آنیل-بازپخت-بازپخت بحرانی-انیلینگ- Annealing-آنیل چیست؟-عملیات حرارتی

آنیل چیست؟ (بازپخت = انیلینگ = Annealing) در متالورژی، یک عنوان کلی در عملیات حرارتی است. که شامل حرارتی دهی و نگه داشتن یک دمای خاص و سپس سرمایش با نرخ مناسب می باشد. و عموماً برای نرم کردن مواد استفاده می شود.

آنیل

آنیل یا بازپخت چیست

عملیات های حرارتی مختلفی تحت عنوان کلی بازپخت طبقه بندی می شوند. این فرآیند ها ممکن است برای کاهش سختی یا استحکام، حذف تنش های پسماند، بهبود قابلیت ماشین کاری. بهبود سفتی، بازگردانی قابلیت شکل پذیری، اصلاح اندازه دانه ها. کاهش تفکیک، پایدار سازی ابعاد، با تغییر خواص الکتریکی یا مغناطیسی مواد انجام شود.

چرخه های مختلف بازپخت (آنیل)

در عمل برای رسیدن به خواص مورد نظر، بی نهایت روش بازپخت مختلف وجود دارد. می توان این چرخه ها را بسته به درجه حرارت گرمایش و نرخ و نوع سرمایش. در چند گروه طبقه بندی کرد.

بازپخت ریز بحرانی (Sup-critical Annealing)

در بازپخت زیر بحرانی، آستنیت شکل نمی گیرد. شرایط ابتدایی ماده توسط فرآیند های گرمایی فعالی مانند بازیافت. تبلور مجدد، رشد دانه ها و تراکم کاربید ها تغییر داده می شود. در نتیجه شرایط ابتدایی بلور اهمیت بالایی دارد. در فولادهای نورد شده یا فورج شده hypo-eutectoid که حاوی فریت و پرلیت هستند. استفاده از بازپخت زیر بحرانی می تواند سختی هر دو محتوا را تغییر دهد. اما برای نرم شدن کافی باید زمان های طولانی در دمای بالا نگهداری شود. این عملیات زمانی که بر روی فولادهای سخت شده یا کار-سرد شده انجام شود بسیار مفید خواهد بود. چرا که به راحتی کریستال های جدید برای شکل گیری دانه های فریت شکل خواهد گرفت.

آنیل

بازپخت بحرانی (Intercritical Annealing)

زمانیکه دمای فولاد از مقدار A1 بیشتر شود، آستنیت شروع به شکل گیری می کند. انحلال پذیری کربن (تقریباً 1 درصد) در نزدیک دمای A1 به صورت ناگهانی تغییر می کند. در فولادهای hypo-eutectoid ساختار متعادل در محدوده بین بحرانی A1 تا A3 شامل فریت و آستنیت می شود. و بالای A3 ساختار کاملاً آستنیتی می شود. با این حال تعادل بین مخلوط آستنیتی و فریت به صورت آنی رخ نمی دهد. میزان همگنی در ساختار در دمای آستنیتی کردن یک عامل مهم در تشکیل ساختار و خواص بازپخت شده می باشد. آستنیتی که پس از گرم کردن فولاد تا دمای بالای A1 شکل کرفته است. با سرد شدن آهسته فولاد به زیر دمای A1 دوباره از بین میرود.

خنک کاری پس از تغییر شکل کامل

بعد از اینکه آستنیت به طور کامل تغییر شکل داد، تغییرات متالوژیکی دیگر کمی می تواند رخ دهد. خنک کاری خیلی آهسته ممکن است باعث تراکم کاربیدها شود. و در نتیجه مقدار کمی نرم شدن بیشتر رخ دهد. ولی در این حالت خنک کاری آهسته تأثیر کمتری از تغییر شکل دما – بالا خواهد داشت. به همین خاطر، پس از تغییر شکل کامل آستنیت دلیل متالوژیکی خاصی برای آهسته سرد کردن وجود ندارد. و می توان فولاد را پس از این مرحله تا جای ممکن سریع خنک کرد تا زمان عملیات کاهش یابد.

تأثیرات ساختار ابتدایی

هرچند کاربیدها در ساختار ابتدایی مرتب تر تقسیم شده باشند. آستنیت در دمای بالا A1 همگن تر شکل خواهد گرفت.

بازپخت فوق بحرانی یا کامل (Supercritical of Full Annealing)

یکی از عملیات های متداول در بازپخت، گرم کردن فولاد های hypo-eutectoid. به دمایی بالاتر از دمای بحرانی A3، برای رسیدن به ساختار کاملاً آستنیتی می باشد. به این فرآیند بازپخت کامل یا فوق بحرانی کفته می شود.

