक कठोरीकरण सूक्ष्म मिश्रधातु-कार्बाइडों के अवक्षेपण से उत्पन्न होता है,” जिनमें मोलिब्डेनम, वैनेडियम और टंग्स्टन से संबंधित कार्बाइड शामिल हैं (2024)। सूक्ष्म, सुसंगत या अर्ध-सुसंगत रूप से संबद्ध मिश्रधातु-कार्बाइड, स्थूल सीमेंटाइट की तुलना में विस्थापन-गति को अधिक प्रभावी ढंग से रोक सकते हैं और इस प्रकार बाद के टेम्परिंग अंतराल में कठोरता-वृद्धि उत्पन्न कर सकते हैं। अधिक प्रबल अवक्षेपण सामान्यतः अधिक टेम्परिंग-प्रतिरोध देता है, हालांकि परिणाम ठोस विलयन में मौजूद मिश्रधातु की मात्रा, टेम्परिंग अनुसूची और मैट्रिक्स की स्थिरता पर निर्भर करता है। ऑस्टेनाइटीकरण उस विलेय और संरचनात्मक अवस्था को स्थापित करता है जो बाद की टेम्परिंग अभिक्रियाओं को नियंत्रित करती है। | ऑस्टेनाइटीकरण की अवस्था | टेम्परिंग से पहले संभावित प्रभाव | टेम्परिंग के दौरान संभावित परिणाम | |---|---|---| | अधिक घुलन | अधिक कार्बन और मिश्रधातु तत्व ऑस्टेनाइट में प्रवेश करते हैं | मिश्रधातु-कार्बाइड अवक्षेपण और द्वितीयक कठोरीकरण की अधिक संभावना | | अपर्याप्त घुलन | अधिक मिश्रधातु अविघटित कार्बाइडों में बनी रहती है | विलेय की कम उपलब्धता और अभिप्रेत अवक्षेपण-प्रतिक्रिया की कमज़ोरी | | अत्यधिक ऑस्टेनाइटीकरण | अधिक घुलन और संभावित कण-वृद्धि | बनी हुई ऑस्टेनाइट, दृढ़ता और अवक्षेपण-व्यवहार में परिवर्तन | ऑस्टेनाइटीकरण इस प्रतिक्रिया को नियंत्रित करता है, क्योंकि इससे यह निर्धारित होता है कि कौन-से कार्बाइड घुलेंगे और शमन से पहले कितना मिश्रधातु तत्व तथा कार्बन ऑस्टेनाइट में प्रवेश करेगा। उच्च-गति इस्पात पर National Institute of Standards and Technology के 1930 के एक अध्ययन में बताया गया था कि “द्वितीयक-कठोरीकरण शिखर की तीव्रता ऑस्टेनाइटीकरण की मात्रा के साथ बढ़ती है।” यह अवलोकन प्रत्येक उच्च-गति इस्पात के लिए किसी एक निश्चित शिखर तापमान या कठोरता को स्थापित नहीं करता। यह दर्शाता है कि प्रारंभिक अवस्था अवक्षेपण की संभाव्यता को नियंत्रित करती है। H13 टूल स्टील पर 2013 का सहकर्मी-समीक्षित अध्ययन भी इसी कारण उपयोगी है। इसकी विधि समतापी, धीमी-तापन और तीव्र-तापन टेम्परिंग अनुसूचियों के बाद कठोरता का पूर्वानुमान करती है और इसमें द्वितीयक-कठोरीकरण व्यवहार भी शामिल है। इन अनुसूचियों से पूर्वानुमानित कठोरता-प्रतिक्रियाएँ अलग-अलग हो सकती हैं, भले ही उनकी नाममात्र संपर्क-सीमाएँ एक-दूसरे पर अध्यारोपित हों। निरंतर तापन के दौरान तापमान बढ़ते समय अवक्षेपण और पुनर्प्राप्ति साथ-साथ आगे बढ़ते हैं; समतापी उपचार में अभिक्रियाओं को चुने गए एक तापमान पर अधिक समय मिलता है। केवल इसलिए कि दोनों अनुसूचियाँ परिकलित टेम्परिंग पैरामीटर साझा करती हैं, उन्हें समतुल्य मानना इन भिन्नताओं को छिपा सकता है। ### अवशिष्ट ऑस्टेनाइट का अपघटन और मैट्रिक्स की पुनर्प्राप्ति शमन से अवशिष्ट ऑस्टेनाइट बच सकता है, विशेष रूप से तब जब मिश्रधातु मिलावटें रूपांतरण तापमानों को कम कर दें या ऑस्टेनाइटीकरण की स्थिति में पर्याप्त मात्रा में कार्बन और मिश्रधातु तत्व घुल जाएँ। टेम्परिंग के दौरान अवशिष्ट ऑस्टेनाइट कार्बन को बाहर निकाल सकता है, फेराइटीय उत्पादों और कार्बाइडों में रूपांतरित हो सकता है, या ठंडा होने पर रूपांतरण से पहले कम स्थिर हो सकता है। इसके अपघटन से आयामी स्थिरता, कठोरता और अवशिष्ट प्रतिबल बदल सकते हैं। इसका समय-क्रम ग्रेड पर निर्भर करता है, और प्रत्येक इस्पात में अवशिष्ट ऑस्टेनाइट समान मार्ग का अनुसरण नहीं करता। इन अभिक्रियाओं के साथ-साथ मैट्रिक्स की पुनर्प्राप्ति भी होती है। विस्थापन पुनर्व्यवस्थित या नष्ट होते हैं, लैथ और प्लेट के प्रतिबल घटते हैं, तथा स्थानीय विकृति-क्षेत्र कम तीव्र हो जाते हैं। पुनर्प्राप्ति सामान्यतः सामर्थ्य और कठोरता घटाती है, लेकिन द्वितीयक-कठोरीकरण वाले ग्रेडों में अवक्षेपण इस हानि की भरपाई कर सकता है या उससे अधिक प्रभाव डाल सकता है। इसलिए अंतिम गुण मैट्रिक्स की नरमी, प्रतिबल-निवारण, अवशिष्ट-ऑस्टेनाइट रूपांतरण, कार्बाइड अवक्षेपण और कार्बाइड स्थूलन के बीच संतुलन का परिणाम होता है। ASM Handbook Volume 4C, प्रेरण-कठोरीकृत इस्पातों के आकलन के लिए समतुल्य समय-तापमान स्थितियों के निरूपण के रूप में Hollomon-Jaffe और Grange-Baughman सहसंबंधों की तुलना करता है। ऐसे सहसंबंध आँकड़ों को व्यवस्थित करने के व्यावहारिक तरीके हैं, इस बात का प्रमाण नहीं कि दो तापीय इतिहास समान सूक्ष्मसंरचनाएँ उत्पन्न करते हैं। *Journal of Materials Processing Technology* में 2013 में प्रकाशित गर्म या ऊष्म-फोर्जिंग डाई-स्टील के एक अध्ययन ने भी समय-तापमान संपर्क को कठोरता-परिवर्तन से सहसंबंधित करने के लिए टेम्परिंग पैरामीटर—जिसे Hollomon-Jaffe या Larson-Miller पैरामीटर भी कहा जाता है—का उपयोग किया। ये उपकरण किसी परिभाषित पदार्थ और उपचार-सीमा के भीतर प्रवृत्तियों का वर्णन करते हैं। ये सार्वभौमिक कठोरता-मूल्य या गारंटीकृत गुण-परिवर्तन उपलब्ध नहीं कराते, क्योंकि ग्रेड, प्रारंभिक अवस्था, ऑस्टेनाइटीकरण, तापन मार्ग और शीतलन इतिहास अब भी टेम्परिंग की क्रियाविधि का हिस्सा रहते हैं। ## उच्च-मिश्रधातु टूल स्टील में द्वितीयक कठोरीकरण ![इस्पात की टेम्परिंग प्रतिक्रिया और द्वितीयक कठोरीकरण](/images/uploads/4427d1e4-2533-4934-af8f-5578dcb656d9/wiki-inline-fine-molybdenum-vanadium-and-tungsten-associated-alloy-carbides-strengthening-a-1920x1288.jpg)[](/images/uploads/4427d1e4-2533-4934-af8f-5578dcb656d9/wiki-inline-fine-molybdenum-vanadium-and-tungsten-associated-alloy-carbides-strengthening-a-1920x1288.avif "छवि बड़ी करें — इस्पात की टेम्परिंग प्रतिक्रिया और द्वितीयक कठोरीकरण")Fine alloy carbides can offset matrix softening and raise hardness. ### टेम्परिंग के दौरान कठोरता क्यों बढ़ सकती है टेम्परिंग को केवल नरमी उत्पन्न करने वाली प्रक्रिया के रूप में परिभाषित नहीं किया जाता। ASM International *ASM Handbook Volume 4A* (2024) में कहता है: “टेम्परिंग, कठोर किए गए या सामान्यीकृत स्टील को निम्न क्रांतिक तापमान से कम तापमान तक गर्म करना है।” इससे बनने वाली संरचना और गुण टेम्परिंग तापमान तथा समय, कार्बन की मात्रा, मिश्रधातु की मात्रा, अवशिष्ट तत्वों और कठोरीकरण या सामान्यीकरण से उत्पन्न अवस्था पर निर्भर करते हैं। यही चर निर्धारित करते हैं कि कौन-सी अभिक्रियाएँ होंगी और वे कितनी आगे तक बढ़ेंगी। साधारण-कार्बन और अनेक निम्न-मिश्रधातु स्टील में सामान्य परिणाम कठोरता में कमी होता है। शमनित मार्टेन्साइट में अतिसंतृप्त कार्बन, उच्च विस्थापन घनत्व और पर्याप्त आंतरिक तनाव होता है। टेम्परिंग के दौरान कार्बन मार्टेन्साइट से विसरित होता है, संक्रमण कार्बाइड या सीमेंटाइट बनते हैं, अवशिष्ट ऑस्टेनाइट का अपघटन हो सकता है और मार्टेन्साइट संरचना में पुनर्प्राप्ति होती है। U.S. Department of Energy द्वारा 2010 में टेम्परिंग के संबंध में दिए गए विवरण में इन संबद्ध प्रक्रियाओं को कार्बन विसरण, कार्बाइड निर्माण, ऑस्टेनाइट अपघटन और पुनर्प्राप्ति के रूप में बताया गया है। इनमें से प्रत्येक प्रक्रिया सामान्यतः संचित विकृति ऊर्जा और प्लास्टिक विरूपण के प्रतिरोध को कम करती है। उच्च-मिश्रधातु टूल स्टील अलग मार्ग अपना सकते हैं। तापमान बढ़ने पर, शमन के दौरान घुले हुए रह गए मिश्रधातु तत्व कम दूरी तक विसरित होकर अत्यंत छोटे मिश्रधातु कार्बाइडों की सघन आबादी बना सकते हैं। ये कण विस्थापन की गति में बाधा डालते हैं। यदि उनका सुदृढ़ीकरण प्रभाव मार्टेन्साइट की पुनर्प्राप्ति से होने वाली नरमी से अधिक हो जाए, तो टेम्परिंग के दौरान मापी गई कठोरता बढ़ जाती है। यही द्वितीयक कठोरीकरण है। ASM International स्पष्ट करता है कि “उच्च-मिश्रधातु टूल स्टील में द्वितीयक कठोरीकरण सूक्ष्म मिश्रधातु कार्बाइडों के अवक्षेपण से उत्पन्न होता है,” जिनमें मोलिब्डेनम, वैनेडियम और टंग्स्टन से संबद्ध कार्बाइड शामिल हैं। *सूक्ष्म* शब्द महत्वपूर्ण है। मोटे कार्बाइड कण मैट्रिक्स को उतनी प्रभावी ढंग से सुदृढ़ नहीं करते, क्योंकि कण एक-दूसरे से अधिक दूर होते हैं और गतिशील विस्थापनों के लिए कम प्रतिरोध प्रदान करते हैं। टेम्पर्ड मार्टेन्साइट में वितरित अत्यंत छोटे अवक्षेप, उस समय अवक्षेपण-सुदृढ़ीकरण उत्पन्न करते हैं जब मैट्रिक्स में अभी भी पुनर्प्राप्ति चल रही होती है। इसलिए यह प्रतिक्रिया नरमी और सुदृढ़ीकरण के बीच प्रतिस्पर्धा का परिणाम है। प्रारंभिक टेम्परिंग में कार्बन के मार्टेन्साइट से बाहर निकलने के कारण कठोरता घट सकती है। अधिक तापमान पर मिश्रधातु-कार्बाइड अवक्षेपण इस प्रवृत्ति को उलट सकता है। इससे भी अधिक तापीय संपर्क में अवक्षेप मोटे हो जाते हैं, मैट्रिक्स अपनी मार्टेन्साइटिक सामर्थ्य का अधिक भाग खो देता है और कठोरता फिर घट जाती है। प्रत्येक ग्रेड में बड़ी वृद्धि दिखाई दे, यह आवश्यक नहीं है; कठोरता वक्र में एक स्पष्ट शिखर के बजाय परस्पर अतिव्यापी अभिक्रियाएँ भी हो सकती हैं। ### मोलिब्डेनम, वैनेडियम और टंग्स्टन से संबद्ध कार्बाइड मोलिब्डेनम, वैनेडियम और टंग्स्टन द्वितीयक कठोरीकरण में केंद्रीय भूमिका निभाते हैं, क्योंकि उनमें कार्बाइड बनाने की प्रबल प्रवृत्ति होती है और उपयुक्त टेम्परिंग उपचार के दौरान वे स्टील मैट्रिक्स से अवक्षेपों में विसरित होते हैं। वास्तविक चरण संघटन और तापीय इतिहास पर निर्भर करते हैं। कार्बाइडों का वर्णन क्रिस्टल-संरचना या संघटन-आधारित संकेतों, जैसे MC, M₂C, M₆C या M₂₃C₆, द्वारा किया जा सकता है, जहाँ *M* एक या अधिक धात्विक तत्वों का प्रतिनिधित्व करता है; इन संकेतों का अर्थ यह नहीं है कि प्रत्येक स्टील में सूचीबद्ध प्रत्येक चरण बनता है। वैनेडियम सामान्यतः अत्यंत स्थिर, वैनेडियम-समृद्ध MC कार्बाइडों में योगदान देता है। घुलने के प्रति उनका प्रतिरोध उन्हें उन तापमानों पर भी प्रभावी बनाए रखता है, जहाँ कम स्थिर कण मोटे या घुल जाते। मोलिब्डेनम सूक्ष्म M₂C-प्रकार के अवक्षेपण और मिश्रित मिश्रधातु-कार्बाइड आबादियों में भाग ले सकता है। स्टील और टेम्परिंग अनुसूची के आधार पर टंग्स्टन M₆C-प्रकार के कार्बाइडों