PROSES PERLAKUAN PANAS (Annealing)

Anil, dalam metalurgi dan ilmu , adalah perlakuan panas dimana bahan mengalami perubahan, menyebabkan perubahan dalam sifat-sifat seperti kekuatan dan kekerasan. Ini adalah proses yang menghasilkan kondisi dengan pemanasan sampai ke atas temperatur kristalisasi kembali dan mempertahankan temperatur yang sesuai, dan kemudian pendinginan. Anil digunakan untuk menginduksi keuletan, bahan melunakkan, meredakan tekanan internal, memperbaiki struktur dengan membuatnya homogen, dan meningkatkan kerja dingin properti. Dalam kasus tembaga, baja, perak, dan kuningan proses ini dilakukan oleh pemanasan secara substansial materi (umumnya sampai bersinar) untuk sementara waktu dan membiarkannya dingin perlahan-lahan. Dalam mode ini logam adalah melunak dan siap untuk bekerja lebih lanjut seperti pembentukan, stamping, atau

Termodinamika Anil

ž Anil terjadi oleh difusi atom-atom dalam bahan padat, sehingga materi yang berkembang terhadap keadaan ekuilibrium. Panas yang diperlukan untuk meningkatkan laju difusi dengan memberikan energi yang diperlukan untuk memutuskan ikatan. Gerakan atom memiliki efek mendistribusikan kembali dan menghancurkan dislokasi dalam logam dan (untuk tingkat yang lebih rendah) di keramik. Ini memungkinkan perubahan di dislokasi logam untuk berdeformasi lebih mudah, sehingga meningkatkan keuletan mereka. Jumlah memulai proses-energi bebas Gibbs dalam sebuah cacat logam juga dikurangi dengan proses anil. Dalam praktek dan industri, pengurangan ini energi bebas Gibbs disebut "stres".

ž Lega menekankan internal adalah suatu proses spontan thermodynamically, namun pada temperatur ruangan, itu adalah proses yang sangat lambat. Suhu tinggi di mana proses anil terjadi berfungsi untuk mempercepat proses ini. Reaksi memfasilitasi kembalinya logam-dingin ke negara bebas stres memiliki banyak jalur reaksi, terutama yang melibatkan penghapusan kekosongan kisi gradien dalam tubuh dari logam. 1 ] Penciptaan kekosongan kisi diatur oleh persamaan Arrhenius, dan migrasi / difusi kisi kekosongan diatur oleh hukum Fick difusi. [1] Sifat mekanik, seperti kekerasan dan keuletan, perubahan sebagai dislokasi dihilangkan dan kisi kristal logam mengalami perubahan. Pada pemanas pada suhu tertentu dan pendinginan adalah mungkin untuk membawa atom kisi di kanan situs dan pertumbuhan butir baru dapat meningkatkan sifat mekanik

ž Tahapan Anil

ž Ada tiga tahap dalam proses anil, dengan yang pertama adalah pemulihan fase, yang menyebabkan pelunakan dari logam melalui penghapusan kristal cacat (tipe utama yang cacat linear disebut dislokasi) dan tekanan internal yang mereka menyebabkan . 2 ] The second phase is recrystallization , where new strain-free grains nucleate and grow to replace those deformed by internal stresses. [ 2 ] If annealing is allowed to continue once recrystallization has been completed, grain growth will occur, in which the microstructure starts to coarsen and may cause the metal to have less than satisfactory mechanical properties. Tahap pemulihan anil mencakup semua fenomena yang terjadi sebelum munculnya ketegangan baru-free butir. [2] Tahap kedua adalah rekristalisasi, di mana baru-regangan butir bebas bernukleasi dan tumbuh untuk menggantikan mereka yang cacat oleh tekanan internal. [2] Jika anil diizinkan untuk melanjutkan setelah rekristalisasi ini telah diselesaikan, pertumbuhan butir akan terjadi, di mana mikrostruktur mulai mengasarkan dan dapat menyebabkan logam memiliki kurang memuaskan sifat mekanik

ž Annealing dalam suasana yang terkendali

ž Temperatur rendah anil (sekitar 50 ° F di atas garis C3) dapat mengakibatkan oksidasi permukaan logam, sehingga skala. Jika skala harus dihindari, anil dilakukan dalam oksigen, karbon, dan nitrogen atmosfer bebas (untuk menghindari oksidasi, carburization, dan nitriding masing-masing) seperti (campuran dari karbon monoksida, gas hidrogen, dan nitrogen [klarifikasi diperlukan]). The magnetik sifat logam (Espey cores) yang diperkenalkan oleh anil paduan dalam hidrogen suasana

