أفران المعالجة الحرارية عبارة عن غرف تسخين متخصصة مصممة لتغيير الخصائص الفيزيائية والكيميائية للمواد، وخاصة المعادن. تعمل هذه الأفران عن طريق تسخين المادة إلى درجات حرارة محددة ثم التحكم في عملية التبريد لتحقيق التغييرات المطلوبة في الصلابة والليونة وغيرها من الخصائص. يتم تنظيم مصدر الحرارة داخل الفرن بعناية لضمان تسخين المادة بشكل موحد وإلى درجة الحرارة الدقيقة المطلوبة لعملية المعالجة الحرارية المحددة.
تشغيل أفران المعالجة الحرارية:
-
مرحلة التسخين:
-
يبدأ الفرن بتسخين المادة إلى درجة حرارة محددة مسبقًا. درجة الحرارة هذه حرجة وتعتمد على نوع المعدن وعملية المعالجة الحرارية المحددة التي يتم تطبيقها. خلال هذه المرحلة، يتطلب الفرن إمدادًا أعلى من الحرارة لتسخين المادة بسرعة وبشكل موحد.الحفاظ على درجة الحرارة:
-
بمجرد الوصول إلى درجة الحرارة المطلوبة، يحافظ الفرن على درجة الحرارة هذه لمدة محددة. وتسمح هذه الفترة للمادة بامتصاص الحرارة بشكل موحد، مما يضمن تغيرات ثابتة في خصائصها. يتم تنظيم الإمداد الحراري خلال هذه المرحلة للحفاظ على درجة حرارة ثابتة، مما يمنع أي تقلبات قد تؤثر على نتيجة المعالجة.
مرحلة التبريد:
-
بعد تسخين المادة وتثبيتها في درجة حرارة المعالجة، يتم تبريدها. تعتبر طريقة التبريد ومعدل التبريد أمرًا بالغ الأهمية لأنها تحدد الخصائص النهائية للمادة. يمكن أن يتم التبريد من خلال طرق مختلفة مثل التبريد بالهواء أو التبريد بالزيت أو التبريد بالماء، وكل منها يؤثر على المادة بشكل مختلف.
-
أنواع عمليات المعالجة الحرارية:التلدين:
-
تنطوي هذه العملية على تسخين المادة إلى درجة حرارة محددة ثم تبريدها ببطء لتليين المادة، مما يجعلها أكثر ليونة وأقل هشاشة.
-
التقسية:
بعد تصلب المعدن من خلال التبريد، تتم عملية التقسية عن طريق إعادة تسخينه إلى درجة حرارة أقل. وهذا يقلل من الصلابة ويزيد من المتانة، مما يؤدي إلى موازنة خصائص المادة.
التسقية:
التبريد السريع للمادة المسخّنة لزيادة صلابتها وقوتها. يؤثر وسيط التبريد (الماء أو الزيت أو الهواء) على سرعة ونتائج عملية التبريد.
