آرشیو اردیبهشت ماه 1404

عملیات حرارتی آنیل و نورد کاری و انواع آن

لازم است بدانید که عملیات حرارتی آنیلینگ به سه دسته اصلی آنیل کامل، آنیل ایزوترمال و آنیل اسفرودایز تقسیم می‌شود. اصولاً هریک از این نوع‌های آنیل و نورد کاری هدف و نتیجه متفاوتی را دنبال می‌کنند. توجه داشته باشید هر زمان که عنوان خاصی بعد از آنیلینگ ذکر نشده باشد منظور آنیل کامل است که در ادامه بیشتر با آن آشنا خواهید شد.

1. آنیل کامل

در فرآیند آنیل و نورد کاری کامل به فولاد یا آهن گرمایی بیشتر از دمای استحاله داده می‌شود. بعد از اینکه تا این اندازه گرم شد به‌آرامی آن را داخل کوره می‌برند تا سرد شده و کاملاً نرم شود. بهتر است بدانید که درصد کربن فولاد محدوده دمایی آستنیته کردن را تعیین می‌کند. دقت داشته باشید که در انجام فرآیند آنیل کامل دماهای بحرانی نیز تا حدودی تحت‌تأثیر عناصر آلیاژی هستند و به نسبت آن‌ها تغییر می‌کنند.

2. آنیل ایزوترمال

بد نیست بدانید که در انجام فرآیند آنیل و نورد کاری ایزوترمال در دو نوبت به فولاد حرارت داده می‌شود تا به قطعه موردنظر تبدیل گردد. در گام نخست درست به همان شکلی که در آنیل کامل عملیات آستنیته کردن صورت می‌گیرد در آنیل ایزوترمال هم در همان گستره دمایی این اتفاق می‌افتد. باید گفت که تفاوت آنیل ایزوترمال و آنیل کامل در جایی است که بعد از انجام گام اول فولاد را به‌سرعت تا رسیدن به دمای دگرگونی سرد می‌کنند. در مرحله بعد به مدت مشخص آن را در دمای دگرگونی قرار می‌دهند تا به‌صورت کامل دگرگونی انجام شود. در واقع پس از پایان این گام می‌توان گفت که فولاد به شکل ایزوترمال آنیل شده است.

3. آنیل اسفرودایز

سومین و آخرین نوع آنیل و نورد کاری آنیل اسفرودایز است. آنیل اسفرودایز تعادلی‌ترین ساختار در بین ساختارهای تعادلی ایجاد زمینه‌ای را دارد و ساختار آن شامل بالاترین خواص در بین سایر انواع آنیلینگ است.

۱. ورق آلومینیوم سری 1000

ورق آلومینیوم سری 1000 به‌عنوان خالص‌ترین سری آلومینیوم شناخته می‌شود، زیرا دارای خلوص ۹۹٪ یا بیشتر است. این سری از آلیاژها به دلیل خلوص بالا، رسانایی حرارتی و الکتریکی فوق‌العاده‌ای دارند و برای کاربردهایی که نیاز به انتقال حرارت یا جریان الکتریکی بالا دارند، بسیار مناسب هستند. ورق‌های سری 1000 همچنین مقاومت عالی در برابر خوردگی دارند و به دلیل نداشتن عناصر آلیاژی عمده، از قابلیت انعطاف‌پذیری و شکل‌پذیری بالایی برخوردارند. این ویژگی‌ها باعث شده است که از این سری آلومینیوم در صنایع مختلفی مانند تولید محصولات الکتریکی و الکترونیکی، ظروف آشپزخانه و صنایع غذایی استفاده شود. همچنین، باتوجه‌به این که این سری از ورق‌ها وزن سبکی دارند، در پروژه‌های معماری و دکوراسیون که نیاز به مصالح سبک دارند، به‌طور گسترده به کار می‌روند. از رایج‌ترین مدل‌های این آلیاژ می‌توان به 1050، 1060، 1070، 1100 و 1200 اشاره کرد. سری 1100 بسیار نرم و چگال است و در برابر خوردگی مقاومت بسیار زیادی دارد. به دلیل همین ویژگی‌ها از این سری در بخش‌های شیمیایی و فرآوری مواد غذایی استفاده زیادی می‌شود.

