آنیل کردن چیست

بازپخت یا آنیل کردن( Annealing) یک فرآیند عملیات حرارتی است که منجر به تشکیل میکرو ساختار های تعادلی شامل فریت و سمانتیت ولی با توزیع های متفاوت می شوند. همچنین خواص فیزیکی و گاهاً شیمیایی یک فولاد را تغییر می‌دهد تا شکل‌پذیری آن افزایش یابد و سختی آن کاهش یابد تا کارایی آن بیشتر شود.

در واقع واژه آنیل دارای معنی و کاربرد وسیعی است. بدین صورت که به هر نوع عملیات حرارتی که منجر به تشکیل ساختاری بجز مارتنزیت و با سختی کم و انعطاف پذیری زیاد شود اطلاق می شود. عملیات حرارتی آنیل به سری فرآیند های مشخص تر و دقیق تر تقسیم می شود. این تقسیم بندی براساس دمای عملیات، روش سرد کردن، ساختار و خواص نهایی است.

فرآیند بازپخت نیاز به فلزات با دمایی بالاتر از دمای تبلور مجدد آن برای مدت زمان معینی قبل از سرد شدن دارد. سرعت سرد شدن بستگی به انواع فلزات در حال بازپخت دارد. به عنوان مثال، فلزات آهنی مانند فولاد معمولاً در هوای ساکن تا دمای اتاق خنک می شوند، در حالی که مس، نقره و برنج می توانند به آرامی در هوا یا به سرعت در آب خنک شوند.

فرآیند گرمایش باعث مهاجرت اتم ها در شبکه کریستالی و کاهش تعداد نابجایی ها می شود که منجر به تغییر شکل پذیری و سختی می شود. مواد عملیات حرارتی شده با سرد شدن دوباره کریستال می شوند. اندازه دانه کریستال و ترکیب فاز به سرعت گرمایش و سرمایش بستگی دارد و اینها به نوبه خود خواص مواد را تعیین می کنند.سرد یا گرم کردن قطعات فلزی پس از بازپخت، ساختار مواد را یکبار دیگر تغییر می دهد، بنابراین ممکن است برای دستیابی به خواص مطلوب، عملیات حرارتی بیشتری لازم باشد. با این حال، با دانش ترکیب مواد و نمودار فاز، عملیات حرارتی می‌تواند فلزات را نرم کرده و آنها را برای فرآیند بعدی مانند شکل‌دهی، مهر زنی و همچنین جلوگیری از شکنندگی آماده کند.

تاریخچه بازپخت (آنیل)

قدمت آنیل به صدها سال قبل برمی گردد، کلمه آنیل از انگلیسی میانه “ANELEN” به معنای آتش زدن یا برافروختن و همچنین پختن و خنثی کردن آمده است و هچنین نشانه ها حاکی از آن است که از سال 1150 تا 1500 در انگلستان درباره ی آنیل کردن نوشته شده است. در حالی که ما دقیقاً نمی دانیم چه کسی آنیل را کشف کرده است، ریشه شناسی نشان می دهد که حداقل 900 سال پیش مورد استفاده قرار گرفته است.

هدف از آنیل کردن

عملیات آنیل با هدف نرم کردن مواد فلزی انجام می‌شود و مواردی مانند ماشین کاری، خواص الکتریکی، انعطاف پذیری، قابلیت کار سرد و ساختار آلیاژ تغییر قابل توجهی می‌کند. آنیل علاوه بر عملیات حرارتی برای آلیاژهای دیگری چون مس، آلومینیوم و برنج نیز کاربرد دارد، به طور کلی در هر موردی که نیاز باشد قطعه تردی در دمای پایین تغییر شکل پیدا کند، فرآیند بازپخت کاربرد خواهد داشت.

آنیل کردن آلیاژ آهنی

آنیل کردن انواع مختلفی داشته که هدف و نتیجه آنها متفاوت است. هرگاه عنوان خاصی برای آن ذکر نشود، منظور بازپخت کامل است که در آن آلیاژ آهنی تا بالاتر از دمای استحاله گرم شده و سپس به آرامی در داخل کوره سرد شده و کاملا نرم می شود. سیکل این عملیات باتوجه به ترکیب و مشخصات آلیاژ متفاوت بوده و برای هر فولاد سیکل مشخصی وجود دارد.

آنیل کردن آلیاژ غیرآهنی

اما برای آلیاژهای غیرآهنی با ترکیب و ساختار مربوط به خود، عملیات بازپخت برای اهداف زیر انجام می‌شود:

1. حذف کامل یا جزیی اثرات کار سرد (احتمال رخ دادن تبلور مجدد)
2. آمیخته شدن کامل رسوبات به صورت ذرات درشت
3. رسوب ذرات از محلول جامد

فرآیند آنیلینگ چگونه انجام می شود؟

در عملیات بازپخت (آنیلینگ)، ابتدا به فلز مورد نظر تا بالا رفتن دما از دمای تبلور مجدد آن حرارت می دهند و برای مدت زمانی طولانی در همان دما نگه می دارند. این فرآیند موجب افزایش شکل پذیری آلیاژ و مقاومت آن در برابر ضربه شده و به اصطلاح آن را چقرمه خواهد کرد. بعد از گرم کردن، آلیاژ را در دمای محیط آرام آرام خنک می کنند البته در برخی موارد برای آلیاژهای مس، نقره و برنج این امکان وجود دارد که کوئنچ در آب صورت بگیرد.

انواع روش های آنیل کردن

.آنیل کامل

.آنیل هم دما

.آنیل کروی کردن

.آنیل تنش گیری

. آنیل پیوسته

آنیل پیوسته،خود شامل(گرمایش/همگن سازی/خنک کاری)می باشد.

کاربرد آنیل کردن

از جمله کاربردهای آنیلینگ شامل موارد زیر است:

• نرم کردن و افزایش انعطاف پذیری فلز و از بین بردن اثرات سخت کردن
• بهبود ماشین کاری و ضربه پذیری
• افزایش قابلیت رسانایی و هدایت الکتریکی