آنیل

بازپخت فولادها

بازپخت یا انیلینگ در فولادهای کربنی ساده در حالت کلی یک میکروساختار فریت – پرلیت (Ferrite-Pearlite) تولید می کند. برای بهبود قابلیت ماشین کاری یا عملیات سرد، بهبود خواص مکانیکی یا الکتریکی یا ترقی در پایداری ابعادی. می توان از فرایند بازپخت استفاده کرد. انتخاب یک فرآیند بازپخت صحیح برای بدست آوردن ترکیب مناسبی از خواص ذکر شده. نیازمند یک مصالحه بین خواص می باشد. نام هایی که برای فرآیند بازپخت انتخاب می شوند خود گویای خواص نهایی هستند.

بازپخت کامل

در فرایند بازپخت کامل، فولادهای هیپوتکتوید (دارای کمتر از 77 درصد کربن) به میزان 30 تا 60 درجه سانتی گراد. بالاتر از دمای A3 گرم شده، و به میزان کافی در این دما نگهداری می شوند. تا ساختار آن به یک ساختار همگن تک – فازی آستنیتی یا ساختار شیمیایی و دمای یکنواخت تبدیل گردد. سپس این فولادها به صورت کنترل شده و به آهستگی تا دمای A1 خنک کاری می شوند. خنک کاری معمولاً در داخل کوره و با نرخ 10 تا 30 درجه سانتی گراد. در هر ساعت تا حداقل 30 درجه سانتی گراد کمتر. از دمای A1 انجام می گردد. در این مرحله تغییر ساختاری کاملاً انجام شده و می توان قطعات را از کوره خارج ساخت. و در دمای محیط خنک کاری کرد.

بازپخت محلول

بازپخت محلول (Solution Annealing) که گاه بازپخت به کوئنچ کردن Quench Annealing نیز خوانده می شود. یک عملیات حرارتی دما-بالاست که عناصر آلیاژی ماده به داخل یک محلول جامد آورده می شوند. این حالت محلول جامد با کوئنچ کردن (سرد کردن ناگهانی) ماده داخل آب یا پلیمر حفظ می شوند. به دلیل اینکه فرآیند از نواحی جامد – محلول نمودار فازی آهن – کربن بهره می برد. به این فرآیند بازپخت محلول Solution Annealing می گویند. در مورد آلیاژهای غیر آهنی نیز این فرآیند مربوط به نمودار فازی بین اجرای اصلی تشکیل دهنده آلیاژ است.

بازپخت محلول فولادها

در فولادها، بازپخت محلول شامل گرمایش آن تا دماهای بالا برای مدتی نسبتاً طولانی است. تا کاربیدهای آزاد به داخل محلول جامد کشیده شود. و سپس آنرا به سرعت کوئنچ می کنند. تا ماده در همین شکل ثابت (Freeze) شود. فولاد حاصل قابلیت شکل پذیری خواهد داشت. و مقاومت به خوردگی در مقابل برخی اسیدها افزوده می شود.

آنیل

اصول متالورژیکی

از نمودار دو فازی آهن-کربن برای فهم بهتر عملیات بازپخت می توان استفاده نمود. با اینکه هیچ وقت نمی توان به شرایط تعادل کامل رسید. اما می توان تا نزدیک آن پیش رفت. در تعریف فرآیندهای مختلف بازپخت از اصطلاح دمای بحرانی یا دمای تغییر شکل کمک گرفته می شود.

دماهای بحرانی در فرایند بازپخت فولاد دماهایی هستند که باعث شروع آستنیتی شدن و پایان آستنیتی شدن هستند. برای یک فولاد، دماهای بحرانی بستگی به این دارد که آیا فولاد در حال گرمایش است یا سرمایش. دماهای بحرانی برای آستنیتی شدن برای فولادهای hyper-eutectoid (فولادهایی که کمتر از 0.08 درصد کربن دارند.) با Acmc و Ac1 نشان داده می شود. این دماها در هنگام سرمایش کمتر هستند. و به ترتیب با Ar3 و Ar1 برای فولادهای hypo-eutectoid. و یا Arcm و Ar1 برای فولادهای hyper- eutectoid نشان داده می شوند.

آنیل

فولاد رسول دلاکان

با سالها تجربۀ ارزشمند و گرانبها در عرصه تأمین و توزیع انواع ورق آلیاژی و انواع فولاد آلیاژی. با گواهینامه ها و آنالیزهای معتبری که ضمیمه محصولاتش به مشتریان خویش ارائه داده است. توانسته رضایتمندی مشتریان خویش را همواره فراهم آورد.

صنعتگر شریف و گرامی از اینکه ما را جهت خرید کالا (فولاد آلیاژی) مورد نیاز خویش. انتخاب می نمایید از شما سپاسگزاریم.

ارتباط با ما
09122136675 – 02128423820
واتس آپ: 09122136675
اینستاگرام: fooladdalakan
ایمیل : [email protected]