فولاد ضد زنگ و عملیات حرارتی آن
عملیات حرارتی استیل معمولاً براساس نوع استیل ضد زنگ و کاربرد آن ها انجام می شود. روشهای عملیات حرارتی عبارت است از آزادسازی تنش، سخت کاری و آنیل کردن، خاصیت انعطاف پذیری و مقاومت در برابر خوردگی فلز که در طول ساخت اصلاح می شود.
این عملیات باعث تولید سازه های سخت می شود 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 می شود، 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 می شود. 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 می رود. علاوه بر این، این روش، تنش های ایجاد شده در زمان فروش را از بین می برد و جوش های فولادی ضد زنگ دندریتیک را همگن می کند.
آنیلینگ استیل در دماهای بالاتر از 1040 درجه سانتیگراد انجام می شود، اما انواع خاصی از فولادها را می توان با در نظر گرفتن اندازه ی ریز دانه در دماهای بسیار کنترل شده پایین تر از 1010 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 می شود.
آنیلینگ تثبیت کننده
بازپخت تثبیت کننده غالباً مانند آنیل کردن معمولی گرید 321 و 347 انجام می شود. کربن موجود در ترکیب این گریدها مجاز است تا با تیتانیوم گرید 321، و نیوبیوم گرید 347 در طول این فرایند همراه شود. رسوب کربن به شکل نیبیوم یا کاربید تیتانیوم با آنیل کردن بیشتر در دمای 870 تا 900 درجه سانتی گراد به مدت 2 تا 4 ساعت اتفاق می افتد و به دنبال آن به سرعت خنک کردن انجام می شود در نتیجه مانع ایجاد رسوب کاربید کروم می شود.این روش در شرایط عملیاتی که نیاز به مقاومت دربرابر خوردگی زیادی است استفاده شود. البته در شرایط دمایی بین 400 تا 870 درجه سانتیگراد نیز کاربرد دارد.
تمیز کردن
سطح فولادهای ضد زنگ آستنیتی برای از بین بردن بازمانده های 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 می تواند 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 760 تا 830 درجه سانتیگراد انجام می شود.
ساختار نرم کاربیدهای اسفروئیدی و فریت می تواند با خنک کردن مواد در دمای 25 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 شده اند قابلیت آنیل شدن در کمتر از 30 دقیقه در دمای زیر بحرانی را دارند.
گریدهای فولادی فریتیک که ساختارهای تک فاز را در سراسر محدوده دمای عملیاتی حفظ می کنند، به چیزی بیش از بازپخت و آنیل کردن از طریق کریستالیزاسیون مجدد کوتاه در دمای 760 تا 955 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 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 می یابد.ماشینکاری و شکل پذیری آسانتر، کاهش تنش های باقیمانده، ایجاد ریزساختارهای دانه ای، بهبود خواص رسانایی