या अन्य मिश्रित कार्बाइडों में सम्मिलित हो सकता है। उच्च-गति स्टील में, जहाँ टंग्स्टन, मोलिब्डेनम, वैनेडियम, क्रोमियम और कार्बन पर्याप्त मात्राओं में संयुक्त होते हैं, कार्बाइड के कई परिवार क्रमिक रूप से या एक साथ बन सकते हैं। टेम्परिंग से पहले मैट्रिक्स का रासायनिक संघटन अत्यंत महत्वपूर्ण होता है। ऑस्टेनिटाइज़िंग कुछ कार्बाइडों को घोलकर ऑस्टेनाइट को कार्बन और मिश्रधातु तत्वों से समृद्ध करता है, जबकि अघुले हुए कार्बाइड अन्य तत्वों को मैट्रिक्स के बाहर बनाए रखते हैं। इसके बाद शमन से मार्टेन्साइट और प्रायः अवशिष्ट ऑस्टेनाइट बनते हैं। अधिक ऑस्टेनिटाइज़िंग तापमान या अधिक लंबा धारण-समय अधिक कार्बाइड घोल सकता है, यद्यपि अत्यधिक ऑस्टेनिटाइज़िंग से कण-वृद्धि और अन्य क्षति हो सकती है। बाद के अवक्षेपण के लिए उपलब्ध घुले हुए मिश्रधातु तत्वों की मात्रा में परिणामस्वरूप परिवर्तन आ सकता है, जिससे द्वितीयक-कठोरीकरण प्रतिक्रिया भी बदल जाती है। National Institute of Standards and Technology के 1930 में प्रकाशित उच्च-गति स्टील संबंधी एक अध्ययन में बताया गया था कि “द्वितीयक-कठोरीकरण शिखर की तीव्रता ऑस्टेनिटाइज़ेशन की मात्रा के साथ बढ़ती है।” इस अवलोकन को किसी सार्वभौमिक तापमान या कठोरता-वृद्धि में परिवर्तित नहीं किया जाना चाहिए। अधिक ऑस्टेनिटाइज़ेशन से अवक्षेपण के लिए मिश्रधातु तत्वों की आपूर्ति बढ़ सकती है, लेकिन इससे कण-आकार, अवशिष्ट ऑस्टेनाइट, कार्बन सक्रियता और अघुले हुए कार्बाइड की मात्रा भी बदलती है। अंतिम वक्र इन सभी परिवर्तनों को दर्शाता है। ### टेम्परिंग प्रतिरोध और द्वितीयक-कठोरीकरण शिखर टेम्परिंग प्रतिरोध का अर्थ है निर्दिष्ट तापीय संपर्क के दौरान कठोरता, सामर्थ्य या आयामी स्थिरता को बनाए रखना। सूक्ष्म मिश्रधातु-कार्बाइड अवक्षेपण टेम्परिंग प्रतिरोध बढ़ाता है, क्योंकि अवक्षेप विस्थापन की गति का विरोध करते हैं और मार्टेन्साइटिक सामर्थ्य के ह्रास को विलंबित करते हैं। प्रबल द्वितीयक कठोरीकरण वाला स्टील उस तापमान-अंतराल में बहुत कम नरमी दिखा सकता है, जिसमें साधारण-कार्बन स्टील तेजी से कठोरता खो देता। इसका अर्थ यह नहीं है कि वह टेम्परिंग से अप्रभावित रहता है; निरंतर तापीय संपर्क अंततः पुनर्प्राप्ति, कार्बाइडों की मोटाई में वृद्धि, अवशिष्ट ऑस्टेनाइट के रूपांतरण और अन्य नरमीकारी अभिक्रियाओं को संभव बनाता है। शिखर की स्थिति और परिमाण ग्रेड तथा पूर्ववर्ती उपचार पर निर्भर होते हैं। स्टील, प्रारंभिक कठोरता, ऑस्टेनिटाइज़िंग उपचार, शमन, टेम्परिंग समय, ताप-गति, शीतलन विधि और कठोरता-परीक्षण का उल्लेख किए बिना इन्हें निश्चित मानों के रूप में बताना उचित नहीं है। उदाहरण के लिए, AISI H13 की प्रतिक्रिया टंग्स्टन-समृद्ध उच्च-गति स्टील से अलग हो सकती है, क्योंकि उनके मिश्रधातु संतुलन और कार्बाइड आबादी अलग होती हैं। अलग-अलग ऑस्टेनिटाइज़िंग या शमन उपचारों के बाद दो H13 नमूने भी अलग-अलग वक्र दे सकते हैं। J. H. Hollomon और L. D. Jaffe की 1945 की विधि टेम्परिंग समय, तापमान और संघटन को शमनित स्टील में विकसित संरचना और गुणों से संबंधित करती है। इसका परिचित रूप टेम्परिंग पैरामीटर है: P=T⁢(log⁢t+c) यहाँ *T* परम तापमान, *t* समय और *c* संघटन तथा प्रतिक्रिया पर निर्भर नियतांक है। U.S. Department of Energy इस समीकरण को मार्टेन्साइट के टेम्परिंग की मात्रा को परिमाणित करने वाला समीकरण बताता है। यह तापीय संपर्कों की तुलना करने और कठोरता संबंधी आँकड़ों के अनुरूप वक्र निर्धारित करने में उपयोगी है, लेकिन समान पैरामीटर ताप-गति, पूर्ववर्ती सूक्ष्मसंरचना, ऑस्टेनिटाइज़ेशन, अनुप्रस्थ आकार या मिश्रधातु की प्रतिक्रिया के अंतर को समाप्त नहीं करता। यह सीमा विशेष रूप से गैर-समतापीय प्रसंस्करण में महत्वपूर्ण है। H13 टूल स्टील पर 2013 के सहकर्मी-समीक्षित अध्ययन में समतापीय, धीमी-तापन और तीव्र-तापन वाली टेम्परिंग अनुसूचियों की जाँच की गई तथा ऐसी विधि विकसित की गई, जिसने द्वितीयक-कठोरीकरण व्यवहार सहित अलग-अलग कठोरता प्रतिक्रियाओं का पूर्वानुमान लगाया। तेजी से गर्म किया गया कोई भाग विसरण और कार्बाइड-वृद्धि के समतापीय मान्यता के अनुरूप होने से पहले ही अवक्षेपण-तापमान क्षेत्रों से गुजर सकता है। तापमान प्रवणतियों के कारण सतह और कोर भी अलग-अलग तापीय मार्गों का अनुभव करते हैं। #### समय-तापमान समतुल्यता की सावधानीपूर्वक व्याख्या करें समान हॉलोमन-जेफी या ग्रेंज-बॉगमैन मान समान सूक्ष्मसंरचनाओं का प्रमाण नहीं देता। तापन दर, ऑस्टेनाइटीकरण, बनी हुई ऑस्टेनाइट, अनुप्रस्थ काट का आकार और मिश्रधातु-विशिष्ट अवक्षेपण फिर भी अलग-अलग परिणाम उत्पन्न कर सकते हैं। *ASM Handbook Volume 4C* (2024) प्रेरण-कठोरित स्टीलों के लिए Hollomon-Jaffe और Grange-Baughman सहसंबंधों की तुलना करता है और उन्हें टेम्परिंग प्रतिक्रिया के आकलन हेतु समतुल्य समय-तापमान परिस्थितियों को निरूपित करने के तरीकों के रूप में प्रस्तुत करता है। “समतुल्य” का अर्थ है परीक्षण किए गए सहसंबंध और पदार्थ-परास के भीतर समतुल्य, न कि समान सूक्ष्मसंरचनात्मक इतिहास। *Journal of Materials Processing Technology* में 2013 में प्रकाशित गर्म और उष्ण फोर्जिंग डाई स्टीलों के एक अध्ययन में भी टेम्परिंग पैरामीटर—जिसे Hollomon-Jaffe या Larson-Miller पैरामीटर भी कहा जाता है—का उपयोग समय-तापमान संपर्क को कठोरता में परिवर्तन से सहसंबद्ध करने के लिए किया गया। ऐसे सहसंबंध मूल्यवान प्रक्रिया-उपकरण हैं, लेकिन वे निर्दिष्ट स्टीलों और उपचारों के लिए मापे गए व्यवहार का वर्णन करते हैं। वे सार्वभौमिक द्वितीयक-कठोरीकरण शिखर स्थापित नहीं करते। उच्च-मिश्रधातु टूल स्टील में टेम्परिंग प्रतिस्पर्धी विसरण, अवक्षेपण, रूपांतरण और पुनर्प्राप्ति अभिक्रियाओं का क्रम बनी रहती है। ## द्वितीयक कठोरीकरण के प्रेरक के रूप में ऑस्टेनिटाइजेशन ऑस्टेनिटाइजेशन केवल शमन से पहले किया जाने वाला प्रारंभिक तापन-चरण नहीं है। यह उस रासायनिक और संरचनात्मक अवस्था को निर्धारित करता है, जिससे मार्टेंसाइट बनता है, और यही अवस्था नियंत्रित करती है कि टेम्परिंग के दौरान इस्पात किस प्रकार प्रतिक्रिया देगा। ASM Handbook Volume 4A टेम्परिंग को “कठोरित या सामान्यीकृत इस्पात को निम्न क्रांतिक तापमान से कम तापमान तक गर्म करना” परिभाषित करता है। बनने वाली सूक्ष्मसंरचना टेम्परिंग तापमान और समय, कार्बन की मात्रा, मिश्रधातु की मात्रा तथा अवशिष्ट तत्वों पर निर्भर करती है। ये चर ऑस्टेनिटाइजेशन, विलयन, दाना-वृद्धि और शमन द्वारा पहले से स्थापित अवस्था पर प्रभाव डालते हैं। ![इस्पात की टेम्परिंग प्रतिक्रिया और द्वितीयक कठोरीकरण](/images/uploads/0f5bd3a8-f02e-44b7-a5dd-353eeb8376f6/wiki-inline-austenitization-dissolving-selected-alloy-carbides-into-austenite-before-quenchi-1920x1094.jpg)[](/images/uploads/0f5bd3a8-f02e-44b7-a5dd-353eeb8376f6/wiki-inline-austenitization-dissolving-selected-alloy-carbides-into-austenite-before-quenchi-1920x1094.avif "छवि बड़ी करें — इस्पात की टेम्परिंग प्रतिक्रिया और द्वितीयक कठोरीकरण")Austenitization sets the solute condition that controls later carbide precipitation. ### शमन से पहले मिश्रधातु तत्वों का विलयन ऑस्टेनिटाइजेशन के दौरान कुछ कार्बाइड ऑस्टेनाइट में घुल जाते हैं, जबकि अन्य अविलेय बने रहते हैं। तापमान, धारण-समय, तापन-दर और प्रारंभिक कार्बाइड-संख्या इस संतुलन को निर्धारित करते हैं। कार्बन तथा क्रोमियम, मोलिब्डेनम, टंग्स्टन और वैनेडियम जैसे प्रतिस्थापी मिश्रधातु तत्व समान दरों पर विलयन में प्रवेश नहीं करते। इसलिए दो उपचारों में इस्पात का नाममात्र ग्रेड समान होने पर भी ऑस्टेनाइट भट्ठी से निकलते समय उसमें विलेय पदार्थों की मात्रा बहुत भिन्न हो सकती है। शमन के बाद यह विलेय पदार्थ महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। ऑस्टेनाइट में कार्बन और मिश्रधातु तत्वों की अधिक मात्रा अधिक अतिसंतृप्त मार्टेंसिटिक मैट्रिक्स उत्पन्न कर सकती है। टेम्परिंग के दौरान कार्बन का विसरण, कार्बाइड का निर्माण, अवशिष्ट ऑस्टेनाइट का अपघटन और पुनर्प्राप्ति इस संरचना की संचित ऊर्जा तथा रासायनिक अस्थिरता को क्रमशः कम करते हैं। U.S. Department of Energy इन प्रक्रियाओं को टेम्परिंग के केंद्रीय भागों के रूप में वर्णित करता है, लेकिन प्रत्येक इस्पात में या प्रत्येक ऑस्टेनिटाइजेशन अवस्था से शुरू होने पर ये समान दर से आगे नहीं बढ़तीं। उच्च-मिश्रधातु वाले टूल स्टील एक अन्य मार्ग भी प्रस्तुत करते हैं: द्वितीयक कठोरीकरण। ASM International के 2024 के विवरण के अनुसार, “उच्च-मिश्रधातु वाले टूल स्टील में द्वितीयक कठोरीकरण महीन मिश्रधातु कार्बाइडों के अवक्षेपण से उत्पन्न होता है,” जिसमें मोलिब्डेनम, वैनेडियम और टंग्स्टन से संबद्ध कार्बाइड शामिल हैं। यदि शमनित मैट्रिक्स में पर्याप्त मात्रा में विलेय मिश्रधातु तत्व मौजूद हों, तो टेम्परिंग के दौरान महीन और प्रतिरोधी कार्बाइडों का सघन वितरण बन सकता है। उनका अवक्षेपण मार्टेंसाइट की टेम्परिंग से होने वाली मृदुता की क्षतिपूर्ति कर सकता है या अस्थायी रूप से उससे अधिक भी हो सकता है। इसी कारण टेम्परिंग तापमान बढ़ने पर कठोरता का लगातार घटते जाना आवश्यक नहीं है। ऑस्टेनिटाइजेशन यह भी नियंत्रित करता है कि मैट्रिक्स के बाहर क्या शेष रहता है। अविलेय प्राथमिक कार्बाइड ऑस्टेनाइट-दाना वृद्धि को सीमित कर सकते हैं और उन मिश्रधातु तत्वों को बनाए रख सकते हैं, जो अन्यथा द्वितीयक अवक्षेपण में योगदान देते। जब ऑस्टेनाइट में विलेय कार्बन और मिश्रधातु तत्वों की मात्रा अधिक होती है, तो अवशिष्ट ऑस्टेनाइट की मात्रा बढ़ सकती है, क्योंकि उसका मार्टेंसाइट-आरंभ तापमान कम हो जाता है। बाद की टेम्परिंग में यह अवशिष्ट ऑस्टेनाइट अपघटित या रूपांतरित हो सकता है और अवक्षेपण तथा पुनर्प्राप्ति अभिक्रियाओं के अतिरिक्त कठोरता में अलग प्रकार का परिवर्तन ला सकता है। ### उच्च-गति इस्पात में NIST के निष्कर्ष National Institute of Standards and Technology द्वारा 1930 में प्रकाशित एक शोध-पत्र उच्च-गति इस्पात में ऑस्टेनिटाइजेशन