۲. ورق  آلومینیوم سری 2000

ورق آلومینیوم سری 2000 از آلیاژهایی تشکیل شده است که عنصر اصلی آن‌ها مس است و به همین دلیل خواص مکانیکی و سختی بالایی نسبت به دیگر سری‌ها دارند. این سری از آلیاژها به دلیل مقاومت بالا در برابر تنش و سختی زیاد، اغلب در صنایع هوافضا و صنایع خودروسازی مورد استفاده قرار می‌گیرند. یکی از مشهورترین آلیاژهای این سری، آلیاژ 2024 است که به دلیل مقاومت عالی در برابر فشار و تنش و همچنین نسبت استحکام به وزن بالا، برای ساخت قطعاتی مانند بدنه هواپیماها و سازه‌های صنعتی مناسب است. ورق‌های سری 2000 برخلاف سری 1000 مقاومت کمتری در برابر خوردگی دارند و به همین دلیل معمولاً در شرایطی که در معرض رطوبت یا محیط‌های خورنده هستند، از پوشش‌های محافظ یا فرایندهای خاصی برای بهبود مقاومت به خوردگی آن‌ها استفاده می‌شود. برخی از انواع ورق‌های آلومینیوم در سری 2000 می‌توان به سری 2011، 2014 و سری 2024 نیز اشاره کرد که سری 2024 از پرکاربردترین آلیاژهای آلومینیوم است که نسبت به وزنی که دارد از مقاومت بسیار بالایی برخوردار است.

۳. ورق آلومینیوم سری 3000

ورق آلومینیوم سری 3000، که معمولاً با عنصر منگنز آلیاژ شده است، به دلیل مقاومت بالا در برابر خوردگی و قابلیت شکل‌پذیری خوب، در صنایع مختلف بسیار پرکاربرد است. یکی از محبوب‌ترین آلیاژهای این سری، آلیاژ ۳۱۰۵ است که به دلیل قابلیت ضد زنگ و مقاومت خوب در برابر شرایط جوی، به‌طور گسترده در صنایع ساختمانی، تولید پنل‌های سقف و بدنه وسایل نقلیه استفاده می‌شود. این سری همچنین دارای خواص مکانیکی متوسط بوده و به همین دلیل می‌توان از آن در ساختارهایی که نیاز به استحکام نسبی دارند، استفاده کرد. همچنین، ورق آلومینیوم سری 3000 به دلیل داشتن قابلیت جوشکاری مناسب و قابلیت انعطاف‌پذیری بالا، برای ساخت لوله‌ها، مخازن ذخیره و همچنین سیستم‌های تهویه مطبوع نیز مناسب است.

۴. ورق آلومینیوم سری 5000

ورق آلومینیوم سری 5000 با عنصر اصلی آلیاژی منیزیم تولید می‌شود و یکی از مقاوم‌ترین سری‌ها در برابر خوردگی به‌شمار می‌رود. این سری از آلومینیوم علاوه بر مقاومت بالا در برابر خوردگی، از استحکام بسیار خوبی نیز برخوردار است که آن را برای کاربردهایی که به مقاومت در برابر فشار و تغییر شکل نیاز دارند، مناسب می‌کند. یکی از کاربردهای اصلی ورق آلومینیوم سری 5000 در صنایع دریایی است، زیرا این آلیاژ در برابر آب دریا و محیط‌های خورنده مقاوم بوده و از آن در ساخت قایق‌ها و سازه‌های دریایی استفاده می‌شود. همچنین، این سری از ورق‌ها به دلیل مقاومت در برابر ضربه و فشار، در تولید تجهیزات سنگین، کامیون‌ها، تریلرها و حتی خطوط لوله به کار می‌رود. ورق‌های سری 5000 نیز دارای قابلیت جوشکاری خوبی هستند و در شرایط تنش‌های محیطی نیز از پایداری مناسبی برخوردارند.

