آخرین مقالات
آنیل کردن

آنیل کردن (بازپخت)

آخرین بروزرسانی: پنج شنبه ۳۰ خرداد ۱۳۹۸ 2

هنگامی که می‌خواهیم با سرد و گرم کردن فلزات، تغییراتی در شکل پذیری، سختی و یا استحکام قطعه بوجود آوریم، نوعی عملیات حرارتی انجام داده‌ایم. به این نوع عملیات حرارتی، آنیل کردن می‌گوییم.

این فرآیند به طور خلاصه عبارت است  از قرار دادن قطعه‌ای در کوره، افزایش دمای کوره تا مقداری معین و سپس نگه داشتن قطعه در همان دما در یک بازه زمانی مشخص.

در ادامه دمای کوره را تا رسیدن به دمای محیط کاهش می‌دهند.  برای شناخت بهتر این نوع عملیات حرارتی به بررسی موارد زیر ‌پرداخته‌ایم:

  • عملیات حرارتی
  • دلایل اهمیت عملیات حرارتی
  • عملیات حرارتی در فولادها
  • انواع عملیات حرارتی
  • عملیات و کاربردهای آنیلینگ

مجموعه‌ آهن آنلاین از متخصصین مجرب و زبده برای عرضه‌ محصولات فولادی بهره گرفته است. و قیمت تمامی محصولات فولادی را به روز می‌کند؛ از جمله می‌توان به قیمت ورق سیاه اشاره کرد.

 

عملیات حرارتی

گرم کردن و سرد کردن فلزات، آلیاژهای آن‌ها و حتی سرامیک‌ها برای رسیدن به خاصیت‌های مکانیکی و فیزیکی قابل قبول را عملیات حرارتی می‌گویند.

به منظور تبدیل خاصیت‌های فیزیکی، مکانیکی، شیمیایی و به خصوص خواص متالورژیکی مواد از عملیات حرارتی استفاده می‌کنند. توجه داشته باشید که فرآیند عملیات حرارتی علاوه بر فلزات بر  روی مواد غیرفلزی مانند سرامیک و شیشه نیز انجام می‌شود.

 

دلایل اهمیت و استفاده از عملیات حرارتی

هر فرآیند عملیات حرارتی به منظور رفع مجموعه‌ای از عیوب مکانیکی و دست یافتن به ویژگی‌های بخصوصی صورت می‌گیرد. از این روش می‌توان برای  ایجاد خواصی بهتر در تولید فولادهایی استفاده کرد که ارزان‌تر هستند تا از نظر اقتصادی شرایط مطلوب‌تری ایجاد شود (از طریق بهتر کردن خواص فیزیکی فولادهای معمولی).

بنابراین عملیات حرارتی به طور کلی باعث تغییر و بهبود ویژگی‌های مکانیکی و فیزیکی در طی پروسه‌ تولید محصول می‌شود که در این قسمت به برخی از این موارد اشاره می‌کنیم. 

  • نوعی عملیات حرارتی با افزایش سختی سطحی، سبب بهبود میزان مقاومت در برابر خراش‌خوردگی خواهد شد. در واقع با تشکیل لایه‌ای سخت بر سطح قطعه این عمل صورت می‌گیرد. از سوی دیگر نرم بودن مرکز نسبت به سطح قطعه، میزان استقامت آن را در برابر ضربه افزایش می‌دهد و در مجموع چقرمگی می‌تواند افزایش یابد.
  • بهبود خاصیت‌هایی مانند خواص الکتریکی، مغناطیسی در قطعه‌ موردنظر.
  • ایجاد ساختاری ریز دانه و بهبود همزمان استحکام و انعطاف پذیری قطعه. 
  • ایجاد ساختاری عاری از تنش‌های مکانیکی باقی مانده. 
  • ایجاد ساختاری حاوی رسوبات ریز جهت بهبود استحکام و سختی.

 

عملیات حرارتی | آنیل کردن

نمایی از عملیات حرارتی

انواع عملیات حرارتی

به منظور انجام عملیات حرارتی آنیل، روش‌های مختلفی در نظر گرفته شده است که مهم‌ترین انواع آن عبارتند از:

۱- آنیل کامل کردن

۲- نرماله کردن

۳- کوئنچ و تمپر.

