بازپخت یا انیلینگ 

بازپخت یا انیلینگ (به انگلیسی: Annealing) در متالورژی، یک عنوان کلی در عملیات حرارتی است که شامل حرارت‌دهی و نگه‌داشتن در یک دمای خاص و سپس خنک‌کاری با نرخ مناسب می باشد و عموماً برای نرم‌کردن مواد استفاده می‌شود.

عملیات‌های حرارتی مختلفی تحت عنوان کلی بازپخت طبقه‌بندی می‌شوند. این فرایندها ممکن است برای کاهش سختی یا استحکام، حذف تنش‌های پسماند، بهبود قابلیت ماشینکاری، بهبود سفتی، بازگردانی قابلیت شکل‌پذیری، اصلاح اندازه دانه‌ها، کاهش تفکیک، پایدارسازی ابعاد، یا تغییر خواص الکتریکی یا مغناطیسی مواد انجام شود.

اصول متالورژیکی بازپخت یا انیلینگ

از نمودار دوفازی آهن-کربن برای فهم بهتر عملیات بازپخت می‌توان استفاده کرد. با اینکه هیچوقت نمی‌توان به شرایط تعادل کامل رسید، اما می‌توان تا نزدیک آن پیش رفت.

چرخه‌های مختلف بازپخت یا انیلینگ

در عمل برای دستیابی به خواص مورد نظر بی‌نهایت روش بازپخت مختلف وجود دارد . این چرخه‌ها را با توجه به درجه حرارت گرمایش و نرخ و نوع سرمایش در چند گروه بزرگ طبقه‌بندی کرد.

بازپخت زیربحرانی (Sub-critical Annealing)

در بازپخت زیربحرانی، آستنیت شکل نمی‌گیرد. شرایط ابتدایی ماده توسط فرآیندهای گرمایی فعالی مانند بازیافت، تبلور مجدد، رشد دانه‌ها و تراکم کاربیدها تغییر داده می‌شود. در نتیجه شرایط ابتدایی بلور اهمیت بالایی دارد. در فولادهای نوردی یا فورج  hypo-eutectoid که حاوی فریت و پرلیت هستند، استفاده از بازپخت زیربحرانی می‌تواند سختی هر دو محتوا را تغییر دهد. اما برای نرم شدن کافی باید زمان های طولانی در دمای بالا نگهداری شود. این عملیات زمانی که بر روی فولادهای سخت شده یا کار-سرد شده انجام شود بسیار مفید خواهد بود. چرا که به راحتی کریستال‌های جدید برای شکل‌گیری دانه‌های فریت شکل خواهد گرفت.

بازپخت بحرانی (lntercritical Annealing)

زمانیکه دمای فولاد از مقدار A_۱ بیشتر شود، آستنیت شروع به شکل‌گیری می‌کند. انحلال پذیری کربن (تقریبا ۱٪) در نزدیک دمای A_۱ به صورت ناگهانی تغییر می‌کند. در فولادهای hypo-eutectoid ساختار تعادل در محدوده بین بحرانی A_۱ تا A_۳ شامل فریت و آستنیت می‌شود، و بالای A_۳ ساختار کاملاً آستنیتی می‌شود. با این حال تعادل بین مخلوط آستنیت و فریت به صورت آنی رخ نمی‌دهد. میزان همگنی در ساختار در دمای آستنیتی کردن یک عامل مهم در تشکیل ساختار و خواص بازپخت شده می‌باشد. آستنیتی که پس از گرم کردن فولاد تا دمای بالای A_۱ شکل گرفته‌است با سرد شدن آهسته فولاد به زیر دمای A_۱ دوباره از بین می‌رود.

خنک کاری پس از تغییرشکل کامل

بعد ازاینکه آستنیت به‌طور کامل تغییر شکل داد، تغییرات متالورژیکی دیگر کمی می‌تواند رخ دهد. خنک کاری خیلی آهسته ممکن است باعث تراکم کاربیدها شود، و در نتیجه، مقدار کمی نرم شدن بیشتر رخ دهد، ولی در این حالت خنک کاری آهسته تأثیر کمتری از تغییر شکل دما-بالا خواهد داشت. به همین خاطر، پس از تغییر شکل کامل آستنیت دلیل متالورژیکی خاصی برای آهسته سرد کردن وجود ندارد و می‌توان فولاد را پس از این مرحله تا جای ممکن سریع خنک کرد تا زمان عملیات کاهش یابد.

تأثیرات ساختار ابتدایی

هرچه کاربیدها در ساختار ابتدایی مرتب‌تر تقسیم گردد ، آستنیت در دمای بالای A_۱ همگن‌تر شکل خواهد گرفت.

بازپخت فوق بحرانی یا کامل (Supercritical or Full Annealing)

یکی از عملیات‌های متداول در بازپخت، گرم کردن فولادهای hypoeutectoid به دمایی بالاتر از دمای بحرانی (A_۳)، برای رسیدن به ساختار کاملاً آستنیتی می‌باشد. به این فرایند بازپخت کامل یا فوق بحرانی گفته می‌شود.

بازپخت فولادها

ساختار فریت (خاکستری روشن) و پرلیت (خاکستری تیره) در فولاد کربنی A285 ، بازپخت یا انیلینگ در فولادهای کربنی ساده در حالت کلی یک میکروساختار فریت-پرلیت (Ferrite-Pearlite) تولید می‌کند. برای بهبود قابلیت ماشین‌کاری یا عملیات سرد، بهبود خواص مکانیکی یا الکتریکی یا ترقی در پایداری ابعادی، می‌توان از فرایند بازپخت استفاده کرد. انتخاب یک فرایند بازپخت صحیح برای ترکیب مناسب نیازمند یک مصالحه بین خواص می‌باشد. نام‌هایی که برای فرایند بازپخت انتخاب می‌شوند خود گویای خواص نهایی هستند.

بازپخت کامل

در فرایند بازپخت کامل، فولادهای هیپویوتکتوید (دارای کمتر از ۰٫۷۷٪ کربن) به میزان ۳۰ تا ۶۰ درجه سلسیوس بالاتر از دمای A_۳ گرم شده، و به میزان کافی در این دما نگهداری می‌شوند . تا ساختار آن به یک ساختار همگن تک-فازی آستنیتی با ساختار شیمیایی و دمای یکنواخت تبدیل گردد. سپس این فولادها به صورت کنترل شده و به آهستگی تا دمای A_۱ خنک کاری می‌شوند. خنک کاری معمولاً در داخل کوره و با نرخ ۱۰ تا ۳۰ درجه سلسیوس در هر ساعت تا حداقل ۳۰ درجه سلسیوس کمتر از دمای A_۱ انجام می‌شود. در این مرحله تغییر ساختاری کاملاً انجام شده و می‌توان قطعات را از کوره خارج ساخت و تا دمای محیط خنک کاری کرد.

بازپخت یا انیلینگ محلول

بازپخت محلول (به انگلیسی: Solution Annealing) که گاه بازپخت با کوئنچ کردن (به انگلیسی: Quench Annealing) نیز خوانده می‌شود، یک عملیات حرارتی دما-بالاست که عناصر آلیاژی ماده به داخل یک “محلول جامد” آورده می‌شوند. این حالت “محلول جامد” با کوئنچ کردن (سرد کردن ناگهانی) ماده داخل آب یا پلیمر حفظ می‌شود. به دلیل اینکه این فرایند از نواحی جامد-محلولِ نمودار فازی آهن-کربن بهره می‌برد، به این فرایند بازپخت محلول (Solution Annealing) می‌گویند. در مورد آلیاژهای غیر آهنی نیز این فرایند مربوط به نمودارهای فازی بین اجزای اصلی تشکیل دهنده آلیاژ است.

بازپخت یا انیلینگ محلول فولادها

در فولادها، بازپخت محلول شامل گرمایش آن تا دماهای بالا برای مدتی نسبتاً طولانی است . تا کاربیدهای آزاد به داخل محلول جامد وارد شود . سپس آنرا به سرعت کوئنچ می‌کنند تا ماده در همین شکل ثابت (Freeze) شود. فولاد حاصل قابلیت شکل‌پذیری خواهد داشت و مقاومت به خوردگی در مقابل برخی اسیدها افزوده می‌شود.

گروه صنعتی فولاد کاران از سال ۱۳۷۰فعالیت خود را در زمینه‌ی تولید و تامین مقاطع مختلف فولادی و آهن, از قبیل میلگردهای فولادی و آلیاژی , میلگردهای ساختمانی, انواع مقاطع ترانسمیسیون , ورق‌های آلیاژی , ورق‌های روغنی و سیاه و گالوانیزه‌ی هفت الماس ,آغاز نموده است . تلاش مجموعه فولادکاران در این مدت در جهت رضایتمندی و تامین دقیق سفارشات معطوف بوده است.
ما را در شبکه‌های اجتماعی دنبال کنید:
اینستاگرام : https://www.instagram.com/folad_karan_tehran
فیسبوک: https://www.facebook.com/jamal.fazli.948
لینکدین: https://www.linkedin.com/in/jamal-fazli-65890a1b6
پینترست: https://nl.pinterest.com/fuladk
آپارات: https://www.aparat.com/FuladKaran