موارد کاربرد گرده آلومینیوم در صنایع مختلف چیست؟

علاوه بر کاربرد گرده های آلومینیوم برای استحکام و زیبایی تقاطع‌ها، گرده آلومینیوم نیز در صنایع مختلف کاربرد دارد که در ادامه به آن‌ها می‌پردازیم:

۱. کاربرد گرده آلومینیوم در صنایع تولید ظروف تفلون و نچسب

گرده آلومینیوم به دلیل ویژگی‌های منحصربه‌فرد خود از جمله رسانایی حرارتی بالا، وزن سبک و مقاومت به خوردگی، یکی از مواد اولیه اساسی در صنایع تولید ظروف تفلون و نچسب به شمار می‌رود. این ویژگی‌ها باعث می‌شود که گرما به‌طور یکنواخت در سطح ظرف پخش شود و این امر به بهبود کارایی و کیفیت پخت‌وپز کمک می‌کند. علاوه بر این، گرده آلومینیوم به دلیل خاصیت انعطاف‌پذیری بالا، به‌راحتی می‌تواند به شکل‌های مختلفی درآید و ضخامت‌های مختلفی نیز در فرایند تولید داشته باشد. این خاصیت باعث می‌شود که تولیدکنندگان بتوانند ظروف نچسب و تفلون را با طراحی‌های گوناگون و با دوام بالا ارائه دهند.

در فرایند تولید ظروف نچسب، گرده آلومینیوم به‌عنوان لایه زیرین استفاده می‌شود و سپس لایه‌های تفلون یا سایر پوشش‌های نچسب بر روی آن اعمال می‌شود. این ترکیب نه تنها به افزایش مقاومت ظرف در برابر حرارت و خوردگی کمک می‌کند بلکه باعث می‌شود که ظرف‌ها سبک و مقاوم در برابر خط‌ و خش باشند. از طرف دیگر، وزن سبک گرده آلومینیوم نسبت به دیگر فلزات باعث می‌شود که ظروف تولید شده، حمل‌ونقل و استفاده آسان‌تری داشته باشند که یکی از معیارهای مهم در صنایع تولید ظروف آشپزخانه است.

۲. گرده آلومینیوم در تولید ظروف استیل

گرده آلومینیوم همچنین در تولید برخی ظروف استیل نیز کاربرد دارد، زیرا می‌تواند به‌عنوان یک هسته داخلی یا لایه میانی در کف این ظروف استفاده شود. این لایه آلومینیومی در ظروف استیل نقش مهمی در توزیع یکنواخت حرارت دارد، به‌طوری‌که باعث می‌شود حرارت در تمامی سطح ظرف به‌صورت یکنواخت پخش شده و از تمرکز حرارت در نقاط خاص جلوگیری شود. این ویژگی باعث می‌شود غذا سریع‌تر و یکنواخت‌تر پخته شود و از سوختن یا چسبیدن مواد غذایی به سطح ظرف جلوگیری شود.

۳. خودروسازی و حمل و نقل + صنایع الکترونیک و تجهیزات الکتریکی

کاهش وزن خودروها به‌منظور افزایش بهره‌وری سوخت و کاهش آلایندگی یکی از چالش‌های مهم در صنعت خودروسازی است. به همین دلیل از گرده آلومینیوم به دلیل استحکام بالا و درعین‌حال وزن سبک برای ساخت شاسی، قطعات موتور و سیستم‌های تعلیق خودروها استفاده می‌شود. یکی از مزایای استفاده از گرده های آلومینیومی رسانایی حرارتی و الکتریکی بالای فلز آلومینیوم است. در ساخت سیستم‌های خنک‌کننده، قطعات الکترونیکی و هیت‌سینک‌ها از میل‌گردهای آلومینیوم استفاده می‌شود تا محصولاتی باکیفیت، کارایی و طول عمر بالا تولید شود.