और द्वितीयक कठोरीकरण के बीच प्रत्यक्ष संबंध प्रदान करता है। उसमें प्रस्तुत निष्कर्ष है कि “ऑस्टेनिटाइजेशन की मात्रा बढ़ने के साथ द्वितीयक-कठोरीकरण शिखर की तीव्रता बढ़ती है।” इस संदर्भ में ऑस्टेनिटाइजेशन की मात्रा से आशय यह है कि तापन-उपचार ने कार्बाइड घटकों को किस सीमा तक घोला और शमन से पहले ऑस्टेनाइट को कितना समृद्ध किया; इसका आशय केवल विनिर्देशन-पत्र में दिए गए भट्ठी तापमान से नहीं है। धातुकर्मीय तर्क स्पष्ट है। अधिक पूर्ण विलयन से अधिक कार्बाइड-निर्माता तत्व अतिसंतृप्त मार्टेंसाइट में पहुँच सकते हैं। टेम्परिंग के दौरान उस मैट्रिक्स में मोलिब्डेनम-, टंग्स्टन- या वैनेडियम-समृद्ध महीन कार्बाइडों के अवक्षेपण की अधिक संभावना होती है। परिणामी अवक्षेपण मैट्रिक्स को सुदृढ़ करता है और टेम्परिंग-मृदुता के प्रति प्रतिरोध बढ़ाता है। इसलिए NIST का अवलोकन द्वितीयक-कठोरीकरण प्रतिक्रिया की ऊँचाई को शमनित इस्पात की प्रारंभिक विलेय-तत्व अवस्था से जोड़ता है। यह ऑस्टेनिटाइजेशन तापमान बढ़ाने का कोई सार्वभौमिक निर्देश स्थापित नहीं करता। अत्यधिक तापन पूर्व-ऑस्टेनाइट दानों को बड़ा कर सकता है, अवशिष्ट ऑस्टेनाइट बढ़ा सकता है, डीकार्ब्यूराइजेशन या अतितापन को बढ़ावा दे सकता है और शमन-दरार के प्रति संवेदनशीलता बदल सकता है। इससे वे कार्बाइड भी घुल सकते हैं, जिनका अविलेय अंश दाना-नियंत्रण के लिए आवश्यक था। दाने का बड़ा आकार कठोरणीयता और भंगुरता-व्यवहार को बदल सकता है, भले ही अंतिम कठोरता स्वीकार्य दिखाई दे। इसलिए अधिक नाममात्र मिश्रधातु-विलयन के बावजूद प्रतिक्रिया कम उपयोगी हो सकती है। अपर्याप्त ऑस्टेनिटाइजेशन इसके विपरीत समस्या उत्पन्न करता है। अविलेय मिश्रधातु कार्बाइड ऑस्टेनाइट में इच्छित मार्टेंसिटिक कठोरता या द्वितीयक-अवक्षेपण प्रतिक्रिया के लिए आवश्यक कार्बन और मिश्रधातु तत्वों की मात्रा से कम छोड़ सकते हैं। अपूर्ण विलयन मैट्रिक्स क्षेत्रों और कार्बाइड-समृद्ध क्षेत्रों के बीच रासायनिक पृथक्करण भी उत्पन्न कर सकता है। इसके बाद शमन से कम समान संरचना बनती है और टेम्परिंग उस प्रारंभिक अवस्था को पूरी तरह ठीक नहीं कर सकती। ### ऑस्टेनिटाइजेशन और अंतिम प्रतिक्रिया के बीच संतुलन अंतिम प्रतिक्रिया किसी एक तापमान का प्रभाव नहीं, बल्कि पूरी प्रक्रिया का इतिहास होती है। J. H. Hollomon और L. D. Jaffe की 1945 की विधि टेम्परिंग समय, तापमान और संघटन को सामान्यतः **T(log t + c)** के रूप में लिखे जाने वाले टेम्परिंग पैरामीटर के माध्यम से संबद्ध करती है। इसका उपयोग मार्टेंसाइट की टेम्परिंग की मात्रा निर्धारित करने के लिए किया जाता है। यह पैरामीटर विभिन्न तापन-अवधियों की तुलना के लिए उपयोगी है, लेकिन समान मान तापन-दर, पूर्ववर्ती सूक्ष्मसंरचना, ऑस्टेनिटाइजेशन, अनुप्रस्थ काट के आकार, अवशिष्ट ऑस्टेनाइट या मिश्रधातु-विशिष्ट अवक्षेपण के अंतर को समाप्त नहीं करता। H13 टूल स्टील पर 2013 में किए गए एक सहकर्मी-समीक्षित अध्ययन ने इस सीमा को प्रदर्शित किया। इसमें समतापीय, धीमी-तापन और तीव्र-तापन अनुसूचियों का अलग-अलग उपचार किया गया। पूर्वानुमानित कठोरता-प्रतिक्रियाएँ भिन्न थीं और गणनाओं में द्वितीयक-कठोरीकरण व्यवहार भी शामिल था। तीव्रता से गर्म किया गया अनुप्रस्थ भाग रूपांतरण और अवक्षेपण-सीमाओं को पार करते समय उतना समय नहीं बिताता जितना समतापीय रूप से टेम्पर किए गए भाग को मिलता है। इसलिए समान नाममात्र अधिकतम तापमान और धारण-समय का विवरण अलग-अलग अभिक्रियाओं को छिपा सकता है। \[1\] \[1\] [**Tempering of Induction-Hardened Steels**](https://dl.asminternational.org/handbooks/edited-volume/11/chapter-abstract/127400/Tempering-of-Induction-Hardened-Steels). ASM International. ASM Handbook Volume 4C, 2024. ASM Handbook Volume 4C प्रेरण-कठोरीकृत इस्पातों के लिए Hollomon-Jaffe और Grange-Baughman सहसंबंधों की भी तुलना करता है। दोनों टेम्परिंग प्रतिक्रिया के आकलन हेतु समतुल्य समय-तापमान स्थितियों का निरूपण करते हैं, फिर भी उनकी उपयोगिता उस तापीय चक्र और पदार्थ की अवस्था पर निर्भर करती है, जिनका उपयोग सहसंबंध स्थापित करने के लिए किया गया हो। *Journal of Materials Processing Technology* में 2013 में प्रकाशित गर्म और ऊष्म-फोर्जिंग डाई-स्टील संबंधी अध्ययन ने समय-तापमान के संपर्क को कठोरता-परिवर्तन से संबद्ध करने के लिए टेम्परिंग पैरामीटर—जिसे Hollomon-Jaffe या Larson-Miller पैरामीटर भी कहा जाता है—का उपयोग किया। ऐसे सहसंबंध आँकड़ों को व्यवस्थित करते हैं; वे विभिन्न ग्रेडों में निश्चित कठोरता-मूल्य या सुनिश्चित गुण-परिवर्तन प्रदान नहीं करते। इसलिए ऑस्टेनिटाइजेशन का चयन विलयन, दाना-नियंत्रण, अवशिष्ट-ऑस्टेनाइट प्रबंधन, शमन-प्रतिक्रिया और वांछित अवक्षेपण-क्रम के बीच संतुलन स्थापित करने के लिए किया जाना चाहिए। अध्ययन किए गए उच्च-गति इस्पात में अधिक ऑस्टेनिटाइजेशन के साथ अधिक ऊँचे द्वितीयक-कठोरीकरण शिखर का समर्थन NIST के परिणाम से मिलता है। लेकिन इससे अधिकतम विलयन को सामान्य उद्देश्य नहीं बनाया जा सकता। उपयोगी लक्ष्य वह प्रारंभिक संरचना है, जो पूर्ण शमन-और-टेम्परिंग इतिहास के बाद आवश्यक अंतिम प्रतिक्रिया प्रदान करे। ## समय-तापमान समतुल्यता और Hollomon-Jaffe पैरामीटर ### Hollomon और Jaffe का 1945 का प्रतिपादन टेम्परिंग को केवल “क्वेंचिंग के बाद नरम होना” कहकर परिभाषित नहीं किया जाता। ASM Handbook Volume 4A में इसे “कठोरित या सामान्यीकृत इस्पात को निम्नतर क्रांतिक तापमान से नीचे के तापमान तक गर्म करना” परिभाषित किया गया है (ASM International, 2024)। इस उपचार के दौरान अतिसंतृप्त मार्टेंसाइट से कार्बन का विसरण होता है, संक्रमण कार्बाइड और सीमेंटाइट बन सकते हैं, अवशिष्ट ऑस्टेनाइट का अपघटन हो सकता है और मार्टेंसाइटिक संरचना में रिकवरी होती है। अंतिम कठोरता और दृढ़ता तापमान तथा समय पर निर्भर करती हैं, लेकिन कार्बन की मात्रा, मिश्रधातु योजकों, अवशिष्ट तत्वों, पूर्व ऑस्टेनिटाइजेशन और क्वेंचिंग से बनी संरचना पर भी निर्भर करती हैं। \[2\] \[2\] [**Transformation of Austenite: Time-Temperature Relations in Tempering Steel**](https://onetunnel.org/documents/transformation-of-austenite-time-temperature-relations-in-tempering-steel-metals-technology-september-1945-with-discussion-). J. H. Hollomon, L. D. Jaffe. Metals Technology, 1945. J. H. Hollomon और L. D. Jaffe ने अपने 1945 के शोध-पत्र “Transformation of Austenite: Time-Temperature Relations in Tempering Steel” में टेम्परिंग उपचारों की तुलना करने की आवश्यकता पर चर्चा की। यह शोध-पत्र *Metals Technology* में प्रकाशित हुआ था। उनकी विधि ने टेम्परिंग समय, तापमान और संघटन को क्वेंच किए गए इस्पात में विकसित संरचना तथा गुणों से संबद्ध किया। व्यावहारिक समस्या सीधी थी: उच्च तापमान पर कम समय के लिए टेम्पर किया गया इस्पात, निम्न तापमान पर बहुत अधिक समय तक रखे गए इस्पात जैसी स्थिति प्राप्त कर सकता है। एकल टेम्परिंग तापमान से दोनों उपचारों का वर्णन नहीं किया जा सकता था। उनका अनुभवजन्य संबंध सामान्यतः इस प्रकार लिखा जाता है: P=T⁢(log10⁢t+C) जहाँ P Hollomon-Jaffe टेम्परिंग पैरामीटर है, T केल्विन में निरपेक्ष तापमान है, t टेम्परिंग समय है और C संघटन तथा अभिक्रिया पर निर्भर नियतांक है। अनेक इंजीनियरिंग गणनाओं में C का मान लगभग 20 लिया जाता है, लेकिन यह संख्या एक परिपाटी है, न कि ऐसा पदार्थ-नियतांक जो प्रत्येक ग्रेड और प्रत्येक अभिक्रिया के लिए समान हो। समय की इकाई भी बताई जानी चाहिए, क्योंकि घंटों से सेकंड में बदलने पर लघुगणकीय पद बदल जाता है और इसलिए पैरामीटर का संख्यात्मक मान भी बदल जाता है। यह संबंध अनुभवजन्य है। Hollomon और Jaffe ने ऐसा सार्वभौमिक ऊष्मागतिक नियम स्थापित नहीं किया था जो सभी टेम्परिंग उपचारों को परस्पर विनिमेय बना दे। उन्होंने उन आँकड़ा-समुच्चयों के लिए उपयोगी सहसंबंध प्रदान किया जिनमें एक ही इस्पात, समान प्रारंभिक अवस्था और प्रमुख टेम्परिंग तंत्र की तुलना की जा रही हो। यह पैरामीटर दो चरों को एक सूचकांक में समेट देता है, ताकि कठोरता, तन्य शक्ति या किसी अन्य मापे गए गुण को एक समान एक्सपोज़र माप के विरुद्ध प्रदर्शित किया जा सके। ### T⁢(log⁢t+c) का अर्थ तापमान पद पैरामीटर को ऊष्मीय एक्सपोज़र के प्रति अत्यधिक संवेदनशील बनाता है। इसे निरपेक्ष पैमाने पर, सामान्यतः केल्विन में, व्यक्त किया जाना चाहिए, क्योंकि इस संबंध का उद्देश्य विसरण-नियंत्रित अभिक्रियाओं की तापमान-निर्भरता को प्रतिबिंबित करना है। समय का लघुगणक होल्ड अवधि बढ़ाने से मिलने वाले घटते लाभ को दर्शाता है: उपचार को 1 घंटे से बढ़ाकर 10 घंटे करने पर log10⁢t में एक इकाई की वृद्धि होती है, जबकि इसे 100 घंटे से बढ़ाकर 110 घंटे करने पर केवल थोड़ा परिवर्तन होता है। नियतांक c, जिसे प्रायः C लिखा जाता है, इस्पात और जिस टेम्परिंग प्रतिक्रिया का फिट किया जा रहा है, उसके अनुसार संबंध को समायोजित करता है। इसे कभी-कभी संघटन-संबंधी नियतांक कहा जाता है, क्योंकि कार्बन और मिश्रधातु की मात्रा विसरण, कार्बाइड की स्थिरता, अवक्षेपण की गतिकी और रिकवरी के प्रतिरोध को बदलती है। हालांकि व्यवहार में फिट किया गया मान प्रयोगात्मक परिपाटियों को भी समाहित कर सकता है, जिनमें चुनी गई गुण-सीमा, समय की इकाइयाँ और आँकड़ों द्वारा निरूपित अभिक्रिया-तंत्र शामिल हैं। C=20 को सार्वभौमिक नियम मानना सटीकता का भ्रामक आभास दे सकता है। साधारण कार्बन और निम्न-मिश्रधातु इस्पातों के लिए, सीमित तापमान और समय-सीमा में यह पैरामीटर प्रगतिशील टेम्परिंग-नरमी से अक्सर उचित रूप से सहसंबद्ध होता है। भौतिक क्रम में कार्बन का पुनर्वितरण, लौह कार्बाइड का निर्माण, अवशिष्ट ऑस्टेनाइट का अपघटन और विस्थापन संरचना की रिकवरी शामिल हो सकती है। U.S. Department of Energy T⁢(log⁢t+c) को मार्टेंसाइट टेम्परिंग की मात्रा का माप बताता है, लेकिन इसका अर्थ यह नहीं है कि प्रत्येक सूक्ष्मसंरचनात्मक घटना समान दर से आगे बढ़ती है। यही पैरामीटर कठोरता में वृद्धि का भी वर्णन कर सकता है। उच्च-मिश्रधातु