تابکاری فلز چیست؟

تابکاری ساختار میکروسکوپی به هم ریخته و اعوجاج یافته فولاد را که در اثر کارسختی در نورد سرد ایجاد شده است همگن می کند، تنش های داخلی و ویژگی ناهمسانی ایجاد شده در فولاد را می زداید و ساختار کریستالی بازسازی شده و رشد دانه بدست می آید. به بیان دیگر، تابکاری سبب می شود که ویژگی چکش خواری و توانایی ماشین کاری فولاد افزایش یابد. فرآیندهای مختلفی بر روی فلزات به‌عنوان ماده اولیه بسیاری از صنایع صورت می‌گیرد. هر کدام از این عملیات با اهداف خاصی بر روی انواع فلزات اعمال می‌شوند. این موضوع در رابطه با عملیات تابکاری آن‌ها نیز صدق می‌کند؛ این فرآیند یک مدل عملیات حرارتی است که باعث تقویت خواص فلز می‌شود. درواقع، با تابکاری فلز می‌توان خاصیت چکش‌خواری‌ آن را بهبود بخشیده و برای عملیات ماشین‌کاری آماده کرد. البته پروسه تابکاری فلزات انواع مختلفی دارد که هریک از آن‌ها دارای شرایط و ویژگی‌های مختص به خود است که در ادامه به همه آن‌ها اشاره کرده‌ایم. جهت کسب اطلاعات لازم درباره عملیات تابکاری فلزات، این مطلب را از دست ندهید.

تابکاری فولاد و فلزات چیست؟

فلزات در پروسه تابکاری فلز تحت حرارت بالایی قرار می‌گیرند تا دمای آن‌ها به‌صورت چشمگیری افزایش یابد؛ سپس، فلزات را به‌تدریج سرد می‌کنند تا نرم شوند. با این عملیات حرارتی می‌توان ساختار میکروسکوپی بی‌نظم فولاد که حاصل از آهنگری است را رفع کرد. همان‌طور که اشاره شد نیز با بهره‌گیری از فرآیند تابکاری می‌توان خاصیت چکش‌خواری فولاد را افزایش داد و از آن با خیالی آسوده در عملیات ماشین‌کاری استفاده کرد. می‌توان گفت که هدف اصلی از تابکاری، رفع تنش‌ها و کنش‌های ایجادشده در فلز به‌دلیل آهنگری یا نورد گرم است؛ به‌صورتی‌که جهت ماشین‌کاری تا حد لازم نرم شود.

انواع تابکاری فلزات

امکان انجام تابکاری فلز با روش‌های مختلف وجود دارد که هر یک از آن‌ها متدهای مخصوص به‌خود را دارند. در ادامه، لیست انواع تابکاری فلزات به همراه توضیحات آن‌ها درج شده است:

• فرآیند تابکاری

در این فرآیند، با گذاشتن فولادکار سردشده در دمایی فراتر از دمای تبلور مجدد در یک بازه زمانی مشخص، خصوصیات مکانیکی و ساختار متالوژیکی لازم در آن ایجاد می‌شود. هدف اصلی از این فرآیند تابکاری، تنش‌زدایی و بازگشت مشخصات اولیه ماده است. ضمنا، این فرآیند را در کوره‌های پیوسته یا جعبه‌ای انجام می‌دهند.

• تابکاری کروی

تولیدکنندگان در تابکاری کروی با عملیات بازپخت و نرمالیز کردن فولاد تلاش می‌کنند تا ساختار آن به‌شکل کاربید کروی درآید. ضمن اینکه فرآیند تابکاری کروی زمانبر بوده و درکل، زمان پیاده‌سازی آن بیشتر از روش‌های دیگر است.

• تابکاری کامل

در این روش تابکاری، فرآورده طبق برنامه دمایی و زمانی مشخص‌شده از قبل، گرم و سرد می‌شود. فرم نهایی آن نیز نوعی پرلیت با دانه‌بندی بزرگ است که یکی از بارزترین مشخصات آن، چکش‌‌خواری مناسب است. بنابراین، ماده نهایی در تابکاری کامل در زمینه چکش‌خواری عملکرد خوبی دارد.

• تابکاری هم‌دمایی

در این مدل تابکاری، فرآیند خنک‌سازی فولاد و آهن آلات سریع‌تر از مدل قبلی صورت می‌گیرد؛ به‌صورتی‌که دگرگونی حالت‌های متالوژیکی در وضعیت هم‌دمایی حاصل می‌شود. نتیجه این تابکاری نیز دستیابی به‌ساختار پرلیت با دانه‌بندی ریز است.

مزایا و معایب تابکاری فلزات

حال نوبت به بررسی مزایا و معایب تابکاری فلزات رسیده است تا هرچه بهتر با این فرآیند آشنا شوید. در ادامه لیستی از مهم‌ترین فواید و عیوب فرآیند تابکاری فلز آورده شده است:

• اصلاح سایز دانه‌ها
• پایدارسازی ابعاد فلز
• رفع تنش‌های پسماند
• بازگشت قابلیت فرم‌پذیری
• افزایش خاصیت ماشین‌کاری
•  افزایش احتمال اکسید شدن فلز به علت قرارگیری در دمای بالا

کاهش سختی فلزات و بهبود چکش‌خواری با فرآیند تابکاری

معمولا فلزات از درجه سختی بالایی برخوردار هستند و انجام عملیات ماشین‌کاری بر روی آن‌ها سخت است. بااین‌حال، با برخی از فرآیندها همچون تابکاری فلز می‌توان میزان سختی آن را کاهش داد. در فرآیند تابکاری، ابتدا فلزات را در دمای بالا قرار می‌دهند سپس، آن‌ها را با خنک‌سازی نرم می‌کنند. فلزات بعد از عملیات تابکاری دارای خاصیت چکش‌خواری بهتری می‌شوند و دیگر منعی جهت استفاده از آن‌ها در عملیات ماشین‌کاری وجود ندارد. بنابراین، تابکاری از فرآیندهای مهمی است که باعث کاهش چشمگیر درجه سختی فلزات می‌شود و کارایی‌شان را افزایش می‌دهد؛ به‌صورتی‌که امکان به‌کارگیری آن‌ها در حوزه‌های مختلف فراهم می‌شود.