بازگشت به مقالات
دسته بندی : فرآیندها, مرکز یادگیری

تفاوت عملیات آنیل و تمپر

برگشت­‌دادن و بازپخت هر دو از جمله عملیات‌های حرارتی هستند، که خواص مکانیکی فلزات را تغییر می‌دهند اما با اهداف و قوانین متفاوتی انجام می‌شوند. بنابراین، نتایج حاصل از این دو فرایند نیز متفاوت است. در این مقاله به تفاوت عملیات آنیل و تمپر خواهیم پرداخت.

عملیات‌حرارتی

عملیات‌حرارتی فلزات و آلیاژهای فلزی در مفهوم كلی به صورت تغییر ریزساختار مواد از طریق یک سری عملیات شامل حرارت‌دهی تا دمای مشخص، نگهداری در آن دما برای زمان مشخص و سپس سردکردن با سرعتی کنترل‌شده برای رسیدن به خواص دلخواه و مطلوب تعریف‌می‌شود. عملیات‌های حرارتی از فرآیند های ضروری در ساخت فلز هستند که ویژگی های مطلوب فلز را افزایش می دهد و امکان پردازش بیشتر را فراهم میکند.

اهداف عملیات‌های حرارتی:

  • افزایش استحکام
  • افزایش سختی
  • بهبود چقرمگی
  • بهبود ماشینکاری
  • افزایش انعطاف‌پذیری و شکل‌­پذیری
  • افزایش قابلیت ارتجاعی

نكته حائز اهمیت این است كه تقریبا اكثر فلزات و آلیاژها قابلیت انجام عملیات حرارتی را دارند ولی عكس العمل آنها در برابر ایـن تغییـر متفاوت بوده و با توجه به نوع فلز و آلیاژ فرق می كند. به عنوان مثال تقریبا هر فلز و آلیاژی را می توان با عملیات حرارتـی نـرم كـرد ولـی آلیاژهایی كه با عملیات حرارتی سخت شوند، محدود است.

یكی از علل مهمی كه تولید فولاد بالا بوده و كاربردهای فراوانی در صنعت دارد، واكنش آن نسبت به عملیات حرارتی می باشد. بسیاری از آلیاژهای غیرآهنی نیز مانند آلومینیوم، نیكل، منیزیم و تیتانیوم را می توان با روش های عملیات حرارتی مشابه عملیات فولادها مقـاوم كـرد كه البته درجه مقاوم شدن در این دو مورد كاملا متفاوت است.

بازپخت یا آنیل کردن

آنیل كردن یا بازپخت درعلم مواد، به فرایندی می گویند كه موجب تغییر خواص ماده مانند سختی و شكل­‌پذیری آن می شود. این فرایند شامل گرم كردن ماده تا دمایی مناسب ، نگه داری در آن دما در زمان مشخص و كافی و سپس سرد كردن آن با سـرعت آهسته و کنترل شده تـا دمای محیط می باشد. اهداف عملیات بازپخت:

  • نرم کردن فلز برای کار سرد
  • بهبود ماشین‌کاری
  • افزایش رسانایی الکتریکی

در حین کار سرد فلز می تواند به حدی سخت شود که هر کار بیشتری منجر به ترک‌خوردن آن شود، بازپخت فلز شکل­‌پذیری را بهبود می‌بخشد و باعث می‌شود که کارسرد بدون هیچ خطر ترک‌خوردن انجام شود؛ زیرا بازپخت بر تنش های مکانیکی ایجادشده در حین ماشین­کاری یا سنگ‌­زنی تاثیر می‌گذارد. بازپخت برای فولاد استفاده می شود اما دیگر فلزات را از جمله مس، آلومینیوم و برنج می توان در یک فرآیند به نام محلول آنیل شده قرار داد.