टूल स्टीलों में टेम्परिंग के कारण निरंतर नरमी के बजाय द्वितीयक कठोरीकरण हो सकता है। ASM International के अनुसार द्वितीयक कठोरीकरण सूक्ष्म मिश्रधातु कार्बाइडों के अवक्षेपण से संबंधित है, जिनमें मोलिब्डेनम, वैनेडियम और टंग्स्टन से संबद्ध कार्बाइड शामिल हैं। अधिक प्रबल अवक्षेपण टेम्परिंग के प्रति प्रतिरोध बढ़ा सकता है। National Institute of Standards and Technology ने हाई-स्पीड स्टील के संबंध में रिपोर्ट किया कि “द्वितीयक-कठोरीकरण शिखर की तीव्रता ऑस्टेनिटाइजेशन की मात्रा के साथ बढ़ती है।” यह अवलोकन महत्वपूर्ण है, क्योंकि ऑस्टेनिटाइजेशन क्वेंचिंग से पहले ऑस्टेनाइट में घुले मिश्रधातु तत्वों और कार्बन की मात्रा को बदलता है। इसलिए समान नाममात्र ग्रेड के दो नमूने अलग-अलग द्वितीयक-कठोरीकरण शिखरों तक पहुँच सकते हैं, यदि उनके ऑस्टेनिटाइजिंग उपचार अलग हों। किसी दिए गए Hollomon-Jaffe पैरामीटर पर बढ़ी हुई कठोरता का मान अपने-आप में त्रुटि नहीं है। यह अवक्षेपण-कठोरीकरण का संकेत हो सकता है, जबकि घटता हुआ मान मार्टेंसाइट टेम्परिंग और रिकवरी का संकेत दे सकता है। पैरामीटर एक गणना किया गया एक्सपोज़र दर्ज करता है; यह मापे गए गुण के लिए उत्तरदायी अभिक्रिया की पहचान नहीं करता। ### समतुल्य टेम्परिंग पैरामीटर क्या पूर्वानुमानित कर सकता है और क्या नहीं समतुल्य पैरामीटर सबसे अधिक उपयोगी तब होता है जब यह एक नियंत्रित समूह के भीतर उपचारों की तुलना करता है: समान ग्रेड, सेक्शन आकार, क्वेंच की गई संरचना, ऑस्टेनिटाइजेशन अनुसूची, वातावरण और गुण-मापन। इन सीमाओं के भीतर यह अनुमान लगाने में सहायता कर सकता है कि तापमान और होल्ड समय के संशोधित संयोजन से कठोरता की समान प्रवृत्ति उत्पन्न होनी चाहिए या नहीं। ASM Handbook Volume 4C में इंडक्शन-हार्डेन्ड इस्पातों की टेम्परिंग प्रतिक्रिया के आकलन के लिए Hollomon-Jaffe और Grange-Baughman सहसंबंधों को समतुल्य समय-तापमान विधियों के रूप में प्रस्तुत किया गया है। ऐसे सहसंबंध परिणामों को व्यवस्थित करने के इंजीनियरिंग उपकरण हैं; वे इस बात का प्रमाण नहीं हैं कि ऊष्मीय इतिहास भौतिक रूप से समान हैं। गर्म करने की दर एक प्रमुख सीमा है। टेम्परिंग तापमान तक तेजी से पहुँचाया गया नमूना निम्न तापमान सीमा में बहुत कम समय बिताता है, जबकि धीरे-धीरे गर्म किए गए नमूने में नाममात्र होल्ड तापमान तक पहुँचने से पहले ही कार्बन का पुनर्वितरण, कार्बाइड निर्माण या अवशिष्ट ऑस्टेनाइट का अपघटन आरंभ हो सकता है। H13 टूल स्टील पर 2013 के एक सहकर्मी-समीक्षित अध्ययन ने समतापीय, धीमी-गति से गर्म करने और तेज-गति से गर्म करने वाली अनुसूचियों के लिए पूर्वानुमान विकसित किए तथा द्वितीयक-कठोरीकरण व्यवहार को भी शामिल किया। इसका महत्व यह है कि जब गर्म करने का मार्ग बदलता है, तब समान नाममात्र पैरामीटर मान वाली अनुसूचियाँ भी कठोरता की अलग-अलग पूर्वानुमानित प्रतिक्रियाएँ उत्पन्न कर सकती हैं। रुक-रुककर की जाने वाली टेम्परिंग एक अन्य समस्या उत्पन्न करती है। दो टेम्परिंग चरणों के बीच शीतलन से अवक्षेपण, अवशिष्ट ऑस्टेनाइट का अपघटन और संक्रमण कार्बाइडों की मात्रा बदल सकती है। पुनः गर्म करने पर आवश्यक नहीं कि वही अभिक्रिया उसी दर से फिर आरंभ हो। सेक्शन आकार भी महत्वपूर्ण है: बड़े डाई की सतह और केंद्र को गर्म करने तथा ठंडा करने का इतिहास अलग-अलग हो सकता है, भले ही भट्ठी का तापमान एक ही मान के रूप में दर्ज किया गया हो। पूर्व सूक्ष्मसंरचना भी उतनी ही महत्वपूर्ण है। ऑस्टेनाइट का दाना आकार, मार्टेंसाइट में कार्बन की मात्रा, अवशिष्ट ऑस्टेनाइट, पृथक्करण और अघुले कार्बाइड—ये सभी बाद की अभिक्रियाओं को प्रभावित करते हैं। हाई-स्पीड और हॉट-वर्क टूल स्टीलों में ऑस्टेनिटाइजेशन विशेष रूप से प्रभावशाली होता है, क्योंकि यह द्वितीयक कार्बाइड अवक्षेपण के लिए विलेय तत्वों की उपलब्धता नियंत्रित करता है। नाममात्र रूप से समतुल्य पैरामीटर उस प्रारंभिक अवस्था का पुनर्निर्माण नहीं कर सकता। परिवर्तन या अवक्षेपण शिखरों के निकट यह सीमा और अधिक स्पष्ट हो जाती है। एकल एकदिशीय नरमी-वक्र उस इस्पात का प्रतिनिधित्व नहीं कर सकता जो पहले नरम होता है, फिर सूक्ष्म मोलिब्डेनम-, वैनेडियम- या टंग्स्टन-समृद्ध कार्बाइडों के अवक्षेपण से कठोर होता है और अंततः अधिक-वृद्धावस्था के बाद फिर नरम हो जाता है। *Journal of Materials Processing Technology* में 2013 में प्रकाशित हॉट- और वार्म-फोर्जिंग डाई-स्टील अध्ययन ने समय-तापमान एक्सपोज़र को कठोरता में होने वाले परिवर्तनों से सहसंबद्ध करने के लिए टेम्परिंग पैरामीटर—जिसे Hollomon-Jaffe या Larson-Miller पैरामीटर भी कहा जाता है—का उपयोग किया। यह दृष्टिकोण डाई-स्टील के व्यवहार का मानचित्रण करने के लिए उपयोगी है, लेकिन इसका फिट किया गया संबंध अभी भी अध्ययन किए गए इस्पात और उपचार-सीमा तक सीमित रहता है। इसलिए T⁢(log⁢t+c) एक तुलना-सूचकांक है, ऊष्मीय इतिहास या सूक्ष्मसंरचनात्मक साक्ष्य का विकल्प नहीं। यह टेम्परिंग आँकड़ों को व्यवस्थित कर सकता है और परीक्षित स्थितियों के बीच इंटरपोलेशन में सहायता कर सकता है। लेकिन जब गर्म करने की दर, रुकावटें, ऑस्टेनिटाइजेशन, पूर्व संरचना या मिश्रधातु की प्रतिक्रिया अलग-अलग हो, तब यह समान कठोरता, समान दृढ़ता, समान कार्बाइड मात्रा या समान अवशिष्ट ऑस्टेनाइट मात्रा की गारंटी नहीं दे सकता। ## गैर-समतापीय टेम्परिंग और वास्तविक तापन अनुसूचियाँ टेम्परिंग केवल भट्ठी के निर्धारित तापमान से परिभाषित नहीं होती। ASM International, *ASM Handbook Volume 4A* (2024) में कहता है, “टेम्परिंग कठोरित या सामान्यीकृत इस्पात को निम्न क्रांतिक तापमान से कम तापमान तक गर्म करने की प्रक्रिया है।” इसके परिणामस्वरूप बनी अवस्था टेम्परिंग तापमान और समय पर निर्भर करती है, लेकिन साथ ही कार्बन की मात्रा, मिश्रधातु तत्वों, अवशिष्ट तत्वों, पूर्व ऑस्टेनिटाइजेशन और होल्डिंग तापमान तक पहुँचने के लिए अपनाए गए तापीय मार्ग पर भी निर्भर करती है। यह अंतर महत्वपूर्ण है, क्योंकि औद्योगिक पुर्जे बहुत कम ही पूरी तरह एक समान दर से गर्म होते हैं। किसी डाई, इंसर्ट या बड़े शाफ्ट की सतह गर्म हो सकती है, जबकि उसका कोर अभी भी इच्छित टेम्परिंग सीमा से नीचे हो। इस अवधि के दौरान विभिन्न क्षेत्र अलग-अलग अभिक्रियाओं से गुजर रहे होते हैं। ![इस्पात की टेम्परिंग प्रतिक्रिया और द्वितीयक कठोरीकरण](/images/uploads/dc14a226-e3dd-40d7-af7b-7e9c8ca691a4/wiki-inline-different-thermal-paths-through-tempering-for-isothermal-slow-heating-and-rapid-1920x1434.jpg)[](/images/uploads/dc14a226-e3dd-40d7-af7b-7e9c8ca691a4/wiki-inline-different-thermal-paths-through-tempering-for-isothermal-slow-heating-and-rapid-1920x1434.avif "छवि बड़ी करें — इस्पात की टेम्परिंग प्रतिक्रिया और द्वितीयक कठोरीकरण")Heating rate changes how long steel spends in each reaction range. ### समतापीय होल्डिंग बनाम सतत तापन अंतिम तापमान समान होने पर भी तापन-पथ टेम्परिंग अभिक्रियाओं के क्रम और सीमा को बदल देता है। | अनुसूची | तापीय पथ | व्याख्यात्मक सीमा | |---|---|---| | समतापीय | चयनित तापमान तक गर्म करके वहाँ धारण करना | वास्तविक तापन-ढाल के दौरान होने वाली अभिक्रियाओं को पुनरुत्पादित नहीं करता | | मंद तापन | विस्तारित तापन-ढाल में मध्यवर्ती तापमानों से होकर गुजरना | अंतिम धारण से पहले प्रारंभिक विसरण और अवक्षेपण शुरू हो सकते हैं | | तीव्र तापन | मध्यवर्ती तापमानों से शीघ्रता से होकर गुजरना | निम्न-तापमान अभिक्रियाओं के लिए कम समय उपलब्ध होता है | समतापीय टेम्परिंग परीक्षण में नमूने को चयनित तापमान तक गर्म करके उसी तापमान पर रोका जाता है। यह होल्डिंग समय के प्रभाव को अलग करने के लिए उपयोगी है, लेकिन यह किसी वास्तविक घटक के पूरे तापीय इतिहास को पुनरुत्पादित नहीं करता। सतत तापन इस्पात को क्रमशः विभिन्न तापमानों के संपर्क में लाता है, और प्रत्येक तापमान कार्बन प्रसरण, कार्बाइड निर्माण, ऑस्टेनाइट अपघटन और रिकवरी के अलग-अलग संयोजन की अनुमति देता है। U.S. Department of Energy टेम्परिंग का वर्णन कार्बन प्रसरण तथा उससे संबंधित कार्बाइड निर्माण, अवशिष्ट ऑस्टेनाइट के अपघटन और मार्टेंसाइटिक संरचना की रिकवरी के संदर्भ में करता है। ये अभिक्रियाएँ एक ही दर से न तो शुरू होती हैं, न आगे बढ़ती हैं और न समाप्त होती हैं। धीरे-धीरे गर्म किए गए नमूने को निम्न-तापमान सीमाओं में पर्याप्त समय मिल सकता है, जहाँ नाममात्र टेम्परिंग तापमान तक पहुँचने से पहले कार्बन का पुनर्वितरण और संक्रमण कार्बाइड का निर्माण होता है। तेजी से गर्म किए गए नमूने को इन सीमाओं में कम समय मिलता है; इसलिए अवक्षेपण और रिकवरी अलग परिस्थितियों के क्रम के अंतर्गत शुरू होते हैं। यह अंतर केवल किसी चुने हुए तापमान से ऊपर बिताए गए समय को जोड़ने का प्रश्न नहीं है। प्रसरण तापमान के प्रति संवेदनशील होता है, जबकि अवक्षेपण विलेय की उपलब्धता तथा कणों के न्यूक्लिएशन और वृद्धि के इतिहास—दोनों पर निर्भर करता है। धीमे तापन के दौरान शुरू होने वाली अभिक्रिया मैट्रिक्स को बदल सकती है और इस प्रकार अंतिम होल्ड के दौरान होने वाली प्रक्रियाओं को भी बदल सकती है। इसके विपरीत, तेज तापन इस्पात को उस उच्च-तापमान क्षेत्र में पहुँचा सकता है, जहाँ समान मध्यवर्ती अभिक्रियाएँ तुलनीय स्तर तक आगे नहीं बढ़ी हों। J. H. Hollomon और L. D. Jaffe द्वारा 1945 में प्रतिपादित Hollomon-Jaffe विधि, शमन किए गए इस्पात के लिए समय-तापमान-संरचना संबंध व्यक्त करती है। इसका सामान्यतः प्रस्तुत रूप है: P=T⁢(log⁢t+c) जहाँ T परम तापमान, t टेम्परिंग समय और c संरचना तथा प्रतिक्रिया पर निर्भर स्थिरांक है। U.S. Department of Energy इस व्यंजक को मार्टेंसाइट टेम्परिंग की मात्रा निर्धारित करने के एक साधन के रूप में वर्णित करता है। यह एक उपयोगी तुलनात्मक पैरामीटर है, भौतिक इतिहास को मिटाने वाला साधन नहीं। समान परिकलित मान वाली दो अनुसूचियाँ तापन दर, पूर्व सूक्ष्मसंरचना, ऑस्टेनिटाइजेशन, सेक्शन आकार और मिश्रधातु-विशिष्ट अवक्षेपण अभिक्रियाओं के कारण अलग-अलग हो सकती हैं। *ASM Handbook