آنیلینگ

آنیل کردن (Annealing) نوعی عملیات حرارتی به حساب می آید و در علم مواد، به فرایندی می‌گویند که موجب تغییر خواص ماده مانند سختی و شکل‌پذیری آن می‌شود.
عموما قطعاتی که با روش ریخته گری، آهنگری و کشش تولید می شوند ساختار مناسبی نداشته و به شکل مستقیم در صنایع کاربرد ندارند. از این رو لازم است قبل از مصرف، عملیات حرارتی مثل همگن سازی، آنیل، نرماله کردن و غیره بر روی آنها انجام شود.

ما در این مقاله قصد داریم بیشتر در رابطه با آنیل کردن صحبت نماییم. این فرایند شامل گرم کردن ماده تا دمای مناسب، نگهداری در آن دما و سپس سرد کردن با سرعت مناسب تا دمای محیط می‌باشد.
آنیل کردن (بازپخت) هم برای فلزات و آلیاژهای آهنی و هم غیرآهنی کاربرد دارد. تفاوت در روش‌های مختلف آنیل کردن به دلیل تفاوت در گرم کردن و سر کردن می‌باشد که منجر به قابلیت‌های متفاوتی می‌شود.

 

هدف از آنیل کردن

عملیات آنیل با هدف نرم کردن مواد فلزی انجام می‌شود و مواردی مانند ماشین کاری، خواص الکتریکی، انعطاف پذیری، قابلیت کار سرد و ساختار آلیاژ تغییر قابل توجهی می‌کند.
آنیل علاوه بر عملیات حرارتی برای آلیاژهای دیگری چون مس، آلومینیوم و برنج نیز کاربرد دارد، به طور کلی در هر موردی که نیاز باشد قطعه تردی در دمای پایین تغییر شکل پیدا کند، فرآیند بازپخت کاربرد خواهد داشت.

 

هدف از آنیل کردن

 

آنیل کردن آلیاژ آهنی

آنیل کردن انواع مختلفی داشته که هدف و نتیجه آنها متفاوت است. هرگاه عنوان خاصی برای آن ذکر نشود، منظور بازپخت کامل است که در آن آلیاژ آهنی تا بالاتر از دمای استحاله گرم شده و سپس به آرامی در داخل کوره سرد شده و کاملا نرم می شود. سیکل این عملیات باتوجه به ترکیب و مشخصات آلیاژ متفاوت بوده و برای هر فولاد سیکل مشخصی وجود دارد.

 

آنیل کردن آلیاژ غیرآهنی

اما برای آلیاژهای غیرآهنی با ترکیب و ساختار مربوط به خود، عملیات بازپخت برای اهداف زیر انجام می‌شود:

  1. حذف کامل یا جزیی اثرات کار سرد (احتمال رخ دادن تبلور مجدد)
  2. آمیخته شدن کامل رسوبات به صورت ذرات درشت
  3. رسوب ذرات از محلول جامد

 

کاربرد آنیل کردن

از جمله کاربردهای آنیلینگ شامل موارد زیر است:

  • نرم کردن و افزایش انعطاف پذیری فلز و از بین بردن اثرات سخت کردن
  • بهبود ماشین کاری و ضربه پذیری
  • افزایش قابلیت رسانایی و هدایت الکتریکی

 

فرآیند آنیلینگ چگونه انجام می شود؟

در عملیات بازپخت و آنیلینگ، ابتدا به فلز مورد نظر تا بالا رفتن دما از دمای تبلور مجدد آن حرارت می دهند و برای مدت زمانی طولانی در همان دما نگه می دارند.
این فرآیند موجب افزایش شکل پذیری آلیاژ و مقاومت آن در برابر ضربه شده و به اصطلاح آن را چقرمه خواهد کرد.
بعد از گرم کردن، آلیاژ را در دمای محیط آرام آرام خنک می کنند البته در برخی موارد برای آلیاژهای مس، نقره و برنج این امکان وجود دارد که کوئنچ در آب صورت بگیرد.

 

فرآیند آنیلینگ

 

انواع روش های آنیل کردن

آنیل کامل

در آنیل کامل افزایش دما بستگی به میزان کربن موجود در قطعه دارد و برای فولادهای هیپویوتکتوئیدی تا بالای نقطه تک فازی تشکیل آستنیت، فولاد در معرض حرارت قرار می گیرد.
در برخی موارد کل ساختار قطعه به آستنیت تبدیل شده و یا بخشی از آن دچار تغییر فاز می شود به طور کلی می توان گفت زمان نگه داری در دمای بالا به خواص نهایی که از قطعه انتظار داریم بستگی دارد.

 

آنیل هم دما

آنیل هم دما طی دو مرحله اتفاق می افتد، مرحله اول مشابه آنیل کامل است و قطعه تا دمای آستنیت گرم می شود و مرحله بعدی قطعه مورد نظر به سرعت سرد شده و در مدت زمانی مشخص در آن دما نگه داشته می شود.

 

آنیل پیوسته

آنیل پیوسته یکی از متداول ترین روش ها در آنیل ورق است، در این فرآیند دمای ورق افزایش پیدا کرده و خواص آن در حین تولید بهبود می یابد. آنچه که در این فرآیند مهم است جلوگیری از افزایش بیش از حد دمای ورق بوده چرا که موجب صرف انرژی بسیار زیاد برای خنک کردن مجدد ورق خواهد شد.
آنیل نوع پیوسته در بخش های خط تولید ورق نورد سرد، ورق گالوانیزه و قلع اندود بسیار پرکاربرد است. آنیل پیوسته شامل چندین فرآیند است که هر کدام را مختصر بررسی می نماییم.

 

 

آنیل پیوسته

 

 

گرمایش: در فرآیند گرمایش ورق فولادی آرام آرام تا جایی که به دمای مورد نظر برای آنیل برسد گرم می شود، ضروری است برای از بین بردن تنش های حرارتی و ناصافی ها، ورق را در تماس مستقیم با شعله قرار ندهیم.
همگن سازی: بعد از به اتمام رسیدن مرحله گرمایش، وارد فرآیند همگن سازی می شویم، در این قسمت نرخ گرمایش کم شده و اختلاف دما در نقاط مختلف ورق فولادی کاهش می یابد.

خنک کاری: در عملیات خنک کاری، ورق به تدریج و به شکل یکنواخت در همه ی نقاط، حرارت خود را از دست می دهد. خنک کاری عموما توسط جت هوا و به صورت یکنواخت صورت می گیرد.

مقالات بیشتر

error: Content is protected !!
اسکرول به بالا