از کوره های بزرگ برای بازپخت فولاد استفاده می شود داخل کوره ها باید به اندازه کافی بزرگ باشد تا هوا در اطراف فلز گردش کند. در طول فرآیند بازپخت فلز تا دمای خاصی گرم می شود که در آن تبلور مجدد رخ میدهد در این مرحل هر گونه عیوب ناشی از تغییر شکل فلز ترمیم می شود. فلز برای مدت زمان مشخص در آن دما نگه داری می شود سپس تا دمای اتاق خنک می شود. فرآیند خنک سازی باید بسیار آهسته انجام شود و در نتیجه نرمی به حداکثر برسد، این کار اغلب با غوطه ور کردن فولاد داغ در ماسه، خاکستر یا مواد دیگر با رسنایی حرارتی کم یا با خاموش کردن کوره و اجازه دادن به فولاد برای خنک شدن انجام می شود.

برگشت‌دادن یا تمپرینگ

برگشت­‌دادن برای افزایش چقرمگی آلیاژهای آهنی به ویژه فولاد استفاده می شود. فولاد خام بسیار سخت است اما برای بسیاری از کارها شکننده است فرآیند برگشت‌دادن باعث می‌شود تا میزان سختی و به دنبال آن شکنندگی، کاهش یابند.

برگشت‌دادن برای تغییر در سختی، شکل­پذیری، چقرمگی، مقاومت و پایداری سازه انجام می شود.

برگشت‌­دادن شامل حرارت‌دادن فلز تا دمای دقیق زیر نقطه بحرانی است و اغلب در خلا یا اتمسفر بی‌اثر انجام می‌شود و بسته به نوع فلز متغیراست. به طور کلی دماهای پایین باعث کاهش شکنندگی و حفظ بیشتر سختی می شود و دماهای بالاتر باعث کاهش سختی و افزایش خاصیت ارتجاعی و پلاستیسه را افزایش می دهد.

برای جلوگیری از ترک‌خوردن فولاد حرارت‌دادن به صورت تدریجی به فلز ضروری است، سپس فلز در این دما برای یک دوره ثابت نگه داشته می‌شود ( یک دستورالعمل کلی یک ساعت در هر اینچ ضخامت است) در این مدت تنش‌های داخلی در فلز کاهش می‌یابد سپس فلز در هوای ساکن خنک می‌شود.

تفاوت عملیات آنیل و تمپر

همانطور که در مطالب بالا گفته‌شد عملیات بازپخت و عملیات برگشت­‌دادن هر دو جزء روش‌های عملیات‌‌حرارتی فلزات هستند اما با اهداف متفاوتی انجام می‌شوند. بنابراین، نتایج حاصل از آن‌ها نیز متفاوت است. هر کدام از این دو فرایند، قوانین خاص خود را دارند. تفاوت عملیات آنیل و تمپر به تفاوت در درجه حرارت یا دمایی که به مقطع یا مقاطع فلزی اعمال می‌شود و مدت زمان حرارت‌دادن و روش یا سرعت خنک سازی مربوط می‌شود. عملیات برگشت­‌دادن در دماهای پایین‌تر اما با زمان‌ خنک ‌سازی نسبتاً سریع ‌تر انجام می‌شود. سرعت خنک سازی مقطع فلزی در آنیل­‌کاری بسیار آهسته ‌تر است.
هر دو عملیات حرارتی برای بهبود عملکرد فولاد استفاده می‌شود. اما بازپخت، فولاد نرم‌تری را ایجاد می‌کند که کار با آن آسان‌تر است. در مقابل، فولادی که تحت فرایند برگشت­‌دادن قرار می‌گیرد، اندکی سخت‌تر است. محصولات حاصل از بازپخت، در کاربردهایی که نیاز قابل توجهی به تحمل تنش نیست، استفاده می‌شود. مثلاً ساخت بسیاری از لوازم خانگی. اما آلیاژهای حاصل از برگشت­‌دادن، به طور گسترده‌ای کاربردهای ساختمانی و صنعتی دارد.

برخی واژه های تخصصی

برگشت‌دادن: Tempering

بازپخت: Annealing

عملیات‌حرارتی: Heat Treatment

اشتراک گذاری پست

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.

15 + پانزده =

بازگشت به مقالات