Volume 4C* (2024) इंडक्शन-कठोरित इस्पातों के लिए इसी प्रकार का व्यावहारिक बिंदु प्रस्तुत करता है: Hollomon-Jaffe और Grange-Baughman सहसंबंध, टेम्परिंग प्रतिक्रिया के आकलन के लिए समतुल्य समय-तापमान स्थितियों को प्रदर्शित कर सकते हैं, लेकिन उनका सामंजस्य परीक्षण किए गए पदार्थ और प्रक्रिया की सीमा के भीतर ही लागू होता है। सहसंबंध इस बात का प्रमाण नहीं है कि प्रत्येक तापीय मार्ग से समान सूक्ष्मसंरचना उत्पन्न होगी। ### केस अध्ययन के रूप में H13 टूल स्टील \[3\] \[3\] [**Hardness of H13 Tool Steel After Non-Isothermal Tempering**](https://experts.arizona.edu/en/publications/hardness-of-h13-tool-steel-after-non-isothermal-tempering/). University of Arizona publication record. Peer-reviewed publication record, 2013. University of Arizona प्रकाशन डेटाबेस में दर्ज एक सहकर्मी-समीक्षित अध्ययन, *Hardness of H13 Tool Steel After Non-Isothermal Tempering* (2013), विशेष रूप से उपयोगी है, क्योंकि इसमें AISI H13 के लिए समतापीय, धीमे-तापन और तेज-तापन अनुसूचियों के अंतर्गत अनुमानित प्रतिक्रियाओं की तुलना की गई है। अध्ययन में द्वितीयक-कठोरीकरण व्यवहार को शामिल किया गया है; कठोरता को ऐसी मात्रा नहीं माना गया है जिसमें अनिवार्य रूप से लगातार कमी ही आए। AISI H13 एक हॉट-वर्क टूल स्टील है, जिसमें क्रोमियम, मोलिब्डेनम और वैनेडियम होते हैं। उच्च-मिश्रधातु टूल स्टीलों में ASM International द्वितीयक कठोरीकरण को सूक्ष्म मिश्रधातु कार्बाइडों के अवक्षेपण के रूप में पहचानता है, जिनमें मोलिब्डेनम, वैनेडियम और टंग्स्टन से संबंधित कार्बाइड शामिल हैं। टेम्परिंग सीमा के एक भाग में यह अवक्षेपण मार्टेंसाइट रिकवरी से होने वाली नरमी की भरपाई कर सकता है या उससे अधिक भी हो सकता है। सटीक प्रतिक्रिया इस्पात की रासायनिक संरचना और प्रारंभिक अवस्था पर निर्भर करती है; H13 अध्ययन को सभी H13 उत्पादों के लिए एक सार्वभौमिक कठोरता मान या एक निश्चित द्वितीयक-कठोरीकरण तापमान निर्धारित करने के रूप में नहीं पढ़ा जाना चाहिए। तापन अनुसूचियों की इसकी तुलना मुख्य बिंदु को स्पष्ट करती है: समतापीय, धीमे-तापन और तेज-तापन उपचार अलग-अलग अनुमानित कठोरता-इतिहास उत्पन्न कर सकते हैं, जिनमें द्वितीयक-कठोरीकरण शिखर की अभिव्यक्ति भी अलग हो सकती है। धीमे तापन के दौरान सामग्री नाममात्र लक्ष्य तापमान तक पहुँचने से पहले ही टेम्परिंग शुरू कर देती है। तेज तापन के दौरान निम्न-तापमान प्रसरण और प्रारंभिक अवक्षेपण के लिए उपलब्ध समय कम हो जाता है। इसलिए अंतिम कठोरता केवल होल्ड पर नहीं, बल्कि होल्ड तक पहुँचने वाले तापीय मार्ग पर भी निर्भर करती है। द्वितीयक कठोरीकरण ऑस्टेनिटाइजेशन पर भी बहुत अधिक निर्भर करता है। National Institute of Standards and Technology के एक अध्ययन (1930) में बताया गया कि “द्वितीयक-कठोरीकरण शिखर की तीव्रता ऑस्टेनिटाइजेशन की मात्रा के साथ बढ़ती है।” अधिक ऑस्टेनिटाइजेशन से ऑस्टेनाइट में घुले मिश्रधातु की मात्रा और शमन किए गए मैट्रिक्स की अवस्था बदल सकती है, जिससे टेम्परिंग के दौरान अवक्षेपण प्रतिक्रिया भी बदल जाती है। यह निष्कर्ष इस बात का एक और कारण है कि किसी एक ऊष्मा-उपचार इतिहास से प्राप्त टेम्परिंग चार्ट को सत्यापन के बिना दूसरे इतिहास पर लागू नहीं करना चाहिए। इसका व्यावहारिक परिणाम सीधा है: नाममात्र रूप से समान H13 टेम्परिंग अनुसूची अलग परिणाम दे सकती है, यदि तापन रैंप, पूर्व ऑस्टेनिटाइजिंग उपचार, नमूने का आकार या शीतलन इतिहास बदल जाए। पूर्वानुमान उपयोगी है, लेकिन उस पूर्वानुमान को ग्रेड और प्रक्रिया के आधार पर कैलिब्रेट किया जाना चाहिए। ### भट्ठी के चार्ट पुर्जे का पूरा वर्णन क्यों नहीं करते भट्ठी का चार्ट सामान्यतः वायु का तापमान या किसी एक चयनित स्थान पर थर्मोकपल द्वारा मापा गया तापमान दर्शाता है। यह मान स्वतः इस्पात की सतह का तापमान नहीं होता और मोटी डाई के केंद्र के बारे में तो इससे भी कम जानकारी मिलती है। भट्ठी में लोडिंग, फिक्स्चर के साथ संपर्क, विकिरण, संवहन और पुर्जे की ज्यामिति—सभी तापीय प्रवणता को प्रभावित करते हैं। एक बड़ी फोर्जिंग डाई पर विचार करें। इसके खुले हुए कोने टेम्परिंग सीमा तक पहुँच सकते हैं, जबकि कोई धँसा हुआ भाग अधिक ठंडा रह सकता है। इस स्थिति में सतह ऊँचे तापमान पर अधिक अभिक्रिया-समय संचित करती है, जबकि आंतरिक भाग अभी भी टेम्परिंग अंतराल के निचले हिस्से से होकर गर्म हो रहा होता है। यदि भट्ठी का चार्ट निर्धारित होल्ड समय तक पहुँचने पर डाई को बाहर निकाल लिया जाए, तो सतह और कोर ने समान तापीय संपर्क का अनुभव नहीं किया होगा। मापन का स्थान तापमान के बढ़ जाने और विलंब को भी छिपा सकता है। एक नियंत्रण थर्मोकपल भट्ठी की वायु के प्रति शीघ्र प्रतिक्रिया दे सकता है, जबकि पुर्जे के केंद्र के निकट लगा थर्मोकपल धीमी वृद्धि दर्ज करता है। प्रक्रिया योग्यता-निर्धारण के लिए दोनों स्थान महत्वपूर्ण हो सकते हैं: भट्ठी का मापन उपकरण के व्यवहार को स्थापित करता है, जबकि पुर्जे के थर्मोकपल वास्तविक संपर्क को प्रकट करते हैं, जो रूपांतरण और अवक्षेपण को नियंत्रित करता है। *Journal of Materials Processing Technology* (2013) में प्रकाशित हॉट- और वार्म-फोर्जिंग डाई-स्टील अध्ययन, कठोरता में परिवर्तन के साथ समय-तापमान संपर्क का सहसंबंध स्थापित करने के लिए टेम्परिंग पैरामीटर—जिसे Hollomon-Jaffe या Larson-Miller पैरामीटर भी कहा जाता है—का उपयोग करता है। ऐसा पैरामीटर कई अनुसूचियों से प्राप्त आँकड़ों को व्यवस्थित करने में सहायता करता है, लेकिन यह फिर भी एक फिट किया गया संबंध ही रहता है। इसे मान्य करने के लिए ग्रेड-विशिष्ट कूपन, प्रतिनिधि सेक्शन आकार, मापे गए पुर्जा-तापमान तथा कठोरता या सूक्ष्मसंरचना की जाँच आवश्यक होती है। भट्ठी का चार्ट तापन वातावरण का अभिलेख है। अपने आप में यह इस्पात के टेम्परिंग इतिहास का पूर्ण विवरण नहीं है। ## इंडक्शन-हार्डन किए गए स्टीलों का टेम्परिंग ![इस्पात की टेम्परिंग प्रतिक्रिया और द्वितीयक कठोरीकरण](/images/uploads/3cea96a5-abe4-4916-9281-8fac545dc0a7/wiki-inline-an-induction-hardened-steel-section-with-a-high-carbon-martensitic-case-over-a-l-1520x1920.jpg)[](/images/uploads/3cea96a5-abe4-4916-9281-8fac545dc0a7/wiki-inline-an-induction-hardened-steel-section-with-a-high-carbon-martensitic-case-over-a-l-2027x2560.avif "छवि बड़ी करें — इस्पात की टेम्परिंग प्रतिक्रिया और द्वितीयक कठोरीकरण")Induction hardening creates different starting structures at different depths. ### एक कठोरित केस और कम-कार्बन वाला कोर ASM International टेम्परिंग को इस प्रकार परिभाषित करता है: “कठोरित या नॉर्मलाइज़ किए गए स्टील को निम्न क्रांतिक तापमान से कम तापमान तक गर्म करना” (ASM Handbook Volume 4A, 2024)। यह परिभाषा सरल है; लेकिन इंडक्शन-हार्डन किया गया भाग सरल नहीं होता। इंडक्शन हीटिंग से मुख्यतः सतह के निकट ऑस्टेनाइट बनता है, जिसके बाद तीव्र क्वेंचिंग की जाती है। इसका सामान्य परिणाम निम्न-कार्बन, अपेक्षाकृत नरम कोर के ऊपर उच्च-कार्बन मार्टेंसाइटिक केस होता है। प्रारंभिक स्थिति और तापीय चक्र द्वारा प्राप्त गहराई के आधार पर कोर फेराइटिक-पर्लाइटिक, बेनाइटिक, टेम्पर्ड या आंशिक रूप से रूपांतरित रह सकता है। इसलिए केस और कोर एक ही सूक्ष्मसंरचना से टेम्परिंग शुरू नहीं करते। सतह के निकट कार्बन की मात्रा मूल ग्रेड, कार्बराइजिंग या कार्बोनाइट्राइडिंग, डीकार्बराइजेशन, पृथक्करण, अथवा ऑस्टेनाइटीकरण के दौरान कार्बाइडों के अपूर्ण घुलने से प्रभावित हो सकती है। अधिक गहराई पर स्थित पदार्थ में घुला हुआ कार्बन कम हो सकता है और वह कभी भी ऑस्टेनाइटीकरण सीमा से ऊपर के तापमान तक न पहुँचा हो। कठोरित परत के भीतर भी पूर्व-ऑस्टेनाइट कण-आकार, मार्टेंसाइट में कार्बन की मात्रा, अवशिष्ट ऑस्टेनाइट, मिश्रधातु-कार्बाइडों का घुलना और क्वेंचिंग दर गहराई के साथ बदल सकते हैं। इसके बाद टेम्परिंग कई परस्पर ओवरलैप करती अभिक्रियाओं को संचालित करती है। U.S. Department of Energy कार्बन विसरण, कार्बाइड निर्माण, अवशिष्ट ऑस्टेनाइट के अपघटन और रिकवरी को इस प्रक्रिया के महत्वपूर्ण भागों के रूप में वर्णित करता है। इनकी दर तापमान और समय पर निर्भर करती है, लेकिन साथ ही उस स्थानीय संरचना पर भी निर्भर करती है जो अभिक्रिया के लिए उपलब्ध है। टेम्परिंग तापमान तक तेजी से गर्म किया गया सतही क्षेत्र उस कोर के समान अभिक्रिया-क्रम से नहीं गुजरता जो चालन द्वारा धीरे-धीरे गर्म होता है। इंडक्शन टेम्परिंग के दौरान सतह लक्ष्य तापमान तक पहुँच सकती है, जबकि उपसतह अभी भी गर्म हो रही होती है; अलग भट्ठी-टेम्पर में संपूर्ण घटक अधिक समान तापमान के निकट पहुँच सकता है, हालांकि खंड का आकार अभी भी आवश्यक समय को नियंत्रित करता है। सामान्य टेम्परिंग में प्रायः क्वेंचिंग के बाद की मार्टेंसाइट की कठोरता कम हो जाती है, क्योंकि अतिसंतृप्त मार्टेंसाइट से कार्बन बाहर निकलकर संक्रमण-कार्बाइड या सीमेंटाइट बनाता है। यह प्रवृत्ति सार्वभौमिक नहीं है। ASM International के अनुसार उच्च-मिश्रधातु टूल स्टीलों में द्वितीयक कठोरीकरण सूक्ष्म मिश्रधातु-कार्बाइडों के अवक्षेपण से उत्पन्न होता है, जिनमें मोलिब्डेनम, वैनाडियम और टंग्स्टन से संबंधित कार्बाइड शामिल हैं। अधिक प्रभावी अवक्षेपण टेम्परिंग के दौरान नरम पड़ने के प्रति अधिक प्रतिरोध उत्पन्न कर सकता है और प्रारंभिक कमी के बाद कठोरता बढ़ा सकता है। National Institute of Standards and Technology ने 1930 में रिपोर्ट किया था कि “द्वितीयक-कठोरीकरण शिखर की तीव्रता ऑस्टेनाइटीकरण की मात्रा के साथ बढ़ती है।” अधिक ऑस्टेनाइटीकरण से अधिक मात्रा में मिश्रधातु तत्व घुल सकते हैं, लेकिन इससे अवशिष्ट ऑस्टेनाइट भी बढ़ सकता है और कण-आकार में परिवर्तन हो सकता है; इसलिए प्रत्येक ग्रेड या उपचार के लिए इस शिखर का एक निश्चित तापमान निर्धारित नहीं किया जा सकता। ### Hollomon-Jaffe और Grange-Baughman सहसंबंधों का अनुप्रयोग J. H. Hollomon और L. D. Jaffe ने 1945 में अपनी विधि क्वेंच