1. آنیل همدما چیست؟ اصل اساسی آن چیست؟
بازپخت همدما یک فرآیند عملیات حرارتی است که در آن{0}کویلهای نورد سرد (یا صفحات فولادی) تا دمای آستنیته (بالاتر از AC3) یا دمای تبلور مجدد حرارت داده میشوند، در آن دما نگه داشته میشوند و سپس به سرعت تا دمای خاصی در منطقه تبدیل پرلیت (مثلاً 600{0{0} درجه) سرد میشوند. سپس کویل ها به صورت همدما در این دما نگه داشته می شوند و به آستنیت اجازه می دهند تا کاملاً به فریت و پرلیت (یا سمنتیت کروی) تجزیه شود. در نهایت کویل ها با هوا خنک می شوند.
اصل اساسی: استفاده از منحنی تبدیل همدما (منحنی TTT) آستنیت فوق خنک. با اجتناب از خنکسازی آهسته و پرش مستقیم به سریعترین منطقه دمای تبدیل برای عملیات همدما، تبدیل ریزساختار را میتوان در زمان کوتاهتری با دمای تبدیل ثابت تکمیل کرد و در نتیجه یک ریزساختار یکنواخت و سازگار ایجاد کرد.
2. مزایای اصلی آنیل همدما چیست؟
چرخه فرآیند به طور قابل توجهی کوتاه شده و راندمان بهبود یافته: بازپخت کامل سنتی به خنک سازی بسیار آهسته در کوره نیاز دارد (اغلب ده ها تا صدها ساعت طول می کشد)، در حالی که بازپخت همدما فقط به خنک شدن سریع تا دمای همدما و نگه داشتن در آن دما برای مدت زمان (معمولاً بازده تبدیل، سرعت تبدیل قابل توجه ده ها دقیقه) نیاز دارد تا کامل شود. کوره آنیلینگ
ریزساختار یکنواخت تر و خواص سازگارتر: از آنجا که تبدیل در دمای ثابت انجام می شود، ریزساختار کل سیم پیچ یا نوار (مانند فاصله بین لایه ای پرلیت و سختی) یکنواخت تر از آن است که با خنک کردن مداوم در کوره به دست می آید، و از کریستال های مخلوط یا نوسانات خاصیت ناشی از تفاوت در سرعت خنک شدن مداوم جلوگیری می کند.
کنترل سختی آسان تر: سختی نهایی را می توان با انتخاب دماهای همدما مختلف به طور دقیق کنترل کرد. هر چه دمای همدما کمتر باشد، پرلیت (حتی سوربیت) ریزتر و سختی کمی بیشتر می شود. هر چه دمای همدما بیشتر باشد، پرلیت درشت تر و سختی کمتر می شود (تسهیل کار سرد).
3. معایب و محدودیت های اصلی آنیل همدما چیست؟
سرمایهگذاری بالا در تجهیزات و فرآیند پیچیده: آنیل همدما به بخشهای همدما با قابلیت خنکسازی سریع و کنترل دما (مانند کورههای حمام نمک، کورههای ذرات جاری یا بخشهای اختصاصی خنککننده آهسته/بیش از{0}} پیری در خطوط آنیل پیوسته) نیاز دارد، که در نتیجه هزینههای تجهیزات بالاتری نسبت به کورههای جعبهای ساده دارد.
برای همه گریدهای فولادی مناسب نیست (مخصوصاً مقاطع{0}} بزرگ): برای فولادهای آلیاژی با سختیپذیری بالا، بازپخت همدما ممکن است به زمانهای همدما بسیار طولانی برای تکمیل تبدیل نیاز داشته باشد (تغییر منحنی TTT به راست)، که مزیت کارایی آن را نفی میکند. برای قطعات کار بزرگ، خنک کردن سریع و همگن شدن هسته دشوار است، که به طور بالقوه منجر به تفاوت در ریزساختار بین سطح و هسته می شود.
الزامات دقیق کنترل دما: دمای همدما باید به شدت در محدوده هدف کنترل شود. اگر دمای همدما نوسانات زیادی داشته باشد یا زمان همدما کافی نباشد (تبدیل ناقص)، آستنیت تبدیل نشده ممکن است پس از خروج از کوره به مارتنزیت تبدیل شود و در نتیجه سختی غیرعادی بالا و "نقاط سخت" ایجاد شود.
4. کدام نوع کویلهای نورد سرد یا گریدهای فولادی مخصوصاً برای آنیل همدما مناسب هستند؟
خط بازپخت پیوسته (CAPL): تولید-در مقیاس بزرگ مدرن-ورقهای فولادی نورد سرد اتومبیل (مانند گریدهای CQ، DQ و DDQ) تقریباً به طور انحصاری از بازپخت همدما استفاده میکند (بخش "بیش از- پیری" یا "سرد شدن آهسته" در یک فرآیند بازپخت پیوسته، اساساً تبدیل به یک فرآیند بازپخت مداوم است. سرعت بالا-تولید یکنواخت.
کویلهای نورد سرد- متوسط- و{1}}کربن فولاد کربنی سرد{{2}: مانند نورد سرد-65Mn، 50# و سایر نوارهای فولادی فنری یا فولاد ابزار. بازپخت همدما (به ویژه بازپخت کروی همدما) میتواند پرلیت لایهای را به طور موثری به پرلیت کروی تبدیل کند، سختی را کاهش داده و ماشینکاری و عملکرد هد سرد را بهبود بخشد.
عمیق-کشش فولاد نیاز به کنترل سختی دقیق دارد: برای قطعاتی که بعداً تحت مهر زنی دقیق قرار میگیرند، بازپخت همدما موادی با نوسانات سختی بسیار کم فراهم میکند.
5. تفاوت در عملکرد محصول بین آنیل همدما و آنیل کامل که قبلا ذکر شد چیست؟
ریزساختار:
کاملاً آنیل شده: منجر به ایجاد یک ریزساختار مخلوط با اندازه ذرات ناهموار (به دلیل تفاوت در فاصله بین لایهای بین بخشهای{0}}درجه حرارت بالا و پایین-در طول خنکسازی مداوم).
همدما آنیل شده: منجر به یک ریزساختار یکنواخت (همه در یک دما با فاصله بین لایه ای ثابت تشکیل شده اند).
سختی و پلاستیک:
کاملاً آنیل شده: سختی معمولاً کمی کمتر از آنیل همدما است (اگر سرعت خنکسازی بسیار کند باشد)، اما چرخه تولید طولانیتر است.
آنیل همدما: سختی را می توان با کنترل دمای همدما برای برآوردن نیازهای کاربر به طور دقیق به دست آورد (به عنوان مثال، اگر کاربر به HRB 55±2 نیاز داشته باشد، بازپخت همدما به احتمال زیاد به هدف دست می یابد). علاوه بر این، به دلیل ریزساختار یکنواخت، تغییر شکل در حین مهر زنی یکنواخت تر است و خطر ترک موضعی کمتر است.
راندمان تولید:
کاملاً آنیل شده: مناسب برای تولید چند-تنوع، کوچک-دستهای با حساسیت زمانی کم (مانند برخی از مواد ویژه برای کورههای زنگوله{2}}).
بازپخت همدما: مناسب برای خطوط تولید-حجم، با کارایی بالا-با الزامات ثبات عملکرد بالا.