در این قسمت عملیات حرارتی  در فولادها و آلیاژهای مرتبط با آن بررسی می‌کنیم. از جنبه دمایی، انجام عملیات حرارتی در فولادها در دو گروه دسته‌بندی می‌شوند:

  • عملیات حرارتی در دماهای بالاتر از ۷۲۳ درجه‌‌ سانتی‌گراد، است. این عملیات حرارتی شامل مواردی است که در ابتدا هر یک را معرفی می‌کنیم سپس در ادامه برخی از آن‌ها را به طور کامل توضیح خواهیم داد. این عملیات شامل سخت کردن، نرماله کردن و مارتمپر کردن است.
  • عملیات حرارتی در دماهای پایین‌تر از دمای ۷۲۳ درجه‌ سانتی‌گراد. این عملیات حرارتی شامل کروی کردن، تنش زدایی و آنیل کامل  است.

 

انواع فرایندهای آنیل کردن

این فرآیند انواع مختلفی دارد که هدف و نتیجه آنها متفاوت است. هر گاه 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 با توجه به ترکیب و مشخصات آلیاژ متفاوت بوده و برای هر فولاد سیکل مشخصی وجود دارد.

عملیات بازپخت خود به چند دسته تقسیم می شود:

 

نرمالیزاسیون – Normalizing

در این عملیات، آلیاژهای آهنی تا بالاتر از دمای استحاله Ac3 گرم شده و بعد در هوای آزاد سرد می‌شود. ساختار و خواص فولادهای کم کربن در این عملیات، مشابه عملیات باز پخت کامل (Full Annealing) است اما نکته قابل ذکر اینکه نتیجه عملیات نرمالیزاسیون و بازپخت برای همه آلیاژهای آهنی یکسان نیست.

 

آنیل فرایند

به این فرایند، آنیل میانی نیز می گویند که موجب نگهداری و حفظ شکل پذیری قطعه سرد شده می شود تا حین کار ترک نخورد. قطعه تا دمای آستینته شدن گرم شده و تا زمانی که تنش‌ها در آن کاهش یابند نگهداری می‌شود و سپس در کوره خنک می‌شود. در ادامه قطعه برای کار سرد بعدی آماده است.

 

بازپخت کامل

با این فرآیند خاصیت شکل پذیری ماده افزایش یافته و ساختار یکنواختی با خواص دینامیکی خوب حاصل می‌شود.

 

علت عملیات حرارتی در فولادها

دلایل متعددی برای تولید فولادهایی با خاصیت‌های مختلف وجود دارد. ساختار کریستالی گاما در آهن Fcc و ساختار کریستالی آلفا، Bcc است.

ساختار Fcc بدلیل داشتن تراکم شبکه بالاتر و تعداد سیستم‌های لغزش بیشتر در دمای محیط، برای ما نسبت به ساختار Bcc مطلوب‌تر است. بنابراین می‌توان گفت، تغییر فاز کریستالی آهن از آلفا به گاما یکی از علل اعمال عملیات حرارتی بر روی یک قطعه است.

این کار با عملیات حرارتی مختلف صورت می‌پذیرد که البته انتخاب دماهای مناسب به مقدار زیادی به درصد کربن وابسته است. از این رو یکی از عواملی که میزان سختی و مقاومت فولادها را تحت تاثیر قرار می‌دهد، میزان کربن استفاده شده در آن‌ها است.

 

عملیات آنیلینگ کامل

عملیات بازپخت، نوعی عملیات حرارتی است که با تغییر در خواص فیزیکی ماده، خواص مکانیکی قطعه را بهبود می‌دهد. با این عملیات فرم‌پذیری قطعه‌ مد نظر افزایش می‌یابد در نتیجه با کاهش سختی فلز مواجه می‌شویم.

در فرآیند آنیلینگ، به فلز مد نظر حرارت وارد می‌کنند این دمای وارده از دمای بلورینگی یا همان دمای کریستالیزاسیون بیشتر است. افزایش دمای قطعه‌ مد نظر در یک بازه‌ زمانی استاندارد افزایش پیدا می‌کند بعد از آن دمای قطعه را اندک اندک کاهش می‌دهند.

