حلقه زنجیره پلیمری نظم پردامنه ای را نشان می دهد که ویسکوزیته با غلظت افزایش می یابد (اثر تغلیظ) .
در یک غلظت معین ، ویسکوزیته یک پلیمر در محلول با افزایش وزن مولکولی ، افزایش می یابد . وقتی انرژی مکانیکی (برش) محلول پلیمری توسط پمپ یا تلاطم پروانه ای تامین شد ، برش ناشی از تغلیظ محلول اتفاق می افتد .
این انرژی برای شکستن پیوند کووالانسی کربن – کربن در زنجیره پلیمری بکار می رود . وقتی پیوند کربن – کربن شکسته شود ، وزن مولکولی متوسط پلیمر کاهش می یابد که این تحت عنوان تجزیه مکانیکی یا تجزیه برشی شناخته می شود .
اگر کاهشی در وزن مولکولی متوسط داشته باشیم به دنبال آن کاهش در ویسکوزیته محلول را خواهیم داشت زیرا سرعت انتقال حرارت با کاهش ویسکوزیته افزایش می یابد .
می توان انتظار داشت که درجه برشی همزمان با سرعت سرمایشی افزایش پیدا کند .
2-پایداری حرارتی – اکسیدی
تمام ترکیبات آلی شامل روغن و محلول های پلیمری در معرض ناپایداری حرارتی – اکسیدی قرار می گیرند وقتی در شرایط کوئنچ قرار می گیرند . هرچند که ناپایداری تحت شرایط کوئنچ کردن پدیده ای شناخته شده ای است اما اطلاعات اندکی در مورد پایداری حرارتی – اکسیدی پلیمر یا روغن وجود دارد که شاید مشکلاتی باشد که در اثر جدایش بطور کمی در عملکرد محیط کوئنچ همچون هیدرولیز ، ناپایداری حرارتی ، ناپایداری برشی ، آلودگی فلز و مقدار بیرون کشیده شدن ایجاد می شود .
3- مقدار بیرون کشیده شدن
مقدار بیرون کشیده شدن روی قطعه کار بعد از کوئنچ کردن تحت تاثیر چند پارامتر است : درجه انحلال مجدد بعد از کوئنچ کردن ، شکل قطعه کار ، اندرکنش بین پلیمر و قطعه کار ، درجه تر شوندگی پلیمر و قطعه کار ، غلظت پلیمر در محیط کوئنچ ، تلاطم و دمای محیط کوئنچ .
اندازه گیری دقیق مقدار بیرون کشیده شدن برای مقایسه کاری مشکل است .
اگر فرض شود که غلظت پلیمر در فصل مشترک فلز بعد از کوئنچ کردن ، انحلال کاملی داشته باشد و واکنش بین پلیمر و قطعه کار بزرگ نباشد (همیشه این فرض معتبر نیست) مقدار بیرون کشیده شدن در کمترین حالت باید برابر مقدار محلول باقی مانده روی قطعه کار تر شده در غلظت پلیمر است .
حتی در شرایط ایده آل تمام محلول های کوئنچ پلیمری مقداری بیرون کشیده شدن را نشان می دهد (مانند روغن) .
اختلاف در واکنش بین پلیمر – قطعه کار ، تغییراتی را در ساختار پلیمر نشان می دهد . از آنجایی که پلیمرها در غلظت های متفاوتی استفاده می شوند بنابراین نرخ بیرون کشیده شدن باید بطور نسبی و نه بصورت دقیق گزارش شود .
هیلدر قطعه آزمایشی با یک شکل پیچیده را طراحی نمود ( ‏شکل (2-18) (الف)) . این مدل که قسمت های نامنظم زیادی را دارد پس از گرمایش در محلول های پلیمری PAG ، PVP و PSA در شرایط بدون تلاطم و با تلاطم آزمایش شده است . داده ها اختلاف قابل توجهی در بیرون کشیده شدن از خود نشان می دهند . متاسفانه ، نرخ بیرون کشیده شدن نسبی و نتیجه اثر آن روی سرعت سرمایش گزارش نشده است . اگرچه هیلدر نتیجه گرفت که مقدار بیرون کشیده شدن متوسط پلیمر پایین تر از مقدار بیرون کشیده شدن متوسط یک روغن است که در دمای C ° 40 کوئنچ شده است .
سگربرگ نتایج تا حدی متفاوت در یک بررسی مشابه بدست آورده است . هیلدر همچنین نشان داد که مقدار بیرون کشیده شدن تابع خطی از ویسکوزیته محلول است (‏شکل (2-18) (ب)) . در نتیجه غلظت پلیمر در یک محیط کوئنچ مطابق با افزایش مقدار بیرون کشیده شدن پلیمر پیش بینی نمود]41[.

مطلب مرتبط :   دانلود پایان نامه درباره نرم افزار، فعالیت

(الف)- شکل نمونه محلول های پلیمری متداول در شرایط با تلاطم و بدون تلاطم برای تعیین مقدار بیرون کشیده شدن ، (ب) – تاثیر ویسکوزیته محلول پلیمری روی مقدار بیرون کشیده شدن در آزمایش بدون تلاطم ]43-41[ .
4- پایداری شیمیایی
تغییرات در شدت کوئنچ زمانی ناچیز است که پایداری شیمیایی محیط کوئنچ را داشته باشیم . پلیمرهایی که در محیط کوئنچ استفاده می شوند محلول آبی هستند که لازم است پلیمر انتخابی از نظر هیدرولیز پایداری در هر زمان را داشته باشند]41[.
2-8-5- مقایسه منحنی های سرمایش آب- محلول پلیمری
‏شکل (2-19) منحنی های سرمایش آب و پلیمر را نشان می دهد و سه نقطه از پروب را برای تعیین سرعت سرمایش مشخص می کنند .
مرطوب شدن آب آهسته و برای محلول پلیمری ناگهانی می باشد . داده ها نشان می دهد که کوئنچ در آب با مرطوب شدن آهسته از لبه های پروب شروع می شود .
در واقع هر سه مرحله کوئنچ کردن (لایه جوشان ، هسته جوشان و جابجایی) ممکن است همزمان بوجود آید . در حالی که کوئنچ در محیط پلیمری ، فرآیند مرطوب شدن بعد از تقریباً 10 ثانیه پایداری فیلم جوشان را به همراه داشته که همانگونه که در ‏شکل (2-19) (ب) دیده می شود در هر سه نقطه پروب منحنی سرمایش یکسانی بدست می آید که همین عامل باعث دستیابی به یک سختی یکنواخت در اثر کوئنچ در محیط پلیمری نسبت به آب می باشد ]43[.
مقایسه منحنی های سرمایشی در نقاط مختلف پروب سیلندری فولاد کرم نیکل در طول مرطوب شدن آهسته (آب) و مرطوب شدن سریع و ناگهانی (محلول پلیمری) (الف) در مرکز و (ب) سه نقطه نشان داده شده در سطح پروب ]43[ .
مطالعه فرآیند تمپر کردن در فولادهای با ساختاردو فازی