Setiap operasi pembentukan meninggalkan logam lebih keras daripada sebelumnya. Tekuk strip baja bolak-balik, tekukannya mengeras lalu retak: itulah pengerasan regangan yang bisa dirasakan tangan. Annealing adalah pengulangannya: panaskan komponen, tahan, dinginkan, dan struktur kristalnya pulih sehingga logam dapat dibentuk lagi.
Apa itu annealing?
Annealing adalah perlakuan panas terkendali: logam dipanaskan hingga suhu ketika struktur internalnya mengalami rekristalisasi, ditahan cukup lama agar selesai, lalu didinginkan. Hasilnya adalah batas luluh lebih rendah, perpanjangan lebih tinggi, dan logam lebih lunak, dengan tegangan internal akibat pengerjaan dingin sebagian besar hilang. Dalam pembentukan logam, annealing dipakai sebagai langkah antara: cangkir hasil deep drawing yang akan robek pada tahap kedua atau ketiga diannealing di antara tahap agar dapat ditarik lebih dalam. Suhu tipikalnya sekitar 650-700 °C untuk baja deep drawing karbon rendah, 400-600 °C untuk tembaga dan kuningan tergantung temper, dan di atas 1.000 °C untuk annealing penuh stainless austenitik, dengan penghilangan tegangan yang lebih rendah 350-450 °C bila hanya tegangan sisa yang perlu dihilangkan.
Mengapa pembentukan memerlukannya
- Pengerasan regangan - penarikan meregangkan dinding dan menaikkan batas luluhnya. Setelah regangan cukup, logam kehabisan daktilitas dan operasi berikutnya merobeknya.
- Kedalaman penarikan - kedalaman yang dapat dicapai cangkir dalam satu tahap dibatasi oleh perilaku pengerasan regangan material. Annealing di antara tahap inilah yang memungkinkan komponen tinggi.
- Pegas balik - material yang telah diannealing dan lebih lunak lebih sedikit memegas balik, sehingga komponen dengan toleransi bentuk ketat sering diannealing sebelum tahap pembentukan akhir, bukan sesudahnya.
- Kemampuan bentuk operasi berikutnya - komponen yang harus ditarik lalu diflange, atau ditarik lalu diekspansi, biasanya memerlukan annealing di antara keduanya.
Empat jenis annealing yang muncul di penawaran
| Perlakuan | Fungsinya | Dipakai di mana |
|---|---|---|
| Annealing penuh | Rekristalisasi penuh; kondisi paling lunak | Sebelum penarikan pertama yang berat, atau untuk memulihkan material setelah pengerolan |
| Annealing antara (proses) | Memulihkan daktilitas di antara tahap pembentukan | Cangkir, rumah, dan sel hasil deep drawing bertahap |
| Penghilangan tegangan | Menghilangkan tegangan sisa tanpa banyak melunakkan | Komponen hasil pemesinan yang harus tetap datar, rakitan las |
| Annealing terang | Annealing dalam atmosfer terkendali agar tidak terbentuk kerak | Komponen stainless yang memerlukan permukaan bersih setelah perlakuan |
Suhu tipikal
| Material | Suhu annealing tipikal | Catatan |
|---|---|---|
| Baja karbon rendah (DC01–DC04) | 650–700 °C | Annealing batch; terbentuk kerak bila atmosfer tidak dikendalikan |
| Tembaga C11000 | 400–600 °C | Temper yang lebih lunak ada di ujung atas |
| Kuningan (CuZn) | 400–600 °C | Kuningan kadar seng tinggi perlu perhatian agar tidak terjadi dezinkifikasi |
| Stainless austenitik 304 | 1.040–1.120 °C lalu dicelup cepat | Annealing penuh; 350–450 °C bila hanya perlu penghilangan tegangan |
| Stainless feritik 430 | 750–850 °C | Annealing juga memengaruhi perilaku magnetik |
| Paduan aluminium | 300–420 °C | Tergantung paduan; sebagian grade dikeraskan dengan penuaan |
Suhu di atas adalah rentang tipikal yang dipublikasikan untuk tiap keluarga material, bukan resep. Siklus yang benar bergantung pada paduan, besarnya pengerjaan dingin, dan sifat akhir yang diperlukan; hal itu masuk ke spesifikasi perlakuan panas, bukan diserahkan pada operator tungku.
Apa yang ditambahkannya ke program
- Satu operasi tambahan - setiap annealing berarti satu pemindahan, satu siklus tungku, dan satu kali kembali ke mesin press, dan penawaran mencantumkannya seperti itu.
- Perlakuan panas batch dikerjakan pihak ketiga - di Balford perlakuan panas massal adalah proses subkontrak, dan kami menyatakannya secara terbuka alih-alih memberi kesan tungku berada di pabrik kami sendiri.
- Kerak dan pembersihan - annealing tanpa atmosfer terkendali meninggalkan kerak yang harus dibersihkan, dan itu operasi kedua di atas operasi pertama.
- Distorsi - komponen hasil deep drawing yang tipis dapat berubah bentuk di tungku, sehingga perlengkapan atau cara pengepakannya menjadi bagian dari desain proses.
- Kekerasan setelah perlakuan - gambar dapat meminta kekerasan atau temper akhir; itu perlakuan panas kedua, bukan yang sama.
Poin penting
Bila komponen robek pada penarikan kedua atau ketiga, annealing di antara tahap biasanya jawabannya: memakan satu operasi dan membeli kedalaman. Tetapkan paduan, besarnya pengerjaan dingin, dan sifat yang dibutuhkan sesudahnya, lalu biarkan siklusnya ditentukan dari hal-hal itu, bukan dari suhu yang disalin dari tabel.
Pertanyaan yang sering diajukan
Apa yang dilakukan annealing pada logam?
Melunakkannya. Memanaskan hingga suhu rekristalisasi lalu mendinginkan menghilangkan efek pengerjaan dingin, menurunkan batas luluh, menaikkan perpanjangan, dan melepaskan tegangan internal sehingga komponen dapat dibentuk lebih lanjut.
Mengapa komponen deep drawing memerlukan annealing?
Karena setiap tahap penarikan mengeraskan dinding melalui pengerasan regangan. Begitu material kehabisan daktilitas ia robek, sehingga annealing antara dipakai untuk memulihkan daktilitas sebelum tahap berikutnya.
Apakah annealing sama dengan normalizing?
Tidak. Normalizing juga memanaskan baja di atas suhu kritisnya, tetapi mendinginkannya di udara, menghasilkan struktur yang lebih halus dan lebih kuat daripada annealing penuh, yang mendingin perlahan di dalam tungku.
Apakah annealing mengubah sifat magnetik?
Bisa. Annealing melepaskan tegangan dan dapat mengubah perilaku magnetik baja feritik dan baja silikon; itulah sebabnya annealing muncul pada jalur pelindung magnetik dan komponen magnetik lunak, dan mengapa kami memperlakukan annealing magnetik sebagai spesifikasi tersendiri.