فولاد ضد زنگ و عملیات حرارتی آن

عملیات حرارتی استیل معمولاً براساس نوع استیل ضد زنگ و کاربرد آن‌ها انجام می شود. روشهای عملیات حرارتی عبارت است از آزادسازی تنش ، سخت ‌کاری و آنیل کردن (بازپخت)، خاصیت انعطاف پذیری و مقاومت در برابر خوردگی فلز که در طول ساخت اصلاح می‌شود. این عملیات باعث تولید سازه های سخت می‌شود که توانایی تحمل سایش و فشارهای مکانیکی بالا را دارند. عملیات حرارتی فولادهای زنگ نزن عمدتاً در شرایط کنترل شده انجام می شود تا از کربوریزاسیون ، کربوریزاسیون زدایی در سطح فلز جلوگیری شود. از مراحل مهم در این عملیات که برای استیل انجام میشود، آنیل کردن است.

آنیل کردن

آنیل کردن یکی از روشهای عملیات حرارتی است که برای جلوگیری از ترک خوردن فولاد بعد از سرد شدن استفاده میشود. برای تبلور مجدد فولادهای ضد زنگ آستنیتی سخت کار شده و  کشاندن کاربیدهای کروم رسوب کرده در اطراف فولادهای ضد زنگ سخت کار شده به درون محلول، به کار می‌رود. علاوه بر این، این روش، تنش‌های ایجاد شده در زمان فروش را از بین می‌برد و جوش‌های فولادی ضد زنگ دندریتیک را همگن می‌کند.

آنیلینگ استیل در دماهای بالاتر از ۱۰۴۰ درجه سانتیگراد انجام می شود، اما انواع خاصی از فولادها را می‌توان با در نظر گرفتن اندازه‌ی ریز دانه در دماهای بسیار کنترل شده پایین‌تر از ۱۰۱۰ درجه سانتیگراد آنیل کرد. این فرایند به منظور جلوگیری از پوسته پوسته شدن سطح و کنترل رشد دانه، برای یک بازه کوتاه ماندگار است.

سرد کردن ناگهانی

آنیلینگ استیل آستنیتی فرایندی است که فولاد سریعاً توسط آب برای غلبه بر حساسیت سرد می‌شود.

آنیلینگ تثبیت کننده

بازپخت تثبیت کننده غالباً مانند آنیل کردن معمولی گرید ۳۲۱ و ۳۴۷ انجام می شود. کربن موجود در ترکیب این گریدها مجاز است تا با تیتانیوم گرید ۳۲۱ ، و نیوبیوم گرید ۳۴۷ در طول این فرایند همراه شود. رسوب کربن به شکل نیبیوم یا کاربید تیتانیوم با آنیل کردن بیشتر در دمای ۸۷۰ تا ۹۰۰ درجه سانتی‌گراد به مدت ۲ تا ۴ ساعت اتفاق می‌افتد و به دنبال آن به سرعت خنک کردن انجام می‌شود در نتیجه مانع ایجاد رسوب کاربید کروم می‌شود. این روش در شرایط عملیاتی که نیاز به مقاومت دربرابر خوردگی زیادی است استفاده شود. البته در شرایط دمایی بین ۴۰۰ تا ۸۷۰ درجه سانتیگراد نیز کاربرد دارد.

تمیز کردن

سطح فولادهای ضد زنگ آستنیتی برای از بین بردن بازمانده‌های کربنی، گریس و روغن، قبل از عملیات حرارتی یا آنیل کردن باید کاملاً تمیز شود. وجود باقیمانده ها منجر به کربوریزاسیون می شود که به نوبه خود، باعث کاهش خاصیت مقاومت در برابر خوردگی می شود.

آنیل فرآیندی

تمام فولادهای ضد زنگ فریتیک و مارتنزیت می‌تواند با حرارت دهی در محدوده دمای فریت آنیل کرد و یا با حرارت دهی بالاتر از دمای بحرانی محدوده آستنیت، آن را به طور کامل آنیل کرد. آنیل کردن زیر دمای بحرانی معمولاً در دماهای ۷۶۰ تا ۸۳۰ درجه سانتیگراد انجام می‌شود. ساختار نرم کاربیدهای اسفروئیدی و فریت می‌تواند با خنک کردن مواد در دمای ۲۵ درجه سانتیگراد از دمای آنیل کردن کامل تولید شود. این فرایند به مدت یک ساعت و یا نگه داشتن مواد برای یک ساعت در دمای زیر بحرانی انجام  شود. محصولاتی که بعد از این عملیات کامل سرد شده‌اند قابلیت آنیل شدن در کمتر از ۳۰ دقیقه در دمای زیر بحرانی را دارند.

گریدهای فولادی فریتیک که ساختارهای تک فاز را در سراسر محدوده دمای عملیاتی حفظ می‌کنند، به چیزی بیش از بازپخت و آنیل کردن از طریق کریستالیزاسیون مجدد کوتاه در دمای ۷۶۰ تا ۹۵۵ درجه سانتیگراد نیاز ندارد.

اتمسفرهای کنترل شده

فولادهای ضد زنگ معمولاً در شرایط کنترل شده برای کاهش مقیاس پذیری آنیل می شوند. این روش را می توان در حمام نمکی انجام داد. اما آنیلینگ ملایم در شرایط بسیار کاهش یافته بیشتر ترجیح داده می شود. تولید کنندگان، این کار را برای سیم، لوله و کلاف های پیچیده شده مسطح را در حضور هیدروژن و نیتروژن انجام می دهند. به محصولات آنیلینگ شده (بازپخت شده) به روش ملایم  BA  گفته می شود.

خواص بعد از آنیلینگ استیل

بهبود سختی ، استحکام کششی و استحکام تسلیم: در واقع سختی سطح افزایش مییابد و در عین حال با وجود نرمی مرکز، انعطاف پذیری قطعه افزایش می‌یابد.ماشینکاری و شکل‌پذیری آسانتر ، کاهش تنش های باقیمانده ،ایجاد ریزساختارهای دانه‌ای،بهبود خواص رسانایی

منبع: سایت www.steeliranian.com