किए गए स्टील के लिए समय-तापमान-संरचना संबंध के रूप में विकसित की थी। इसका परिचित रूप टेम्परिंग पैरामीटर है P=T⁢(log10⁢t+c), जहाँ T परम तापमान, t समय और c संरचना तथा अभिक्रिया पर निर्भर स्थिरांक है। T⁢(log⁢t+c) व्यंजक अलग-अलग समय-तापमान एक्सपोज़र को एक समतुल्य पैमाने पर रखकर मार्टेंसाइट के टेम्परिंग की मात्रा को दर्शाता है। इसलिए कम तापमान पर लंबे समय तक किया गया एक्सपोज़र अधिक तापमान पर कम समय के एक्सपोज़र से तुलना योग्य हो सकता है, बशर्ते सहसंबंध उस पदार्थ और अभिक्रिया-सीमा के लिए उपयुक्त हो। ASM Handbook Volume 4C इस प्रकार के विश्लेषण को इंडक्शन-हार्डन किए गए स्टीलों पर लागू करता है और समतुल्य समय-तापमान परिस्थितियों को निरूपित करने के लिए Hollomon-Jaffe तथा Grange-Baughman सहसंबंधों की तुलना करता है। ये संबंध मापे गए या गणना किए गए तापीय चक्र को ऐसे पैरामीटर में बदलने के लिए उपयोगी हैं जिसे कठोरता में परिवर्तन से जोड़ा जा सके। ये मेटालोग्राफी या काटकर किए गए कठोरता-मापन के विकल्प नहीं हैं। समतुल्य पैरामीटर गर्म करने की दर, ऑस्टेनाइटीकरण, पूर्ववर्ती सूक्ष्मसंरचना, खंड का आकार, अवशिष्ट ऑस्टेनाइट या मिश्रधातु की प्रतिक्रिया में अंतर को समाप्त नहीं करता। द्वितीयक कठोरीकरण होने पर यह सीमा विशेष रूप से महत्वपूर्ण होती है। एकसमान टेम्परिंग-नरमी के आधार पर तैयार किया गया सहसंबंध मिश्रधातु-कार्बाइडों के अवक्षेपण से उत्पन्न कठोरता-वृद्धि का गलत निरूपण कर सकता है। H13 टूल स्टील पर 2013 में प्रकाशित एक सहकर्मी-समीक्षित अध्ययन ने स्थिर-तापमान, धीमी-हीटिंग और तीव्र-हीटिंग वाली टेम्परिंग अनुसूचियों के लिए पूर्वानुमान प्रदर्शित किए, जिनमें द्वितीयक-कठोरीकरण व्यवहार भी शामिल था। इन अनुसूचियों से पूर्वानुमानित कठोरता-प्रतिक्रियाएँ अलग-अलग हो सकती थीं, भले ही उनका नाममात्र तापीय एक्सपोज़र तुलनीय दिखाई देता हो। पर्याप्त क्रोमियम, मोलिब्डेनम और वैनाडियम वाला H13 प्रत्येक इंडक्शन-हार्डनिंग ग्रेड का मॉडल नहीं है। ### गहराई पर निर्भर प्रतिक्रिया और प्रक्रिया की व्याख्या उपयोगी व्याख्या एकल भट्ठी-सेटपॉइंट से नहीं, बल्कि प्रत्येक गहराई पर तापमान-समय इतिहास से शुरू होती है। सतह तीव्र ऑस्टेनाइटीकरण चक्र से गुजर सकती है, क्वेंच होकर मार्टेंसाइट बन सकती है और इसके बाद अल्पकालिक टेम्पर प्राप्त कर सकती है। कठोरीकरण सीमा के निकट किसी गहराई पर शिखर तापमान पूर्ण ऑस्टेनाइटीकरण से कम, लेकिन मौजूदा संरचना को टेम्पर करने के लिए पर्याप्त ऊँचा हो सकता है। कोर केवल चालन द्वारा गर्म हो सकता है और उसके गुण मुख्यतः मूल नॉर्मलाइज़िंग, एनीलिंग या पूर्ववर्ती टेम्पर से निर्धारित रह सकते हैं। इसलिए कठोरता-प्रोफाइल मापन उचित रूप से तैयार किए गए अनुप्रस्थ काट पर किया जाना चाहिए और मापन का प्रारंभ-बिंदु, अंतराल, भार तथा सतह की स्थिति दर्ज की जानी चाहिए। केस कठोरता, प्रभावी केस गहराई, संक्रमण-क्षेत्र का व्यवहार और कोर कठोरता को अलग-अलग रिपोर्ट किया जाना चाहिए। मेटालोग्राफी, अवशिष्ट ऑस्टेनाइट का मापन और, जहाँ आवश्यक हो, कार्बाइड या संरचना का विश्लेषण गणना किए गए प्रोफाइल से होने वाले विचलनों को समझने में सहायता करते हैं। 2013 में हॉट- और वॉर्म-फोर्जिंग डाई-स्टील पर किए गए अध्ययन ने एक अन्य संदर्भ में यही बात स्पष्ट की: टेम्परिंग पैरामीटर, जिसे Hollomon-Jaffe या Larson-Miller पैरामीटर भी कहा जाता है, समय-तापमान एक्सपोज़र को कठोरता में परिवर्तन से सहसंबंधित कर सकता है, लेकिन यह सहसंबंध परीक्षण किए गए स्टील और उपचार-सीमा से बँधा रहता है। इंडक्शन-हार्डन किए गए भागों के लिए Hollomon-Jaffe और Grange-Baughman मानों का सर्वोत्तम उपयोग प्रक्रिया-तुलना के उपकरणों के रूप में किया जाता है। सत्यापन के लिए अभी भी गहराई-सम्बद्ध तापीय अभिलेख तथा कठोरित केस और कम-कार्बन वाले कोर—दोनों के काटकर किए गए मापन आवश्यक हैं। ## डाई स्टील्स और प्रक्रिया नियंत्रण के लिए टेम्परिंग पैरामीटर का उपयोग ### हॉट- और वार्म-फोर्जिंग डाई स्टील्स टेम्परिंग केवल कठोरता में निर्धारित कमी करने की प्रक्रिया नहीं है। ASM International इसे “कठोर या सामान्यीकृत स्टील को निम्न क्रांतिक तापमान से कम तापमान तक गर्म करने” के रूप में परिभाषित करता है (ASM Handbook Volume 4A, 2024)। इस उपचार के दौरान, अतिसंतृप्त मार्टेंसाइट से कार्बन का विसरण होता है, कार्बाइड बनते या मोटे होते हैं, अवशिष्ट ऑस्टेनाइट का अपघटन हो सकता है और मैट्रिक्स में रिकवरी होती है। U.S. Department of Energy इन प्रक्रियाओं को एकल मृदुकरण अभिक्रिया के बजाय परस्पर संबद्ध परिवर्तनों के रूप में वर्णित करता है। हॉट- और वार्म-फोर्जिंग डाई स्टील्स के लिए यह अंतर महत्वपूर्ण है। ASTM A681 H13 जैसे ग्रेडों को सामान्यतः ऑस्टेनिटाइज़िंग उपचार के बाद क्वेंच किया जाता है और फिर ऐसी नियंत्रित कठोरता, टफनेस तथा तापीय चक्रीयता के प्रतिरोध का संतुलन स्थापित करने के लिए टेम्पर किया जाता है। H11 और H10 सहित अन्य हॉट-वर्क ग्रेड अपने-अपने कार्बन, क्रोमियम, मोलिब्डेनम और वैनेडियम की मात्रा, पूर्ववर्ती दाने की स्थिति तथा क्वेंच इतिहास के अनुसार प्रतिक्रिया देते हैं। H13 में एक विशेष कठोरता उत्पन्न करने वाला टेम्परिंग शेड्यूल किसी अन्य ग्रेड पर केवल इसलिए सीधे लागू नहीं किया जा सकता कि नाममात्र टेम्परिंग तापमान समान हैं। उच्च-मिश्रधातु टूल स्टील्स टेम्परिंग के दौरान कठोर हो सकते हैं। ASM International के अनुसार, द्वितीयक कठोरीकरण महीन मिश्रधातु कार्बाइडों के अवक्षेपण के कारण होता है, जिनमें मोलिब्डेनम, वैनेडियम और टंग्स्टन से संबद्ध कार्बाइड शामिल हैं। अवक्षेपण अभिक्रिया जितनी अधिक प्रबल होगी, टेम्परिंग के कारण होने वाले मृदुकरण का प्रतिरोध उतना ही अधिक हो सकता है। National Institute of Standards and Technology ने 1930 में रिपोर्ट किया था कि “द्वितीयक-कठोरीकरण शिखर की तीव्रता ऑस्टेनिटाइज़ेशन की मात्रा के साथ बढ़ती है।” अधिक ऑस्टेनिटाइज़िंग तापमान से अधिक मात्रा में मिश्रधातु कार्बाइड घुल सकते हैं और ऑस्टेनाइट में मिश्रधातु तत्वों की मात्रा बढ़ सकती है, लेकिन इससे पूर्ववर्ती ऑस्टेनाइट के दाने बड़े हो सकते हैं और अवशिष्ट ऑस्टेनाइट की मात्रा भी बदल सकती है। इसलिए परिणामी कठोरता-शिखर केवल टेम्परिंग तापमान का नहीं, बल्कि संपूर्ण उपचार इतिहास का परिणाम होता है। फोर्जिंग डाइयों के लिए प्रक्रिया नियंत्रण में स्टील का पदनाम, हीट या लॉट, प्रारंभिक कठोरता, ऑस्टेनिटाइज़िंग तापमान और होल्ड समय, स्थानांतरण समय, क्वेंच माध्यम, शीतलन दर, टेम्परिंग तापमान, तापन दर, होल्ड समय और शीतलन विधि दर्ज की जानी चाहिए। भट्ठी की तापमान-एकरूपता भी महत्वपूर्ण है। विशेषकर बड़े अनुप्रस्थ खंड वाली डाई में, डाई की सतह और उसका कोर अलग-अलग तापीय चक्रों से गुजर सकते हैं। ### टेम्परिंग पैरामीटर के माध्यम से कठोरता का सहसंबंध J. H. Hollomon और L. D. Jaffe ने 1945 में क्वेंच किए गए स्टील के लिए समय-तापमान-संरचना संबंध प्रस्तावित किया। उनकी विधि मार्टेंसाइट के टेम्परिंग की मात्रा को इस प्रकार व्यक्त करती है: P=T⁢(log⁢t+c) जहाँ T परम तापमान है, t समय है और c पदार्थ से संबंधित नियतांक है। स्रोत और अनुप्रयोग के आधार पर इस राशि को Hollomon-Jaffe पैरामीटर या Larson-Miller पैरामीटर कहा जाता है। समय उन इकाइयों में बताया जाना चाहिए जिनका उपयोग सहसंबंध स्थापित करते समय किया गया था, और तापमान सेल्सियस के बजाय परम होना चाहिए। यह पैरामीटर उपयोगी है क्योंकि यह संपर्क समय और तापमान को एक तुलनात्मक मान में संयोजित करता है। प्रक्रिया अभियंता मापी गई कठोरता को P के विरुद्ध आलेखित कर सकता है और फिर यह पहचान सकता है कि उत्पादन चक्र परीक्षण की गई सीमा के भीतर आता है या नहीं। *Journal of Materials Processing Technology* में 2013 में प्रकाशित फोर्जिंग-डाई-स्टील अध्ययन ने इसी टेम्परिंग पैरामीटर—जिसे Hollomon-Jaffe या Larson-Miller पैरामीटर भी कहा जाता है—का उपयोग हॉट- और वार्म-फोर्जिंग डाई स्टील्स में समय-तापमान संपर्क और कठोरता परिवर्तन के सहसंबंध के लिए किया। सहसंबंध कारणता नहीं है। समान P वाले दो चक्र समान सूक्ष्मसंरचनाएँ उत्पन्न नहीं कर सकते, यदि एक में तीव्र तापन और दूसरे में भट्ठी में लंबे समय तक क्रमिक तापन का उपयोग किया गया हो। पूर्ववर्ती मार्टेंसाइट की आकृति-विज्ञान, अवशिष्ट ऑस्टेनाइट, अनुप्रस्थ खंड का आकार, ऑस्टेनिटाइज़िंग उपचार, क्वेंच की तीव्रता और मिश्रधातु कार्बाइडों की आबादी—ये सभी प्रतिक्रिया को बदल सकते हैं। यह पैरामीटर असंबद्ध ग्रेडों में कठोरता का प्रत्यक्ष पूर्वानुमान भी प्रदान नहीं करता। इसका नियतांक c, फिट किया गया वक्र और उपयोगी सीमा उस स्टील तथा उस स्थिति से प्राप्त साक्ष्यों पर निर्भर होते हैं जिसका मूल्यांकन किया जा रहा है। एक सहकर्मी-समीक्षित H13 अध्ययन में आइसोथर्मल, धीमी-तापन और तीव्र-तापन टेम्परिंग शेड्यूलों के लिए अलग-अलग पूर्वानुमानित कठोरता प्रतिक्रियाएँ दर्ज की गईं, जिनमें द्वितीयक-कठोरीकरण व्यवहार भी शामिल था (University of Arizona publication record, 2013)। यह परिणाम गैर-समतापीय उत्पादन चक्रों के लिए एकल समतुल्य पैरामीटर के उपयोग की सीमा को सीधे दर्शाता है। ASM Handbook Volume 4C में भी इंडक्शन-हार्डन्ड स्टील्स के लिए Hollomon-Jaffe और Grange-Baughman सहसंबंधों की तुलना की गई है। वहाँ इन्हें टेम्परिंग प्रतिक्रिया के आकलन हेतु समतुल्य समय-तापमान स्थितियों के रूप में वर्णित किया गया है, न कि सार्वभौमिक गुण-समीकरणों के रूप में। ### कठोरता और सूक्ष्मसंरचना द्वारा सत्यापन सत्यापन की शुरुआत पदार्थ की सटीक पहचान से होती है: ग्रेड पदनाम, लागू विनिर्देशन, हीट संख्या, आपूर्ति स्थिति, ऑस्टेनिटाइज़िंग उपचार और क्वेंच स्थिति। इसके बाद निरीक्षक को संपूर्ण तापीय अभिलेख सुरक्षित रखना चाहिए, जिसमें भट्ठी का कैलिब्रेशन, उपलब्ध होने पर लोड का तापमान, रैम्प दर, ड्वेल, स्थानांतरण में विलंब और कई टेम्परिंग चक्रों के बीच शीतलन शामिल हों। “550 °C पर दो टेम्पर” कहना अधूरा है, जब तक अवधि और तापन इतिहास भी ज्ञात न हों। कठोरता परीक्षण में विधि