تغییرات در ریزساختار در طول فرآیند نورد سرد
پس از نورد سرد، نوار فولادی مسطح، کشیده شده و شبکه آن دچار اعوجاج و شکستگی می شود و در نتیجه انعطاف پذیری کاهش یافته و استحکام و سختی افزایش می یابد. این پدیده سخت کاری نامیده می شود.
پس از نورد سرد، دانه های کلاف فولادی خرد و کشیده می شوند که با اعوجاج شدید شبکه همراه است. این منجر به افزایش سختی و کاهش انعطاف پذیری و چقرمگی فولاد می شودپدیده سخت شدن کار.
هنگامی که فولاد تا دمایی بالاتر از دمای تبلور مجدد خود، اما کمتر از دمای آستنیتیزه شدن، و به دنبال آن یک دوره حفظ گرما گرم می‌شود، اتم‌های ناپایدار در مرزهای دانه‌ها از طریق حرکت حرارتی دوباره مرتب می‌شوند. از طریق کل فرآیند هسته زایی و رشد دانه، دانه های هم محور جدید تولید می شوند که به عنوانپدیده تبلور مجدد.
در نتیجه، استحکام و سختی فولاد کاهش می‌یابد، در حالی که انعطاف‌پذیری و چقرمگی آن بهبود می‌یابد، و به نوار فولادی خواص پردازش و خدمات عالی می‌بخشد.
تبلور مجدد نیاز به دمای خاص و شرایط زمان نگهداری دارد. با این وجود، دمای بیش از حد گرمایش یا زمان نگهداری بی‌رویه طولانی‌مدت باعث همجوشی مرزی بین دانه‌های هم محور تازه تشکیل شده می‌شود و باعث رشد غیرعادی مداوم دانه‌ها می‌شود. این فرآیند به نوبه خود تمام خواص مکانیکی فولاد را بدتر می کند.
بر این اساس، بازپخت تبلور مجدد را می توان به صورت زیر خلاصه کرد: از طریق گرمایش کنترل شده و حفظ حرارت، فرآیند باید به طور کامل در فولاد نورد سرد{0} تبلور مجدد ایجاد کند و در عین حال رشد بیش از حد دانه را به شدت مهار کند.
.
عوامل اصلی موثر بر اندازه دانه پس از تبلور مجدد در طول فرآیند بازپخت، دمای بازپخت و زمان نگهداری است. تحت شرایط خاص تغییر شکل سرد، اندازه دانه پس از تبلور مجدد با دمای بازپخت و زمان نگهداری متفاوت است. هر چه دما بیشتر و زمان نگهداری بیشتر باشد، دانه ها درشت تر می شوند.
دلایل آنیلینگ
پس از تغییر شکل نورد سرد، ریزساختار داخلی فولاد دارای دانه‌های دراز و شکسته، همراه با تجمع عظیم عیوب کریستالی است. این انرژی آزاد داخلی فلز را افزایش می دهد و آن را در حالت ترمودینامیکی ناپایدار قرار می دهد. این ماده ذاتاً تمایل دارد که به طور خود به خود به یک ریزساختار کامل و منظم با انرژی آزاد کم و پایداری بالا بازگردد.
در دمای اتاق، اتم‌ها دارای انرژی جنبشی پایین، قابلیت انتشار ضعیف و سرعت انتشار بسیار پایین هستند. در نتیجه، این بازیابی ساختاری خود به خودی نمی تواند به خودی خود رخ دهد. بنابراین انرژی فعال سازی خارجی مورد نیاز است. این فعال‌سازی با گرم کردن فولاد تا دمای مشخصی حاصل می‌شود، که انرژی جنبشی انتشار کافی را برای اتم‌ها فراهم می‌کند، اعوجاج شبکه را حذف می‌کند و تغییرات مطلوبی را در ریزساختار و خواص مکانیکی ایجاد می‌کند.
به دلایل فوق، همه محصولات فولادی سرد- نورد شده باید تحت عملیات حرارتی بازپخت قرار گیرند.
اهداف و عملکردهای آنیلینگ
بازپخت به فرآیند تکنولوژیکی اشاره دارد که در آن نوار فولادی تا دمای مشخصی گرم می شود، در آن دما نگه داشته می شود و سپس سرد می شود.
