مراحل کلی عملیات آنیل سیم مفتول:

1. بارگذاری: سیم مفتول به صورت حلقه یا طاقه داخل کوره قرار داده می‌شود.
2. گرمایش: دمای کوره به تدریج تا دمای آنیلینگ (معمولاً بین 500 تا 700 درجه سانتیگراد) افزایش می‌یابد.
3. نگهداری: سیم مفتول به مدت زمان مشخصی در دمای آنیلینگ نگه داشته می‌شود.
4. سرد کردن: دمای کوره به تدریج تا دمای محیط کاهش می‌یابد.
5. تخلیه: سیم مفتول از کوره خارج می‌شود.

آنیلینگ یکی از عملیات حرارتی مهم در متالورژی است که برای بهبود خواص مکانیکی و ریزساختار فلزات و آلیاژها به کار می‌رود. این فرآیند شامل گرم کردن فلز تا دمای مشخصی و سپس خنک کردن آن با سرعت مناسب است. آنیلینگ، مهم ترین بخش خط کشش مفتول میباشد.

2. تعریف آنیلینگ

آنیلینگ چیست؟ آنیلینگ فرآیندی است که برای نرم کردن فلز، افزایش چکش‌خواری و شکل‌پذیری آن و همچنین برای از بین بردن تنش‌های داخلی انجام می‌شود. در این فرآیند، فلز تا دمای بالای بحرانی آستنیت گرم شده و سپس به آرامی خنک می‌شود.

3. اهداف آنیلینگ فولاد کم کربن

آنیلینگ فولاد کم کربن به منظور دستیابی به اهداف زیر انجام می‌شود:

• نرم کردن فولاد: آنیلینگ باعث کاهش سختی و افزایش چکش‌خواری و شکل‌پذیری فولاد می‌شود. این امر کار با فولاد را آسان‌تر می‌کند و از ترک خوردن آن در هنگام عملیات شکل‌دهی جلوگیری می‌کند. یکی از اهداف مهم آنیل فولاد، تولید سیم مفتول آنیل شده میباشد.
• از بین بردن تنش‌های داخلی: تنش‌های داخلی در اثر فرآیندهای مختلف مانند نورد، آهنگری و جوشکاری ایجاد می‌شوند. آنیلینگ می‌تواند این تنش‌ها را از بین برده و از ترک خوردن و تاب برداشتن فولاد جلوگیری کند.
• بهبود ریزساختار: آنیلینگ می‌تواند ریزساختار فولاد را همگن‌تر و دانه‌های آن را ریزتر کند. این امر باعث افزایش استحکام و چقرمگی فولاد می‌شود.

4. نحوه آنیل فولاد:

آنیلینگ فلزات شامل سه مرحله اصلی گرمایش، نگهداری در دمای بالا و خنک شدن است:

4.1. گرمایش:

• فولاد در کوره آنیل به آرامی تا دمای بالای بحرانی آستنیت گرم می‌شود.
• دمای دقیق گرمایش به نوع فولاد و خواص مطلوب آن بستگی دارد.
• به طور کلی، دمای آنیلینگ فولاد کم کربن بین 723 تا 927 درجه سانتیگراد است.

4.2. نگهداری در دمای بالا:

• فولاد برای مدت زمان مشخصی در دمای بالا نگه داشته می‌شود.
• این زمان به ضخامت قطعه فولاد و نوع عملیات حرارتی بعدی بستگی دارد.

4.3. خنک شدن:

• فولاد به آرامی در کوره خنک می‌شود.
• سرعت خنک شدن باید به گونه‌ای باشد که تنش‌های داخلی در فولاد ایجاد نشود.

5. تاثیر آنیلینگ بر خواص فولاد کم کربن

آنیل فلزات بر خواص مختلف فولاد کم کربن از جمله سختی، استحکام، چکش‌خواری و ریزساختار آن تاثیر می‌گذارد:

5.1. سختی:

• آنیلینگ باعث کاهش سختی فولاد می‌شود.
• دلیل این امر، رشد دانه‌ها و تشکیل فاز فریت نرم در ریزساختار فولاد است.

5.2. استحکام:

• آنیلینگ می‌تواند استحکام کششی فولاد را کمی کاهش دهد.
• با این حال، آنیلینگ می‌تواند استحکام تسلیم و چقرمگی فولاد را افزایش دهد.

5.3. چکش‌خواری:

• آنیلینگ چکش‌خواری و شکل‌پذیری فولاد را به طور قابل توجهی افزایش می‌دهد.
• این امر کار با فولاد را آسان‌تر می‌کند و از ترک خوردن آن در هنگام عملیات شکل‌دهی جلوگیری می‌کند.

5.4. ریزساختار:

• آنیلینگ می‌تواند ریزساختار فولاد را همگن‌تر و دانه‌های آن را ریزتر کند.
• این امر باعث افزایش استحکام و چقرمگی فولاد می‌شود.
• ریزساختار دانه ریز همچنین باعث می‌شود که فولاد در برابر خستگی مقاوم‌تر باشد.