انواع عملیات حرارتی مس
عملیات حرارتی مس یا به عبارتی عملیات حرارتی آلیاژهای مس به چند منظور انجام می‌شوند که در این مقاله به طور کامل با همه‌ی آنها آشنا می‌شوید.
1- همگن سازی
2- آنیل
3- تنش زدایی
4- آنیل انحلالی و پیرسازی
همگن سازی:
همگن سازی برای حل کردن، جذب، جداسازی و مغزه‌گیری موجود در برخی مواد ریخته‌گری شده و کارگرم شده، عمدتاً آن‌هایی که حاوی قلع و نیکل هستند، اعمال می‌شود. نفوذ و همگن شدن در برنزهای قلع، برنزهای سیلیکونی و نیکل‌های مس کندتر و دشوارتر از سایر آلیاژهای مس است. بنابراین، این آلیاژها معمولاً قبل از کار گرم یا سرد تحت عملیات همگن سازی طولانی مدت قرار می گیرند. برنزهای با فسفر بالا به دلیل جدایش شدید مورد توجه قرار می گیرند. اگرچه گاهی اوقات این آلیاژها به صورت گرم کار می شوند، اما روش معمول این است که آنها تحت کار سرد قرار گیرند، بنابراین لازم است ابتدا فاز قلع جدا شده و شکننده پخش شود، در نتیجه استحکام و شکل پذیری افزایش یافته و سختی قبل از نورد کاهش می یابد. این اهداف با همگن سازی در حدود 760 درجه سانتیگراد انجام می شود.
آنیل:
آنیل مس برای نرم کردن مواد سخت شده (سخت شده با کرنش) انجام می شود. آنیل مواد سرد با حرارت دادن به دمایی انجام می شود که باعث تبلور مجدد شود. گرمایش بالاتر از دمای آن باعث رشد دانه می شود. برخی از مس های حاوی آلیاژ آهن در دمایی فراتر از دمای تبلور مجدد، اندازه دانه بسیار ریز خود را حفظ می کنند. همچنین از دمایی فراتر می رود که در نهایت فاز دوم حل می شود و رشد دانه را ادامه می دهد. در نهایت، دو نوع آنیل وجود دارد. آنیل نرم، زیر نقطه ای است که رشد سریع دانه شروع می شود.
در حالی که آنیل سبک در دمای کمی بالاتر از دمای تبلور مجدد انجام می شود. برای اطلاعات بیشتر درمورد آنیل کردن می‌توانید وارد این صفحه شوید.
تنش زدایی:
تنش زدایی چیست را می توانید به طور کامل در این صفحه مطالعه بفرمایید. به طور کلی تنش زدایی با هدف کاهش یا حذف تنش پسماند انجام می شود، در نتیجه احتمال خرابی قطعه در اثر ترک خوردگی یا خستگی ناشی از خوردگی در سرویس کاهش می یابد. قطعات در دماهای کمتر از محدوده آنیل معمولی که باعث تبلور مجدد و در نتیجه نرم شدن فلز نمی شود، از تنش خارج می شوند. تنش های پسماند به این نوع شکست کمک می کند، که اغلب در برنج های حاوی 15 درصد روی یا بیشتر دیده می شود. حتی آلیاژهای مس بالاتر مانند برنزهای آلومینیوم و برنزهای سیلیکونی ممکن است تحت ترکیبات بحرانی تنش و خوردگی خاص ترک بخورند و همه آلیاژهای مس در شرایط تنش مستعد حمله خوردگی سریع‌تر هستند. برنزهای فسفر تحت فشار و نیکل مس تمایل نسبتاً کمی به سمت ترک خوردگی تنشی دارند. این آلیاژها بیشتر مستعد ترک خوردگی ناشی از آتش سوزی هستند، ترک خوردگی زمانی ایجاد می شود که فلز تحت تنش خیلی سریع تا دمای آنیل گرم شود.
گرمایش آهسته معیاری از کاهش تنش را فراهم می کند و توزیع غیر یکنواخت دمایی که منجر به تنش حرارتی می شود را به حداقل می رساند. استفاده از دمای تنش‌زدایی بالا برای مدت زمان کوتاه به طور کلی برای نگه داشتن زمان و هزینه پردازش به حداقل عملی بهترین گزینه در نظر گرفته می‌شود، حتی اگر معمولاً خواص مکانیکی کمی از بین می‌رود. استفاده از دمای پایین تر برای مدت طولانی تر، تنش زدایی کامل را بدون کاهش خواص مکانیکی فراهم می کند. در واقع، سختی و استحکام آلیاژهایی که به شدت کارسرد شده اند، در صورت استفاده از دماهای تنش زدایی کم، اندکی افزایش می یابد.
یکی دیگر از مزایای تنش‌زدایی حرارتی، پایداری ابعادی قطعات کارسرد شده است. برای این سازه‌ها، دمای تنش‌زدایی 85 تا 110 درجه سانتیگراد بالاتر از دمایی است که برای محصولات میلگردی از همان آلیاژ استفاده می‌شود.
آنیل انحلالی و پیرسازی:
استحکام بالا در اکثر آلیاژهای مس با کار سرد حاصل می شود. برای تقویت انواع خاصی از آلیاژهای مس بالاتر از سطوحی که معمولاً با کار سرد به دست می‌آیند، از آنیل انحلالی و رسوب سختی استفاده می‌شود.
نمونه‌هایی از آلیاژهای مس سخت‌کننده رسوبی عبارتند از مس های بریلیم که برخی از آنها حاوی نیکل، کبالت یا کروم نیز هستند. همه آلیاژهای رسوب سخت شونده ی مس دارای ویژگی های متالورژیکی مشابهی هستند. آنها را می توان با کوئنچ از دماهای بالا به حالت نرم درآورد و سپس رسوب گذاری را با پیری در دمای متوسط برای مدت زمانی که معمولاً بیش از 3 ساعت نیست، سخت کرد.
