عملیات حرارتی

• عملیات حرارتی فرآیندی است که در آن با گرم کردن و سپس سرد کردن اجسام، خواص محصول تغییر می‌کند. با توجه به کاربرد فولاد، عملیات حرارتی مختلفی انجام می‌شود که به معرفی هر کدام می‌پردازیم.

  عملیات حرارتی شامل آنیل کردن، نرماله کردن، کروی کردن، سختکاری، تنش‌گیری و تبلور مجدد است که در شکل زیر نشان داده شده است. این عملیات بر روی مقاطع فولادی مانند تیرآهن، ورق، میلگرد، لوله و قطعات فولادی با توجه به کاربرد نهایی انجام می‌شود.

   

• • آنیل کردن (Annealing)

  به فرایندی که در آن محصول ۵۰ درجه سانتیگراد بالاتر از دماهای بحرانی ( A1و A3) حرارت داده می شود، عملیات حرارتی آنیل می گویند. عملیات حرارتی آنیل بسته به نوع سرد کردن و خواص مورد نیاز به انواع مختلف تقسیم بندی می شود. عملیات حرارتی آنیل کردن شامل آنیل کامل،آنیل هم دما،آنیل جزئی،آنیل کروی و آنیل نفوذی می باشد که خواص متفاوتی را ایجاد می کنند.

  آنیل کردن برای کاهش سختی، شکنندگی و تنش‌های داخلی و همچنین افزایش انعطاف‌پذیری انجام می‌شود. این فرایند بسته به میزان کربن در دماهای مختلف انجام می‌شود.

• • سخت کاری (Hardening)

  در بسیاری از مصارف صنعتی نیاز است سطح قطعات سخت و هرچه به مرکز قطعه پیش می رویم چقرمگی افزایش پیدا کند.

  این فرایند سطح قطعات را سخت می‌کند. ابتدا قطعات تا بالای دمای بحرانی حرارت داده می‌شوند و سپس سریع سرد می‌شوند.

  • نرماله کردن (Normalizing)

  عملیات حرارتی نرماله کردن در محدوده ی دمایی ۵۰ الی ۱۰۰ درجه سانتیگراد بالاتر از دمای بحرانی (A3 و Acm) انجام می شود. با توجه به میزان کربن در فولاد این دما متفاوت می باشد اما نهایتا باعث ورود به فاز آستنیت می شود. هدف از نرماله کردن محصولات، ریزکردن دانه های ساختار فولاد در هنگام کار گرم در دمای بالا یا در ضمن ریخته‌گری و انجماد می باشد. این نوع عملیات حرارتی باعث افزایش استحکام، سختی و کاهش انعطاف پذیری در مقایسه با عملیات حرارتی آنیل می شود.

• کروی کردن (Spheroidizing)

در صورت تشکیل فاز سمنتیت یا کاربیدآهن در فولادهای کربن متوسط و پرکربن سختی افزایش پیدا کرده و قابلیت ماشینکاری کاهش پیدا می کند. کاربیدآهن به صورت لایه ای تشکیل می شود،به وسیله عملیات حرارتی کروی کردن شکل کاربیدآهن از لایه ای به کروی تغییر داده می شود. عملیات حرارتی کروی کردن باعث افزایش شکل پذیری، ماشینکاری و استحکام محصول فولادی می شود.

• تنش گیری (Stress relief annealing)

اکثر قطعات تولید شده در صنعت به دلیل کار سرد، جوشکاری و یا نوع سرد شدن آنها داران تنش های داخلی هستند. تنش ها عامل مخرب در قطعات بوده که باعث کاهش طول عمر محصولات میشوند به همین منظور عملیات تنش گیری بر روی آنها انجام میشود.

عملیات تنش‌گیری را در محدوده دمایی ۵۵۰ تا ۶۰۰ درجه سانتی‌گراد انجام می‌دهند و مدت زمان حرارت دادن قطعات به ضخامت آن‌ها بستگی دارد.

• تبلور مجدد (Recrystallization)

وجود تنش و استرس در ساختار قطعات در اثر کار سرد باعث کاهش عمر مفید آنها میشود، در نتیجه باید برای بهبود کیفیت از عملیات حرارتی استفاده کرد.

با درشت شدن دانه ها و کم شدن مرزدانه انرژی آنها کاهش پیدا می کند که باعث افزایش طول عمر محصولات می شود. این عملیات در محدوده ی دمایی ۶۰۰ الی ۷۰۰ درجه سانتیگراد و درست زیر محدوده ی دمایی A1 انجام می شود.

• سخن آخر

عملیات حرارتی یکی از مباحث مهم و تخصصی در علم متالورژی می باشد که با داشتن اطلاعات مفید میتوان از کیفیت محصول اطمینان پیدا کرد. جهت کسب اطلاعات بیشتر می توانید با واحد فروش شرکت فولاد پرشین امیر تماس حاصل فرمایید.