آنیلینگ چیست؟

آنیل کردن

هنگامی که فولاد آنیل می شود، مواد تا دمایی که از قبل با توجه به نوع فولاد مورد استفاده تعیین شده است، گرم می شود. پس از گرم شدن، مواد در یک فضای مطبوع خنک می شوند، دقیقاً مانند کوره ای که آن را گرم می کند.

این فرآیند عملیات حرارتی ریزساختار ماده را تغییر می دهد تا خواص مکانیکی یا الکتریکی آن را تغییر دهد. به طور معمول، در فولاد، بازپخت برای کاهش سختی، افزایش شکل‌پذیری و کمک به کاهش تنش‌های داخلی استفاده می‌شود.

مزایای آنیلینگ

بازپخت فولاد یا هر فلز دیگری شامل حرارت دادن آن تا دمای خاص و اجازه دادن به آن برای خنک شدن با سرعت خاصی است. انجام این کار، ناخالصی ها را از دانه ها حذف می کند، شکل پذیری فلز را افزایش می دهد و سختی آن را کاهش می دهد.

بازپخت، شکل‌پذیری را پس از کار سرد بازیابی می‌کند، بنابراین اجازه کار اضافی بدون ترک را می‌دهد. بازپخت همچنین می تواند برای کاهش تنش مکانیکی ناشی از سنگ زنی، ماشین کاری و غیره استفاده شود، در نتیجه از تغییر شکل در طی عملیات حرارتی بعدی در دمای بالا جلوگیری می کند. در برخی موارد از آنیلینگ برای بهبود خواص الکتریکی استفاده می شود.

فرآیند آنیلینگ

یک قطعه فلز از شبکه ای از ساختارهای کریستالی به نام دانه تشکیل شده است و گاهی اوقات دانه ها به گونه ای قرار می گیرند که باعث ایجاد تنش اضافی به کل ورق فلز می شوند. در مرحله اول بازپخت فولاد یا فلز دیگر که بازیابی نامیده می شود، فلز تا نقطه ای گرم می شود که این تنش های داخلی می توانند از بین بروند.

حرارت دادن بیشتر فلز تا دمایی درست زیر نقطه ذوب آن می تواند دانه های جدیدی را بدون تنش از قبل موجود دانه های قدیمی ایجاد کند. تشکیل این دانه جدید را تبلور مجدد می نامند. برای کنترل رشد این دانه های جدید، اجازه دهید فلز با سرعت خاصی خنک شود که به آن فاز رشد دانه می گوییم.

تکمیل کل این فرآیند منجر به یک فلز با شکل پذیری عالی و کاهش سختی می شود. چرا گاهی اوقات بهتر است از فلزی با سختی کمتر استفاده کنیم؟ اگر یک قطعه فلز خیلی سخت باشد، شکننده می شود. بادوام ترین فلزات بسیار انعطاف پذیر هستند، به این معنی که می توانند بدون شکستن خم شوند و ضربه را جذب کنند. بازپخت فلز راهی برای دستیابی به تعادل ایده آل بین سختی و شکل پذیری است.

کاربردها و مواد

یکی از کاربردهای اصلی آنیلینگ اثر سخت کاری پیچشی است. در هنگام شکل دهی سرد، کشش، خم شدن و غیره، مواد به حدی سخت می شوند که نمی توانند بیشتر پردازش شوند یا باعث ترک خوردن می شوند. عملیات بازپخت در این مرحله باعث انعطاف پذیری مواد می شود و امکان شکل دهی بیشتر را فراهم می کند. به روشی مشابه، بازپخت برای کاهش تنش‌های داخلی که هنگام جامد شدن جوش ایجاد می‌شوند، استفاده می‌شود.

کاربردهای صنعتی فلزات آنیل شده

فلز آنیل شده

بسیاری از فرآیندهای صنعتی رایج امروزه نیازمند یا با استفاده از فولاد آنیل شده و فلزات آنیل شده هستند. به عنوان مثال، به منظور کاهش تنش پسماند جوشکاری، معمولاً ساختار جوشکاری شده آنیل می شود.

بازپخت همچنین فلزاتی را که در اثر ماشینکاری با استحکام بالا بیش از حد گرم شده اند، تقویت می کند. هنگامی که سیم نازک می شود، تنش در دانه ایجاد می شود، بنابراین سیم جدید معمولا آنیل می شود. علاوه بر این، فرآیند ساخت ورق فلزی قطعاتی را تولید می‌کند که خیلی سفت هستند، بنابراین ورق‌ها اغلب برای بازگرداندن دوام آن‌ها آنیل می‌شوند.

عادی سازی چیست؟

برخلاف آنیل فلزی، نرمالیزاسیون برای افزایش سختی انجام می شود. این امر با گرم کردن مواد بالاتر از محدوده آستنیتی و سپس اجازه دادن به آن در هوا خنک می شود که به سرعت سرد می شود. این فرآیند همچنین منجر به کاهش شکل پذیری می شود.

سایر فرآیندها

فولاد و سایر فلزات علاوه بر بازپخت و نرمال کردن، حداقل دو روش معمول دیگر نیز دارند: تمپر کردن و کوئنچ. هر گزینه در میان بسیاری از شرکت های تولیدی و تولیدی محبوب است. با این حال، استفاده از هر کدام اهداف، مزایا و معایب خاصی دارد، درست مانند بازپخت و نرمال کردن.

مزاج

تمپر کردن، مانند بازپخت، برای افزایش شکل پذیری و نرمی مواد استفاده می شود. با این حال، این روش درمان تاکید بیشتری بر بهبود مغناطیسی و ماشینکاری فولاد دارد.

خاموش کردن

کوئنچ شبیه به تمپر کردن است و قابلیت ماشینکاری و خواص مغناطیسی را افزایش می دهد. با این حال، هدف از این درمان، افزایش سختی مواد است، درست مانند نرمال کردن. بر خلاف نرمال سازی، که در آن فلز در هوا خنک می شود، کوئنچ از یک محیط مایع برای خنک کردن سریع فولاد استفاده می کند. از طریق این فرآیند، دانه‌های فولاد ریزتر می‌شوند، زیرا پس از هسته‌گذاری اجازه رشد ندارند.