در این آزمایش هدف بررسی فرایند آنیل کردن و نرماله کردن و تاثیر آن بر روی ریز ساختار فلز است . و همچنین دلایل انجام این دو فرایند در صنعت .

دانلود آزمایش فرایند آنیل و نرماله کردن

آزمایش فرایند آنیل و نرماله کردن

هدف آزمایش :

در این آزمایش هدف بررسی فرایند آنیل کردن و نرماله کردن و تاثیر آن بر روی ریز ساختار فلز است . و همچنین دلایل انجام این دو فرایند در صنعت .

وسایل آزمایش :

فولادهای ST37  و ASAB760 ، کوره ، میکروسکپ الکترونی

شرح آزمایش :

برای درک بهتر این فرایند ها خوب است در ابتدا کمی ا ز نظر تئوری از آنها بدانیم و سپس به شرح آزمایش بپردازیم . فرایند آنیل به فرایندی گفته می شود که طی آن پس از  انجام عملیات حرارتی ساختاری غیر از مارتنزیت بدست آوریم که با کاهش سختی و افزایش انعطاف پذیری همراه است . نحوه ی عمل به این صورت است که فولاد را تا درجه حرارتهای بالای درجه ی دگرگونی فازها برده و پس از نگهداری در این دما به مدت زمان کافی آن را به طور آهسته سرد کنیم .

آنیل خود سه نوع دارد : ۱- آنیل کامل ، ۲- آنیل همدما یا ایزوترم و ۳ – آنیل اسفرودایزینگ

دمای آنیل کردن برای فولادهای هایپو ۵۰ درجه بالای خط A3 است ولی برای فولادهای هایپر این دما ۵۰ درجه بالای خط A1 است . در آنیل کامل فولاد بسته به هایپو یا هایپر بودن تا محدوده ی دمایی ذکر شده گرم می شود و سپس در کوره خنک می شود . زمان نگه داری در کوره نیز بین ۳۰ تا ۶۰ دقبقه است .  نکته ی قابل توجه در این قسمت علل آستنیته کردن فولادهای هایپر در منطقه ی دوفازی است که به خاطر شکستن شبکه ی  بسته ی کاربید و و تبدیل آن به ذرات ریز کروی شکل مجزا و کاهش شکنندگی و تردی فولاد است و همچنین برای اینکه سمنتیت پرویوتکتوئید به صورت کروی در آید و از تردی آن تا حد امکان کاسته شود . اگر فولاد را در دمای بالای Acm حرارت دهیم سمنتیت به صورت شبکه ای پیوسته در مرز دانه های آستنیت رسوب می کند و منجر به ترد شدن فولاد می گردد .

در آنیل ایزوترم یا همدما تفاوت با روش قبلی در این است که در اینجا پس از گرم کردن فولاد آن را به حالت نسبتا سریع تا دمای ۵۰ تا ۱۰۰ درجه پایین خط A1 سرد می کنند تا قطعه به طور کامل آستنیت دهد و سپس آن را خنک می کنند . در این روش انعطاف پذیری کمتر از روش قبل است و در واقع قطعه سخت تر می شود . برای فولاد ساده کربنی از آنیل کامل استفاده می شود ولی برای فولادهای آلیاژی که سختی پذیری بالایی دارند آنیل ایزوترم به کار میرود . اگر برای ابن فولاد ها از آنیل کامل استفاده شود به جای پرلیت خشن ، پرلیت ظریف و یا مخلوطی از پرلیت ظریف با بینیت بالایی  بدست می آید . در آنیل اسفرودایزینگ ساختار هدف سمنتیت کروی است لذا این عملیات به دو نوع تقسیم می شود : ۱- ابتدا فولاد را آستنیته کرده و سپس در آب کوئنچ می کنیم تا مارتنزیت بگیریم و سپس آن را حرارت داده و عملیات کروی کردن را انجام می دهیم . علت این کار این است که تشکیل سمنتیت از مارتنزیت بسیار ساده تر از سایر ساختار ها است چرا که کربن در مارتنزیت ناپایدار است و راحت می تواند تجزیه شود و سمنتیت تشکیل دهد . ۲- از همان ابتدا سیکلهای کروی کردن را اعمال می کنیم .

نرماله کردن شامل گرم کردن فولاد تا دمای آستنیته بر حسب هیپو یا هایپر بودن و نگهداری در این دما به مدت زمان کافی و نهایتا خنک کردن در هوا است . ساختار در اینجا سختی و استحکام بالاتری نسبت به آنیل دارد و انعطاف پذیری آن کاهش یافته است . محدوده ی حرارت دادن در این عملیات Acm+100  و A1+100 است . در برخی فولاد های کربن متوسط به جای کوئنچ در آب و تمپر از عملیات نرماله استفاده می شود . در فولادهای پر کربن از نرماله کردن فقط برای کروی کردن سمنتیت استفاده می شود . در فولادهای ساده کربنی برای افزایش قابلیت تراشکاری نرماله کردن صورت می گیرد .

نتایج :

در این آزمایش دو نوع فولاد را تحت آزمایش قرار می دهیم . یکی فولاد معروف ST37 و یکی فولاد آساب .

در ابتدا فولاد ST37  را را به دمای ۸۵۰ درجه ی سانتیگراد برده و پس از نگه داشتن به مدت یک ساعت در کوره خنک می کنیم که ساختار حاصل به شکل زیر است .

ادامه آزمایش فرایند آنیل و نرماله کردن با خرید و دانلود

مطالعه بیشتر