ž Setup dan Perlengkapan

ž Biasanya, oven besar digunakan untuk proses anil. Bagian dalam oven cukup besar untuk menempatkan benda kerja dalam posisi untuk menerima paparan maksimum untuk sirkulasi udara panas. Untuk proses volume tinggi anil, menembakkan gas furnace konveyor sering digunakan. Untuk workpieces besar atau kuantitas tinggi bagian bawah tungku Mobil-akan digunakan untuk memindahkan bagian-bagian dalam dan keluar dengan mudah. Setelah proses anil telah berhasil diselesaikan, kadang-kadang workpieces tersisa di oven agar bagian-bagian untuk proses pendinginan yang terkontrol. Sementara beberapa workpieces yang tersisa di dalam oven sampai dingin mode yang terkendali, bahan-bahan lain dan paduan dihapus dari oven. Setelah dikeluarkan dari oven, workpieces sering cepat mendingin dalam proses yang dikenal sebagai pengerasan memuaskan. Beberapa metode khas bahan pengerasan memuaskan melibatkan penggunaan media seperti udara, air, minyak, atau garam.

ž Difusi anil semikonduktor

ž Dalam semikonduktor industri, silikon yang dianil, sehingga dopant atom, biasanya boron, fosfor atau arsenik, dapat berdifusi ke dalam posisi substitusi dalam kisi kristal, yang mengakibatkan perubahan drastis pada listrik properti dari bahan semikonduktor.

ž Normalisasi

ž Normalisasi adalah proses anil di mana logam didinginkan di udara setelah pemanasan dalam rangka untuk menghilangkan stres.

ž Proses ini biasanya terbatas pada hardenable baja. Hal ini digunakan untuk memperbaiki butir yang telah cacat melalui pekerjaan dingin, dan dapat meningkatkan keuletan dan ketangguhan dari baja. Melibatkan memanaskan baja ke atasnya tepat di atas titik kritis. Ini adalah direndam untuk waktu yang singkat kemudian dibiarkan dingin di udara. Butir kecil terbentuk yang memberikan lebih sulit dan berat logam dengan kekuatan tarik yang normal dan bukan keuletan maksimum dicapai oleh anil. Menghilangkan kolumnar pemisahan biji-bijian dan dendritik yang kadang-kadang terjadi selama pengecoran. Normalisasi meningkatkan mesin dari komponen dan memberikan stabilitas dimensi jika mengalami proses perlakuan panas lebih lanjut.

ž Proses anil

ž Proses anil, juga disebut "intermediate anil", "subkritis anil", atau "dalam proses anil", adalah sebuah siklus perlakuan panas yang mengembalikan sebagian dari keuletan untuk sepotong kerja yang memungkinkan itu bekerja lebih jauh tanpa melanggar. Keuletan adalah penting dalam membentuk dan menciptakan lebih halus karya melalui proses seperti bergulir, menggambar, penempaan, berputar, ekstrusi dan pos. Potongan dipanaskan hingga suhu biasanya di bawah austenizing suhu, dan diadakan di sana cukup lama untuk menghilangkan stres dalam logam. Potongan akhirnya didinginkan perlahan-lahan sampai suhu kamar. Hal ini kemudian siap lagi untuk bekerja dingin tambahan. Hal ini juga dapat digunakan untuk memastikan adanya penurunan risiko distorsi dari pekerjaan sepotong selama permesinan, pengelasan, atau siklus perlakuan panas lebih lanjut. Rentang temperatur anil untuk proses berkisar antara 500 ° F hingga 1400 ° F, tergantung pada paduan yang bersangkutan.

ž Kendali Anil

ž Anil lengkap biasanya hasil di kedua negara paling ulet logam dapat mengasumsikan untuk logam paduan. Ini menciptakan homogen yang sama sekali baru dan struktur seragam dengan sifat dinamis yang baik. Untuk melakukan anil penuh, logam dipanaskan ke titik anil (sekitar 50 ° C di atas suhu austenic Grafik menunjukkan) dan ditahan selama waktu yang cukup untuk memungkinkan materi untuk sepenuhnya austenitize, untuk membentuk austenit atau austenit-sementit struktur butir. Bahan-bahan tersebut kemudian dibiarkan dingin perlahan-lahan sehingga ekuilibrium mikrostruktur diperoleh. Dalam beberapa kasus, hal ini berarti materi diperbolehkan untuk udara dingin

ž Dalam kasus lain bahan diperbolehkan untuk tungku dingin. Rincian proses tergantung pada jenis logam dan paduan yang tepat yang terlibat. Dalam hal apapun hasilnya adalah lebih ulet materi yang lebih besar rasio peregangan dan pengurangan kawasan properti namun yang lebih rendah kekuatan luluh dan yang lebih rendah kekuatan tarik. Proses ini juga disebut LP anil untuk lamellar perlit dalam industri baja sebagai lawan dari proses anil yang tidak menentukan mikrostruktur dan hanya mempunyai tujuan melunakkan bahan. Seringkali materi yang harus mesin, akan anil, kemudian akan diikuti oleh perlakuan panas.

ž Short siklus anil

ž Anil siklus pendek digunakan untuk mengubah ferit biasa menjadi ferit lunak. Terdiri dari pemanasan, pendinginan, dan kemudian memanaskan lagi 4-8 jam