انواع آنیل کردن
آنیل کامل (Full Annealing)
- هدف: کاهش سختی، افزایش نرمی و انعطاف‌پذیری، بهبود ساختار کریستالی و کاهش تنش‌های داخلی.
- روش: قطعه تا دمایی بالاتر از دمای بحرانی (Ac3 برای فولادها) گرم شده و در آن دما به مدت کافی نگه داشته می‌شود تا ساختار آستنیتی تشکیل شود. سپس به آرامی در کوره سرد می‌شود تا ساختار فریتی و پرلیتی درشت تشکیل شود.
- کاربرد: برای قطعاتی که نیاز به حداکثر نرمی و انعطاف‌پذیری دارند، مانند ورق‌های فلزی، سیم‌ها و قطعات شکل‌دهی شده.
آنیل تنش‌زدایی (Stress Relief Annealing):
- هدف: کاهش تنش‌های داخلی ناشی از فرآیندهای شکل‌دهی، جوشکاری یا ماشین‌کاری بدون تغییر زیاد در خواص مکانیکی.
- روش: قطعه تا دمایی پایین‌تر از دمای بحرانی (معمولاً بین 500 تا 650 درجه سانتی‌گراد برای فولادها) گرم شده و برای مدت کوتاهی در آن دما نگه داشته می‌شود. سپس به آرامی در هوا یا کوره سرد می‌شود.
- کاربرد: برای قطعاتی که تحت تنش‌های داخلی قرار دارند و احتمال ترک خوردن یا تغییر شکل آنها وجود دارد.
آنیل نرمالیزه کردن (Normalizing Annealing)
- هدف: بهبود ساختار کریستالی، افزایش سختی و مقاومت به سایش، یکنواخت کردن ساختار و خواص.
- روش: قطعه تا دمایی بالاتر از دمای بحرانی (Ac3 برای فولادها) گرم شده و در هوا سرد می‌شود. سرعت سرد شدن بیشتر از آنیل کامل است و منجر به تشکیل ساختار پرلیتی ریزتر می‌شود.
- کاربرد: برای قطعاتی که نیاز به سختی و مقاومت به سایش بالاتری دارند، مانند قطعات ریخته‌گری و آهنگری.
آنیل همدما (Isothermal Annealing)
- هدف: دستیابی به ساختار و خواص مطلوب با کنترل دقیق دما و زمان.
- روش: قطعه تا دمایی بالاتر از دمای بحرانی گرم شده و سپس به سرعت تا دمایی پایین‌تر از دمای بحرانی سرد می‌شود و در آن دما برای مدتی نگه داشته می‌شود تا تغییرات ساختاری مورد نظر رخ دهد. سپس به آرامی سرد می‌شود.
- کاربرد: برای قطعاتی که نیاز به خواص مکانیکی خاصی دارند و کنترل دقیق فرآیند ضروری است.
آنیل اسفرودایزینگ (Spheroidizing Annealing)
- هدف: بهبود قابلیت ماشین‌کاری فولادهای پر کربن با تبدیل ساختار کاربید به ذرات کروی.
- روش: قطعه برای مدت طولانی در دمایی نزدیک به دمای بحرانی (Ac1 برای فولادها) نگه داشته می‌شود تا کاربیدها به شکل کروی تبدیل شوند. سپس به آرامی سرد می‌شود.
- کاربرد: برای قطعاتی که نیاز به ماشین‌کاری دقیق و آسان دارند، مانند ابزارها و قالب‌ها.
عوامل مؤثر در آنیل کردن
- دما: دمای آنیل کردن باید با توجه به نوع ماده، ترکیب شیمیایی و هدف از انجام آن تعیین شود.
- زمان: مدت زمان نگه داشتن قطعه در دمای آنیل نیز بستگی به نوع ماده، ابعاد قطعه و دمای آنیل دارد.
- نرخ سرد کردن: سرعت سرد کردن قطعه پس از آنیل بر ساختار و خواص نهایی آن تأثیر می‌گذارد. سرد کردن سریع‌تر منجر به تشکیل ساختار ریزتر و سخت‌تر می‌شود، در حالی که سرد کردن آرام‌تر ساختار درشت‌تر و نرم‌تر را ایجاد می‌کند.
کاربردهای آنیل کردن
- صنایع خودروسازی: تولید قطعات موتور، گیربکس و بدنه خودرو.
- صنایع هوافضا: ساخت قطعات هواپیما و فضاپیما.
- صنایع ساختمانی: تولید میلگرد، ورق و سایر قطعات فلزی.
- صنایع ابزارسازی: ساخت ابزارآلات برش، قالب‌ها و قطعات دقیق.
آنیل کردن فرآیندی مهم در بهبود خواص مواد است که با کنترل دقیق دما، زمان و نرخ سرد کردن می‌توان به ساختار و خواص مکانیکی مطلوب دست یافت. انتخاب نوع مناسب آنیل کردن بستگی به نوع ماده، هدف از انجام آن و خواص مورد نیاز دارد.