का उल्लेख होना चाहिए। पर्याप्त मोटाई वाले डाई खंड के लिए ASTM E18 के अनुसार Rockwell C परीक्षण उपयुक्त हो सकता है; रिपोर्ट में सतह की तैयारी, परीक्षण स्थान, इंडेंट की संख्या और उपकरण का सत्यापन शामिल होना चाहिए। ASTM E384 के अनुसार Vickers परीक्षण पतले खंडों, ग्रेडिएंट, डीकार्बराइज़्ड परतों या स्थानीय जाँच के लिए अधिक उपयुक्त है। जहाँ खंड का आकार अनुमति दे, वहाँ मापों में कार्यशील सतह, सतह के नीचे का क्षेत्र और कोर शामिल होने चाहिए। स्थान और विधि के बिना कठोरता का मान प्रक्रिया-साक्ष्य के रूप में कमजोर होता है। अप्रत्याशित मृदुकरण, असामान्य रूप से अधिक कठोरता या अपेक्षित टेम्परिंग-मृदुकरण सीमा में कठोरता का बढ़ना धातुवैज्ञानिक परीक्षण की आवश्यकता दर्शाता है। पॉलिश किए गए और उपयुक्त रूप से एच किए गए खंड से टेम्पर्ड मार्टेंसाइट, कार्बाइड वितरण, अवशिष्ट-ऑस्टेनाइट उत्पाद, दाने का मोटा होना और डीकार्बरीकरण दिखाई दे सकते हैं। प्रकाशीय माइक्रोस्कोपी से सामान्य स्थिति निर्धारित की जा सकती है; स्कैनिंग इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी महीन द्वितीयक कार्बाइडों को स्पष्ट कर सकती है, जबकि कठोरता-ट्रैवर्स तापीय ग्रेडिएंट को उजागर कर सकते हैं। जब आयामी परिवर्तन या विलंबित रूपांतरण का संदेह हो, तब X-ray diffraction या अवशिष्ट ऑस्टेनाइट के अन्य मापन आवश्यक हो सकते हैं। स्वीकृति का निर्णय कठोरता और संरचना—दोनों की तुलना किसी योग्य संदर्भ स्थिति से करके किया जाना चाहिए। Hollomon-Jaffe का मेल खाता मान उपयोगी साक्ष्य है, लेकिन यह इस बात का प्रमाण नहीं है कि डाई को वही धातुकर्मीय उपचार मिला था। द्वितीयक कठोरीकरण के मामले में, मापी गई कठोरता-शिखर और कार्बाइड की स्थिति का सत्यापित, ग्रेड-विशिष्ट प्रक्रिया-विंडो से मेल खाना आवश्यक है। ## टेम्परिंग वक्र को गलत अर्थ निकाले बिना कैसे पढ़ें टेम्परिंग वक्र में सामान्यतः कठोरता को टेम्परिंग तापमान, टेम्परिंग समय या संयुक्त समय–तापमान पैरामीटर के विरुद्ध आलेखित किया जाता है। यह “ऊष्मा के साथ कम होती कठोरता” का कोई सार्वभौमिक मानचित्र नहीं है। ASM Handbook Volume 4A में टेम्परिंग को “कठोर या सामान्यीकृत इस्पात को निम्न क्रांतिक तापमान से कम तापमान तक गर्म करना” परिभाषित किया गया है। परिणामी संरचना तापमान और समय पर निर्भर करती है, लेकिन साथ ही कार्बन की मात्रा, मिश्रधातु की मात्रा, अवशिष्ट तत्वों, ऑस्टेनाइज़िंग उपचार, शमन तथा टेम्परिंग से पहले इस्पात की अवस्था पर भी निर्भर करती है। वक्र को परस्पर प्रतिस्पर्धी अभिक्रियाओं के अभिलेख के रूप में पढ़ें। अतिसंतृप्त मार्टेंसाइट से कार्बन विसरित होता है; संक्रमण कार्बाइड या सीमेंटाइट बन सकते हैं; अवशिष्ट ऑस्टेनाइट का अपघटन हो सकता है; मिश्रधातु कार्बाइड अवक्षेपित हो सकते हैं; और मैट्रिक्स में रिकवरी हो सकती है। U.S. Department of Energy कार्बन विसरण, कार्बाइड निर्माण, ऑस्टेनाइट अपघटन और रिकवरी को टेम्परिंग की केंद्रीय प्रक्रियाओं के रूप में पहचानता है। इनकी क्रमिकता और दर विभिन्न ग्रेडों तथा ताप-उपचार अनुसूचियों में अलग-अलग होती है। ### मृदुकरण क्षेत्र और द्वितीयक-कठोरीकरण शिखर वक्र का आरंभिक अवरोही भाग सामान्यतः साधारण टेम्परिंग-मृदुकरण को दर्शाता है। जैसे-जैसे शमनित मार्टेंसाइट अतिसंतृप्त कार्बन और आंतरिक प्रतिबल खोता है, उसकी कठोरता सामान्यतः घटती है। इसलिए किसी अवनमन से कार्बाइड निर्माण और मैट्रिक्स रिकवरी का संकेत मिल सकता है, लेकिन उसमें अवशिष्ट-ऑस्टेनाइट रूपांतरण या कठोर प्रावस्थाओं के आयतन-अंश में परिवर्तन भी सम्मिलित हो सकता है। लगभग समतल क्षेत्र इस बात का प्रमाण नहीं है कि “कुछ भी नहीं हो रहा।” कई अभिक्रियाएँ एक साथ हो सकती हैं, जबकि मापी गई कठोरता पर उनके प्रभाव आंशिक रूप से एक-दूसरे को संतुलित कर दें। बाद में आने वाला उभार टेम्परिंग को निरंतर मृदुकरण मानने के विरुद्ध एक विशिष्ट चेतावनी है। उच्च-मिश्रधातु उपकरण इस्पातों में ASM International के अनुसार द्वितीयक-कठोरीकरण सूक्ष्म मिश्रधातु कार्बाइडों के अवक्षेपण से उत्पन्न होता है, जिनमें मोलिब्डेनम, वैनेडियम और टंग्स्टन से संबद्ध कार्बाइड शामिल हैं। ये कण टेम्पर्ड मैट्रिक्स को सुदृढ़ करते हैं, जबकि अधिक प्रबल अवक्षेपण सामान्यतः आगे के टेम्परिंग के प्रति प्रतिरोध बढ़ाता है। यह उभार उच्च-गति इस्पातों और ऊष्म-कार्य डाई इस्पातों में विशेष रूप से महत्वपूर्ण हो सकता है, हालांकि इसका तापमान-क्षेत्र और परिमाण ग्रेड-विशिष्ट होते हैं, न कि इस्पात की पूरी श्रेणी के स्थिर गुण। उच्च-गति इस्पात पर National Institute of Standards and Technology के 1930 के एक अध्ययन में बताया गया कि “द्वितीयक-कठोरीकरण शिखर की तीव्रता ऑस्टेनाइज़ेशन की मात्रा के साथ बढ़ती है।” इस परिणाम का व्याख्यात्मक महत्व सीधा है: नाममात्र रूप से समान इस्पात के दो वक्र अलग-अलग शिखर दिखा सकते हैं, यदि किसी एक नमूने का ऑस्टेनाइज़ेशन अधिक तीव्र रहा हो, अधिक मिश्रधातु कार्बाइड घुला हो, या उसमें ऑस्टेनाइट की अलग मात्रा अवशिष्ट रही हो। AISI M2 उच्च-गति इस्पात का शिखर किसी अन्य उच्च-गति इस्पात पर, या AISI H13 का शिखर किसी अन्य ऊष्म-कार्य ग्रेड पर, उपचार-इतिहास का मिलान किए बिना लागू न करें। समय उतना ही महत्वपूर्ण है जितना तापमान। J. H. Hollomon और L. D. Jaffe की 1945 की विधि टेम्परिंग समय, तापमान और संघटन को शमनित इस्पात में विकसित संरचना तथा गुणों से संबंधित करती है। इसका सामान्यतः लिखा जाने वाला पैरामीटर **T(log t + c)** मार्टेंसाइट के टेम्परिंग की मात्रा को परिमाणित करता है; तापमान सामान्यतः परम तापमान होता है, समय संपर्क-अवधि होती है, और *c* संघटन तथा प्रतिक्रिया पर निर्भर स्थिरांक को दर्शाता है। यह पैरामीटर अलग-अलग अनुसूचियों को एक तुल्य नाममात्र टेम्परिंग अवस्था में रख सकता है, लेकिन इससे गर्म करने की दर, पूर्ववर्ती सूक्ष्मसंरचना, ऑस्टेनाइज़िंग, अनुप्रस्थ काट का आकार या मिश्रधातु की प्रतिक्रिया में अंतर समाप्त नहीं होते। H13 उपकरण इस्पात पर 2013 के एक सहकर्मी-समीक्षित अध्ययन से भी यह सीमा पुष्ट होती है। इसकी विधि ने समतापी, धीमी-गति से गर्म करने वाली और तीव्र-गति से गर्म करने वाली अनुसूचियों के लिए अलग-अलग कठोरता प्रतिक्रियाओं का पूर्वानुमान किया, जिनमें द्वितीयक-कठोरीकरण व्यवहार भी शामिल था। कोई भट्ठी-अनुसूची जो अवक्षेपण-क्षेत्र से गुजरने में कई मिनट बिताती है, आवश्यक नहीं कि अंतिम तापमान तक तत्काल छलाँग लगाने के तुल्य हो। ### शिखर कठोरता बनाम उपयोगी सेवा-गुण ग्राफ का उच्चतम बिंदु केवल उस परीक्षण-विधि के अंतर्गत मापी गई अधिकतम कठोरता है। यह स्वतः सर्वोत्तम टेम्परिंग अवस्था नहीं होती। अधिकतम द्वितीयक कठोरता के साथ कम हुई दृढ़ता, दरार पड़ने के प्रति अधिक संवेदनशीलता, अवशिष्ट प्रतिबल या अवशिष्ट-ऑस्टेनाइट रूपांतरण से होने वाला आयामी परिवर्तन जुड़ा हो सकता है। किसी एक संपर्क-स्थिति में घिसाव-प्रतिरोध बेहतर हो सकता है, जबकि ऊष्मीय-थकान प्रतिरोध या आघात-प्रदर्शन घट सकता है। किसी डाई इस्पात को स्वीकार्य दृढ़ता और आयामी स्थिरता प्राप्त करने के लिए अपने द्वितीयक-कठोरीकरण अधिकतम से कम कठोरता की आवश्यकता हो सकती है। इसके विपरीत, गर्म अवस्था में काम करने वाले किसी उपकरण को मृदुकरण के प्रति प्रतिरोध से लाभ हो सकता है, भले ही कमरे के तापमान पर उसकी कठोरता उपलब्ध अधिकतम न हो। केवल कठोरता से भंगुरता-प्रतिरोध, तन्य नमनीयता, ऊष्मीय थकान, विकृति या सेवा के दौरान होने वाले मृदुकरण के बारे में भी बहुत कम जानकारी मिलती है। इसलिए वक्र को आघात, तन्य, दृढ़ता, आयामी और अनुप्रयोग-विशिष्ट आँकड़ों के साथ पढ़ना चाहिए। प्रेरण-कठोरित इस्पातों के लिए ASM Handbook Volume 4C तुल्य समय–तापमान अवस्थाओं के निरूपण के रूप में Hollomon–Jaffe और Grange–Baughman सहसंबंधों की तुलना करता है। “तुल्य” का अर्थ परीक्षित सामग्री और मॉडल-सीमा के भीतर तुल्य है, न कि प्रत्येक इस्पात या प्रत्येक ताप-मार्ग के लिए परस्पर विनिमेय। इसी प्रकार, 2013 के *Journal of Materials Processing Technology* अध्ययन ने गर्म और गुनगुने फोर्जिंग डाई इस्पातों में संपर्क-अवधि और कठोरता-परिवर्तन के सहसंबंध के लिए टेम्परिंग पैरामीटर—जिसे Hollomon–Jaffe या Larson–Miller पैरामीटर भी कहा जाता है—का उपयोग किया। ऐसे सहसंबंध आँकड़ों को व्यवस्थित करते हैं; वे सुनिश्चित कठोरता-मूल्य या निश्चित शिखर तापमान प्रदान नहीं करते। ### ग्रेड, अवस्था और परीक्षण-विधि का विवरण किसी उपयोगी वक्र में सटीक इस्पात पदनाम और मानक दिया होना चाहिए, जैसे **AISI H13** या **AISI M2**, तथा जहाँ प्रासंगिक हो वहाँ लागू विनिर्देश, जैसे **ASTM A681**। जब रासायनिक संघटन ज्ञात हो, तो कार्बन और प्रमुख कार्बाइड-निर्माता तत्वों सहित उसका विवरण दें। यह भी बताएं कि प्रयोग से पहले सामग्री एनीलित, सामान्यीकृत, शमनित और टेम्पर्ड, या किसी अन्य प्रकार से संसाधित थी। ऊष्मा-उपचार अभिलेख में ऑस्टेनाइज़िंग तापमान, होल्ड समय, वातावरण, नमूने का आकार, गर्म करने की दर, शमन माध्यम और शमन-विलंब दिया जाना चाहिए। टेम्परिंग तापमान, तापमान पर धारण-अवधि, गर्म करने की दर, शीतलन-विधि और टेम्परिंग चक्रों की संख्या भी दें। नमूने का स्थान—सतह, केंद्र, अनुप्रस्थ काट, अनुदैर्ध्य काट या कोई अन्य परिभाषित स्थिति—बताएं, क्योंकि अनुप्रस्थ काट का आकार और तापीय प्रवणताएँ परिणाम बदल सकती हैं। अंत में, कठोरता की विधि और स्केल की पहचान करें: उदाहरण के लिए, HRC, HV या HBW; जहाँ लागू हो वहाँ इंडेंटर और भार; सतह की तैयारी; परीक्षण तापमान; तथा रीडिंगों की संख्या और उनका प्रसार। इन विवरणों के बिना कोई वक्र वास्तविक प्रयोग का वर्णन कर सकता है, फिर भी तुलना के लिए असुरक्षित रह सकता है। कठोरता का शिखर एक इस्पात, एक अवस्था और एक मापन-विधि के बारे में प्रमाण है—सभी टेम्परिंग उपचारों के लिए कोई सामान्य नियम नहीं। ## संदर्भ रूपरेखा: एक प्रमाण्य टेम्परिंग विनिर्देशन ### सामग्री और प्रारंभिक अवस्था को परिभाषित करें जब तक टेम्परिंग विनिर्देशन में इस्पात की सटीक पहचान न हो, तब तक वह प्रमाण्य नहीं माना जा सकता। जहाँ लागू हो, ग्रेड, उत्पाद मानक, ऊष्मा-उपचार मानक और पदनाम को ठीक-ठीक दर्ज करें; उदाहरण के लिए, ASTM A681 H13, UNS T20813 या संबंधित विनिर्देशन द्वारा अपेक्षित कोई अन्य पदनाम। केवल “टूल स्टील” या “कठोरित इस्पात” न लिखें। रासायनिक संघटन उपलब्ध कार्बन, मिश्रधातु-कार्बाइड बनाने वाले तत्वों और अवशिष्ट तत्वों को नियंत्रित करता है, जबकि अनुप्रस्थ-काट का आकार और पूर्ववर्ती प्रसंस्करण उस संरचना को प्रभावित करते हैं जो टेम्परिंग पर प्रतिक्रिया देगी। प्रारंभिक धातुकर्मीय अवस्था भी दर्ज की जानी चाहिए। यह बताएं कि सामग्री एनीलित, सामान्यीकृत, क्वेंचित और बिना टेम्पर की हुई, या पहले से टेम्पर की हुई है; तथा जहाँ ज्ञात हो, वहाँ पूर्व कठोरता भी शामिल करें। कठोरित अवस्था के लिए ऑस्टेनिटाइजिंग तापमान, सोक समय, भट्ठी का वातावरण, स्थानांतरण समय और क्वेंचिंग माध्यम का दस्तावेजीकरण करें। क्वेंच में हलचल, अवरोध और शीतलन की तीव्रता अवशिष्ट ऑस्टेनाइट, मार्टेंसाइट आकृति-विज्ञान, अवशिष्ट प्रतिबल और अवक्षेपण की संभाव्यता को बदल सकते हैं। पहले से टेम्पर किए गए इस्पात पर किया गया दूसरा टेम्पर, पहले टेम्पर के समतुल्य नहीं होता, भले ही भट्ठी का तापमान और धारण समय समान हों। ASM Handbook Volume 4A टेम्परिंग को “कठोरित या सामान्यीकृत इस्पात को निम्न क्रांतिक तापमान से कम तापमान तक गर्म करना” परिभाषित करता है। यह परिभाषा प्रक्रिया की सीमा निर्धारित करती है, न कि कोई सार्वभौमिक विधि। यही संदर्भ टेम्परिंग तापमान, समय, कार्बन मात्रा, मिश्रधातु मात्रा और अवशिष्ट तत्वों को परिणामी सूक्ष्मसंरचना तथा गुणधर्मों के नियंत्रक के रूप में पहचानता है। ### ऊष्मीय चक्र निर्दिष्ट करें चक्र को एकल नाममात्र तापमान के रूप में नहीं, बल्कि क्रमबद्ध चरणों के रूप में लिखें। विनिर्देशन में लक्ष्य तापमान और अनुमत सीमा, तापन दर या भट्ठी का ताप-वृद्धि कार्यक्रम, भार के तापमान को मापने की विधि, तापमान पर धारण समय, टेम्परिंग चक्रों की संख्या और शीतलन विधि का उल्लेख होना चाहिए। “550 °C पर दो घंटे टेम्पर करें” लिखने से महत्वपूर्ण प्रश्न अनुत्तरित रह जाते हैं—यदि कार्यखंड धीरे-धीरे 550 °C तक पहुँचता है, यदि थर्मोकपल भार के बजाय भट्ठी की हवा का तापमान मापता है, या यदि शीतलन स्थिर हवा, प्रवाहित हवा अथवा किसी अन्य नियंत्रित माध्यम में होता है। टेम्परिंग एक परस्पर-संबद्ध प्रक्रिया है। U.S. Department of Energy कार्बन विसरण, कार्बाइड निर्माण, ऑस्टेनाइट अपघटन और पुनर्प्राप्ति को इस प्रतिक्रिया के समकालिक या क्रमिक भागों के रूप में वर्णित करता है। साधारण कार्बन-इस्पात की टेम्परिंग में प्रायः कठोरता घटती है, क्योंकि अतिसंतृप्त मार्टेंसाइट का अपघटन होता है और पुनर्प्राप्ति आगे बढ़ती है। उच्च-मिश्रधातु वाले टूल स्टील अलग प्रकार से व्यवहार कर सकते हैं: ASM International के अनुसार, द्वितीयक कठोरीकरण मोलिब्डेनम, वैनेडियम और टंग्स्टन से संबद्ध कार्बाइडों सहित सूक्ष्म मिश्रधातु-कार्बाइडों के अवक्षेपण से उत्पन्न होता है। अधिक प्रबल अवक्षेपण टेम्पर-सॉफ्टनिंग के प्रति प्रतिरोध बढ़ा सकता है और कठोरता का शिखर उत्पन्न कर सकता है। इस शिखर को असामान्य परीक्षण-परिणाम नहीं, बल्कि सामान्य धातुकर्मीय प्रतिक्रिया माना जाना चाहिए। National Institute of Standards and Technology के 1930 में प्रकाशित एक अध्ययन में बताया गया था कि “द्वितीयक-कठोरीकरण शिखर की तीव्रता ऑस्टेनिटाइजेशन की मात्रा के साथ बढ़ती है।” यह परिणाम प्रत्येक ग्रेड के लिए एक ही शिखर तापमान निर्धारित नहीं करता। अधिक व्यापक ऑस्टेनिटाइजेशन मिश्रधातु के घुलने, अवशिष्ट ऑस्टेनाइट और बाद के अवक्षेपण के लिए उपलब्ध विलेय की मात्रा को बदल सकता है। समय-तापमान पैरामीटर चक्रों की तुलना में सहायक होते हैं, लेकिन वे निर्दिष्ट चक्र का विकल्प नहीं हैं। J. H. Hollomon और L. D. Jaffe की 1945 की विधि टेम्परिंग समय, तापमान और संघटन को क्वेंचित इस्पात में विकसित संरचना तथा गुणधर्मों से संबद्ध करती है। सामान्यतः प्रयुक्त रूप में यह पैरामीटर **T(log t + c)** के रूप में व्यक्त किया जाता है, जिसमें परम तापमान, समय और संघटन-संबंधी स्थिरांक का उपयोग मार्टेंसाइट के टेम्परिंग की मात्रा निर्धारित करने के लिए किया जाता है। समतुल्य पैरामीटर तापन दर, पूर्ववर्ती सूक्ष्मसंरचना, ऑस्टेनिटाइजिंग प्रक्रिया, अनुप्रस्थ-काट के आकार या मिश्रधातु की प्रतिक्रिया में मौजूद अंतरों को समाप्त नहीं करता। यह सीमा विशेष रूप से गैर-समतापीय तापन के लिए महत्वपूर्ण है। H13 टूल स्टील पर किए गए 2013 के एक समकक्ष-समीक्षित अध्ययन में समतापीय, धीमी-तापन और तीव्र-तापन कार्यक्रमों की तुलना की गई तथा विभिन्न कठोरता-प्रतिक्रियाओं, जिनमें द्वितीयक-कठोरीकरण व्यवहार भी शामिल था, का पूर्वानुमान लगाया गया। ASM Handbook Volume 4C भी इंडक्शन-कठोरित इस्पातों के लिए Hollomon-Jaffe और Grange-Baughman सहसंबंधों की तुलना करता है; दोनों समतुल्य समय-तापमान स्थितियों का निरूपण कर सकते हैं, लेकिन सहसंबंध इस बात का प्रमाण नहीं है कि दो भौतिक चक्र समान सूक्ष्मसंरचनाएँ उत्पन्न करते हैं। हॉट- और वार्म-फोर्जिंग डाई स्टील पर किए गए 2013 के एक अध्ययन में टेम्परिंग पैरामीटर—जिसे Hollomon-Jaffe या Larson-Miller पैरामीटर भी कहा जाता है—का उपयोग संपर्क समय और तापमान को कठोरता में परिवर्तन से संबद्ध करने के लिए किया गया। ऐसा पैरामीटर तुलना का उपकरण है, तापन-इतिहास को छोड़ देने की अनुमति नहीं। ### इच्छित गुणधर्म-समुच्चय के विरुद्ध परिणाम का सत्यापन करें विनिर्देशन में यह परिभाषित होना चाहिए कि स्वीकृति का अर्थ क्या है। आवश्यक कठोरता पैमाना, परीक्षण विधि, भार, मापन-स्थल और अनुमत सीमा निर्दिष्ट करें। बड़े या प्रवणता-कठोरित घटक के लिए एक सुविधाजनक रीडिंग दर्ज करने के बजाय सतह, कोर और मध्यवर्ती स्थान निर्दिष्ट करें। वास्तविक टेम्परिंग चार्ट और भार का तापमान दर्ज करें, क्योंकि केवल भट्ठी का निर्धारित तापमान अनुपालन सिद्ध नहीं कर सकता। जब ग्रेड, सेवा-जोखिम या द्वितीयक-कठोरीकरण प्रतिक्रिया इसकी मांग करे, तब कठोरता सत्यापन के साथ सूक्ष्मसंरचनात्मक परीक्षण भी किया जाना चाहिए। इस परीक्षण में टेम्पर्ड मार्टेंसाइट, मिश्रधातु-कार्बाइड अवक्षेपण, अवशिष्ट ऑस्टेनाइट, बैनाइट, डीकार्बराइजेशन और क्वेंचिंग क्रैकिंग का आकलन किया जा सकता है। धातुवैज्ञानिक साक्ष्य प्रकाश सूक्ष्मदर्शिता द्वारा प्रत्येक कार्बाइड की रासायनिक संरचना निर्धारित नहीं कर सकते; इसलिए जहाँ प्रदर्शन कार्बाइड की संरचना या वितरण पर निर्भर हो, वहाँ उच्च-रिज़ॉल्यूशन विधियों की आवश्यकता पड़ सकती है। आयामी परिवर्तन, कठोरता या अवशिष्ट-प्रतिबल परीक्षण भी गुणधर्म-समुच्चय का हिस्सा हो सकते हैं; केवल कठोरता से यह स्थापित नहीं किया जा सकता कि कोई टेम्पर उपयुक्त है। इसलिए संक्षिप्त समीक्षा रूपरेखा यह है: सटीक ग्रेड और लागू पदनाम की पहचान करें; प्रारंभिक धातुकर्मीय अवस्था बताएं; ऑस्टेनिटाइजिंग और क्वेंचिंग का दस्तावेजीकरण करें; टेम्परिंग तापमान, समय, तापन दर, चक्रों की संख्या और शीतलन विधि परिभाषित करें; फिर निर्दिष्ट स्वीकृति मानदंडों के विरुद्ध कठोरता और, जहाँ आवश्यक हो, सूक्ष्मसंरचना का सत्यापन करें। विनिर्देशन में यह स्वीकार किया जाना चाहिए कि विसरण, अवक्षेपण, अपघटन और पुनर्प्राप्ति परस्पर क्रिया करते हैं। निरंतर सॉफ्टनिंग एक संभावित परिणाम है—हर इस्पात के लिए लागू नियंत्रक नियम नहीं। ## संदर्भ 1. \[1\] ASM International. [Tempering of Induction-Hardened Steels](https://dl.asminternational.org/handbooks/edited-volume/11/chapter-abstract/127400/Tempering-of-Induction-Hardened-Steels). ASM Handbook Volume 4C, 2024. [](/hi/%E0%A4%B5%E0%A4%BF%E0%A4%95%E0%A5%80/%E0%A4%8A%E0%A4%B7%E0%A5%8D%E0%A4%AE%E0%A4%BE-%E0%A4%89%E0%A4%AA%E0%A4%9A%E0%A4%BE%E0%A4%B0/%E0%A4%87%E0%A4%B8%E0%A5%8D%E0%A4%AA%E0%A4%BE%E0%A4%A4-%E0%A4%95%E0%A5%80-%E0%A4%9F%E0%A5%87%E0%A4%AE%E0%A5%8D%E0%A4%AA%E0%A4%B0%E0%A4%BF%E0%A4%82%E0%A4%97-%E0%A4%AA%E0%A5%8D%E0%A4%B0%E0%A4%A4%E0%A4%BF%E0%A4%95%E0%A5%8D%E0%A4%B0%E0%A4%BF%E0%A4%AF%E0%A4%BE-%E0%A4%94%E0%A4%B0-%E0%A4%A6%E0%A5%8D%E0%A4%B5%E0%A4%BF%E0%A4%A4%E0%A5%80%E0%A4%AF%E0%A4%95-%E0%A4%95%E0%A4%A0%E0%A5%8B%E0%A4%B0%E0%A5%80%E0%A4%95%E0%A4%B0%E0%A4%A3#wiki-cite-ref-1) https://dl.asminternational.org/handbooks/edited-volume/11/chapter-abstract/127400/Tempering-of-Induction-Hardened-Steels 2. \[2\] J. H. Hollomon, L. D. Jaffe. [Transformation of Austenite: Time-Temperature Relations in Tempering Steel](https://onetunnel.org/documents/transformation-of-austenite-time-temperature-relations-in-tempering-steel-metals-technology-september-1945-with-discussion-). Metals Technology, 1945. 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[](/hi/%E0%A4%B5%E0%A4%BF%E0%A4%95%E0%A5%80/%E0%A4%8A%E0%A4%B7%E0%A5%8D%E0%A4%AE%E0%A4%BE-%E0%A4%89%E0%A4%AA%E0%A4%9A%E0%A4%BE%E0%A4%B0/%E0%A4%87%E0%A4%B8%E0%A5%8D%E0%A4%AA%E0%A4%BE%E0%A4%A4-%E0%A4%95%E0%A5%80-%E0%A4%9F%E0%A5%87%E0%A4%AE%E0%A5%8D%E0%A4%AA%E0%A4%B0%E0%A4%BF%E0%A4%82%E0%A4%97-%E0%A4%AA%E0%A5%8D%E0%A4%B0%E0%A4%A4%E0%A4%BF%E0%A4%95%E0%A5%8D%E0%A4%B0%E0%A4%BF%E0%A4%AF%E0%A4%BE-%E0%A4%94%E0%A4%B0-%E0%A4%A6%E0%A5%8D%E0%A4%B5%E0%A4%BF%E0%A4%A4%E0%A5%80%E0%A4%AF%E0%A4%95-%E0%A4%95%E0%A4%A0%E0%A5%8B%E0%A4%B0%E0%A5%80%E0%A4%95%E0%A4%B0%E0%A4%A3#wiki-cite-ref-3) https://experts.arizona.edu/en/publications/hardness-of-h13-tool-steel-after-non-isothermal-tempering/ **एक नज़र में** प्रक्रिया-सीमा निम्न निम्नतम क्रांतिक तापमान से नीचे प्राथमिक अभिक्रियाएँ कार्बन विसरण, कार्बाइड निर्माण, ऑस्टेनाइट अपघटन और पुनर्प्राप्ति संभावित कठोरता-प्रतिक्रिया नरमी, बनी हुई कठोरता या द्वितीयक कठोरीकरण प्रमुख ऐतिहासिक प्राचल T(log t + c) [वापस ऊष्मा उपचार](/hi/विकी/ऊष्मा-उपचार "ऊष्मा उपचार — Steel Wiki")