کار با فلز می تواند کار دشواری باشد و مهم است که با مواد خود به درستی برخورد کنید تا از خواص مورد نیاز شما اطمینان حاصل شود.
تعدادی از روشهای بهبود کیفیت مختلفی وجود دارد که همه آنها کاربردهای خاصی دارند ، اما امروزه ما بر روی آنیلینگ تمرکز می کنیم ، نوعی عملیات حرارتی که برای کاهش سختی و شکنندگی و کاهش خطر شکست یا شکستن استفاده می شود و به فلز اجازه می دهد تا در کارهای دیگر ایستادگی کند.
آنیلینگ چیست؟
در فلزکاری ، آنیل یک فرایند متداول عملیات حرارتی است که برای تغییر خواص فیزیکی و مکانیکی فلزات خاص برای کاهش سختی ، افزایش شکل پذیری و از بین بردن تنش های داخلی استفاده می شود.
معمولاً برای معکوس کردن یا کاهش اثرات کار با سرما استفاده می شود تا امکان پردازش بیشتر فراهم شود. در برخی شرایط ، آنیل می تواند بر خواص شیمیایی و الکتریکی فلز نیز تأثیر بگذارد.
چرا از آنیل استفاده می شود؟
هدف اولیه از عملیات حرارتی این است که خواص مکانیکی فلز را تغییر داده و آن را نرم تر و کارآمدتر کند. حرارت دهی خطر شکستگی مواد ، ترک خوردگی و اعوجاج را کاهش می دهد.
فلزات سخت و شکننده نیز به احتمال زیاد باعث ساییدگی بیش از حد یا آسیب به ابزار و ماشین آلات می شوند و حرارت دهی این مشکل را کاهش می دهد.
حرارت دهی اغلب پس از فرآیندهای کار سرد مانند کشیدن ، آسیاب کردن ، شکل دادن رول یا خم شدن برای کاهش اثرات آن و امکان کار بیشتر فلز استفاده می شود.
همچنین معمولاً برای از بین بردن تنش هایی که پس از جوشکاری ظاهر می شود ، استفاده می شود. در برخی شرایط ، از آنیل می توان برای بهبود خواص الکتریکی فلز با رسانایی بیشتر آن استفاده کرد.
حرارت دهی چگونه کار می کند؟
با حرارت دادن مواد در بالای دمای تبلور مجدد آن ، نگه داشتن آن در آن دما برای مدت زمان مورد نظر ، سپس اجازه می دهد تا با سرعت از پیش تعیین شده خنک شود.
این امر به سه مرحله تقسیم می شود:
مرحله بهبودی
در مرحله اول که مرحله بازیابی نامیده می شود ، از کوره یا منبع حرارتی جایگزین برای افزایش دمای فلز به سطحی استفاده می شود که تنش های داخلی آن را برطرف می کند.
تبلور مجدد
ساختار یک فلز از ساختارهای بلوری تشکیل شده است که به دانه ها معروف هستند. در این مرحله ، فلز تا دمای تبلور مجدد گرم می شود و دانه های جدید عاری از تنش های قبلی ایجاد می شوند.
مهم است که دمای مورد نظر خود را به طور دقیق محاسبه کنید تا مطمئن شوید که دقیقاً زیر نقطه ذوب فلز باقی مانده است.
مرحله رشد دانه
در این مرحله نهایی ، دانه های جدید اجازه دارند در یک محیط کنترل شده با خنک کردن مواد با سرعت از پیش محاسبه شده رشد کنند. این میزان ترکیب نهایی فلز را تعیین می کند.
در برخی از انواع خاص حرارت دهی ، ممکن است برخی مواد با خنک شدن در آب به سرعت خنک شوند. سپس این فلز برای انجام هرگونه فرآیند دیگر مانند شکل دهی یا شکل گیری آماده است.
چه تجهیزات برای حرارت دهی مورد نیاز است؟
مهمتر از همه ، آنیل نیاز به یک دستگاه گرمایش دارد تا فلز را به دمای مورد نیاز خود برساند. این معمولاً یک کوره است ، نوعی کوره با درجه حرارت بالا که قادر است به دمای بین 700 تا 900 درجه سانتی گراد برسد ، اگرچه برخی از آنها می توانند به 1000 درجه سانتیگراد یا بالاتر برسند.
بهتر است از کوره ای استفاده کنید که برای نیازهای شما مناسب باشد ، به عنوان مثال ، اگر حجم بالایی از قطعات برای حرارت دهی وجود دارد ، کوره تسمه نقاله ممکن است بتواند روند شما را تسریع کند.
هنگام کار بر روی قطعات کوچکتر مانند سیم مسی یا جواهرات ، ممکن است از مشعل یا سایر وسایل دستی به عنوان منبع حرارت استفاده کنید.
کدام فلزات می توانند از فرآیند پخت سود ببرند؟
آنیلینگ بیشتر در فولادها استفاده می شود ، اما می توان این فرآیند را روی آلومینیوم ، مس ، برنج و برخی از آلیاژها نیز اعمال کرد. انواع مختلف آنیل برای فلزات مختلف اعمال می شود.
فلزات آنیل بیشتر در کجا استفاده می شود؟
فلزات آنیل شده در بسیاری از موارد مفید هستند ، از جمله در مواردی که ممکن است فلز چندین بار روی آن کار شود. برنامه های رایج عبارتند از:
- ورق های فلزی که از نورد سرد عبور کرده اند و نیاز به کار بیشتری دارند مانند خم شدن یا پرس شدن.
- موادی که قبلاً در معرض دمای بالا قرار گرفته اند (مانند مواردی که در جوشکاری استفاده می شوند) باعث ایجاد تنش های باقیمانده می شوند.
- سیم فلزی که برای کاهش اندازه ، مراحل طراحی را طی کرده است.
- لوله های مسی که نیاز به خم شدن دارند یا قبلا ساختار آن به دلیل انواع دیگر کار دچار مشکل شده است.
آنیل در صنایع مختلف از ساخت و ساز تا خودرو و جواهرات استفاده می شود.