بازپخت ورق‌های نورد سرد- یکی از حیاتی‌ترین روش‌های عملیات حرارتی در تولید نوار فولادی سرد- است. بر اساس گریدهای مختلف فولاد، فرآیندهای بازپخت برای نوار فولادی سرد-به دو دسته آنیل اولیه، بازپخت میانی و آنیل محصول نهایی طبقه‌بندی می‌شوند. بازپخت محصول نهایی به طور گسترده پذیرفته شده است.هدف اصلی آن حذف تنش داخلی و سخت شدن کار ناشی از نورد سرد و فعال کردن ورق های فولادی برای برآورده کردن الزامات مشخص شده از خواص مکانیکی، خواص تکنولوژیکی و ریزساختار است. این نوع عملیات حرارتی به طور کلی به عنوان تبلور مجدد تعریف می شود.
تفاوت های مقایسه ای بین خطوط بازپخت دسته ای و آنیل پیوسته
• بازپخت دسته ای: دارای چرخه تولید بسیار طولانی (ده ها ساعت). این به طور جداگانه از خط ترشی و خط تراز مرتب شده است، اما در یک فرآیند کامل تولید نوار سرد ادغام شده است. روغن زدایی و ترشی را می توان به صورت اختیاری انجام داد و تأثیر گریدها و مشخصات فولاد بر تولید کلی حداقل است. از تولید کوچک-دسته ای و سازماندهی شده انعطاف پذیر با عملکرد تک-کوره پشتیبانی می کند. تعداد کوره ها را می توان در هر زمان با توجه به خروجی تولید و تغییرات تنوع محصول تنظیم کرد. بافرهای موجودی بین فرآیندهای میانی وجود دارد که به آن سازگاری قوی با بازده و تنوع محصول می دهد. برای تولید چند-تنوع، کوچک-دسته ای و تولید آزمایشی ایده آل است.
• بازپخت مداوم: دارای چرخه تولید کوتاه (چند دقیقه). چربی زدایی/ترشی کردن، بازپخت و تسطیح در یک خط تولید یکپارچه ادغام شده و کارایی تولید بالا را تضمین می کند. با این حال، به دلیل تعطیلی های ناشی از برنامه ریزی تولید و تغییر مشخصات و انواع، هزینه های بالایی را متحمل می شود. برای پوشش بیش از حد گسترده مشخصات محصول یا خروجی بسیار کم مناسب نیست. برای تولید-تک-حجمی بالا، بهینه شده است.
• بازپخت دسته ایسرعت گرمایش و سرمایش در کوره‌های زنگوله{0}}نوع بازپخت کند است، که زمان کافی را برای بارش کاربید و رشد دانه فراهم می‌کند. این روش بازپخت تبلور مجدد منجر به تشکیل دانه‌های پنکیک می‌شود که به عملکرد طراحی عمیق کمک می‌کند و می‌تواند به n-مقدار و r{3}} عالی برسد. این امکان کنترل دارایی راحت را در تولید گریدهای فولادی-کشش عمیق{-کشش-عمیق می‌دهد و دارای برتری‌های متمایز در این زمینه است.
• بازپخت مداومدارای سرعت گرمایش و سرمایش سریع و همچنین زمان نگهداری کوتاه است. برای دستیابی به تبلور مجدد کافی و شکل پذیری مطلوب، الزامات سختگیرانه ای را بر ترکیب شیمیایی و برنامه بازپخت تحمیل می کند. در مقایسه با محصولات بازپخت دسته ای، محصولات فولادی کم کربن تولید شده از طریق بازپخت مداوم، سختی بالاتر، استحکام بالاتر و انعطاف پذیری کمتری دارند. این فرآیند برای تولید فولاد خودروهای با استحکام بالا مناسب تر است.
• بازپخت دسته ایاین فرآیند بر روی کلاف های فولادی کامل آنیلینگ انجام می دهد. توزیع نامناسب دما بین لایه های داخلی و خارجی کویل به راحتی منجر به چسبیدن سیم پیچ می شود. روغن باقیمانده روی سطح نوار از طریق حرارت تبخیر می شود. تبخیر ناکافی منجر به تمیزی ضعیف سطح می شود (فرایندهای انتخابی چربی زدایی و تمیز کردن در دسترس هستند). برای تولید مشخصات محصول فوق نازک-مناسب است، اما هیچ محدودیتی برای تولید محصولات گیج متوسط و ضخیم ندارد.
• بازپخت مداومبرای دستیابی به سطحی تمیز، نوار تحت{0}}چربی‌گیری و تمیز کردن قبل از فرآیند قرار می‌گیرد. در طول باز کردن و گرم کردن، نوار فولادی توزیع دمایی یکنواخت را حفظ می کند و صافی و شکل نوار عالی را ارائه می دهد. این فرآیند برای تولید محصولات با الزامات دقیق کیفیت سطح و محصولات فولادی گیج نازک- مناسب است.