در این فرایند، چگالی نابجایی‌های قطعه کاهش یافته و دانه‌ها با آرایش جدیدی کنار یکدیگر قرار می‌گیرند. این امر باعث می‌شود میزان سختی و انعطاف‌پذیری مواد با تغییراتی مواجه شود. به این تغییر شکل صورت گرفته در ساختار مواد  Recrystallize می‌گویند.

 

عملیات حرارتی | آنیل کردن

عملیات حرارتی مفتول

 

خنک‌سازی آنیلینگ

در این فرایند، عملیات خنک‌سازی یا کوئنچ کردن با سرعت آهسته انجام می‌شود. هدف از اینکه دما را به طور ناگهانی کاهش نمی‌دهند این امر است که ریزساختار حاصل شده کم‌ترین تنش باقیمانده را داشته باشد، که این ساختار مطلوب باعث می‌شود تا میزان نرم‌شدن قطعه به میزان حداکثر خود نزدیک شود.

گاهی به منظور خنک‌سازی فولاد، آن را در موادی مانند آب، روغن، شن و ماسه و حتی نیتروژن مایع فرو می‌برند. برخی مواقع هم قطعه را در این مواد فرو نمی‌برند، بلکه مستقیما کوره را خاموش می‌کنند و اجازه می‌دهند فولاد در داخل همان کوره کم کم خنک شود تا به دمای اتاق برسد.

 

کاربرد آنیلینگ

این فرآیند کاربردهای فرآوانی دارد در این بخش چندین نمونه از کاربردهای آنیل کردن را به تفکیک مطرح می‌کنیم.

  • افزایش انعطاف پذیری فلزات
  • بهبود ماشین‌کاری
  • بهبود خواص رسانایی 

اگر بخواهیم فلز تردی را در دمای پایین، تحت تغییرشکل قرار دهیم، با اعمال تنش، خیلی سریع می‌شکند. با انجام عملیات آنیل بر روی قطعه‌ مورد نظر می‌توان این عیب را برطرف کرد.

توجه داشته باشید که برای فلزاتی مانند برنج، آلومینیوم و مس نیز می‌توان عملیات بازپخت را انجام داد.

همان‌طور که می‌دانید طی فرآیند آنیل کردن دمای تعیین شده برای فلز دمای خاصی است که فلز را در آن دما نگه می‌دارند. در این شرایط عیوبی که تغییر شکل‌پذیری فلز را محدودیت کرده است، رفع می‌گردد؛ سپس فلز در یک دوره‌ زمانی خاص در آن حالت نگهداری می‌شود بعد از آن دمای فلز کاهش می‌یابد.

در این مطلب به بررسی عملیات آنیل کردن و انواع آن پرداخته‌ایم، اگر در این رابطه فعالیت می‌کنید یا اطلاعاتی در این زمینه دارید می‌توانید از طریق کامنت با ما و دیگر دوستان به اشتراک بگذارید.

 

تاریخ انتشار: شنبه ۱۰ خرداد ۱۳۹۳
اشتراک گذاری
2
دیدگاه بگذارید
1 دیدگاه های موضوع
1 پاسخ های موضوع
0 دنبال کنندگان
 
دیدگاه ها با بیشترین پاسخ
داغ ترین دیدگاه ها
1 نویسنده دیدگاه
  مشترک شدن  
جدیدترین قدیمی ترین بیشترین رای
اطلاع از
عباس عذاری

تشکر

جداول وزنی مشاهده کنید
ارائه فاکتور رسمی
ارسال به سراسر کشور
اینستاگرام مشاهده صفحه
سبد خرید
سبد خرید محصول حذف شد. بازگرداندن
نام کالا
واحد
مقدار
قیمت واحد
    برآورد قیمت کل : 0 ریال
    ادامه خرید
    مشخصات ثبت کننده
    ثبت سفارش با نام کاربری
    ثبت سفارش به عنوان کاربر مهمان
    عملیات موفق
    کد پیگیری: مشاوران ما با ارائه بهترین پیشنهادات. با شما تماس خواهند گرفت
    کاربر گرامی
    آیا تمایل دارید، با همین شماره موبایل عضو آهن آنلاین شوید و از مزایای آن استفاده کنید؟
    بله حتما فعلا نه
    اشتراک گذاری