Η ανόπτηση στη μεταλλουργία και την επιστήμη των υλικών είναι μια θερμική επεξεργασία που αλλάζει τις φυσικές και ενίοτε χημικές ιδιότητες ενός υλικού για να αυξήσει την ολκιμότητα του και να μειώσει τη σκληρότητα του. Κατά την ανόπτηση, τα άτομα μεταναστεύουν στο κρυσταλλικό πλέγμα και ο αριθμός των εξάρσεων μειώνεται, οδηγώντας στην αλλαγή της ολκιμότητας και της σκληρότητας. Αυτή η διαδικασία το καθιστά πιο λειτουργικό. Από επιστημονική άποψη, η ανόπτηση χρησιμοποιείται για να φέρει ένα μέταλλο πιο κοντά στην κατάσταση ισορροπίας του.
Στη θερμαινόμενη, μαλακή κατάσταση, η ομοιόμορφη μικροδομή ενός μετάλλου θα επιτρέψει εξαιρετική ολκιμότητα και δυνατότητα επεξεργασίας. Για να γίνει πλήρης ανόπτηση σε σιδηρούχα μέταλλα, το υλικό πρέπει να θερμανθεί πάνω από την ανώτερη κρίσιμη θερμοκρασία του ώστε να μεταμορφώσει πλήρως τη μικροδομή στον ωστενίτη.
Το μέταλλο πρέπει στη συνέχεια να ψύχεται αργά, συνήθως αφήνοντάς το να κρυώσει στον κλίβανο, έτσι ώστε να επιτρέπει το μέγιστο μετασχηματισμό φάσης φερρίτη και περλίτη.
Ποια είναι τα αποτελέσματα της ανόπτησης;
Η ανόπτηση χρησιμοποιείται συνήθως για:
- Μαλακώστε ένα μέταλλο για εργασία στο κρύο
- Βελτιώστε την ικανότητα επεξεργασίας
- Βελτιώστε την ηλεκτρική αγωγιμότητα
Ανόπτηση και Ψυχρή Εργασία
Μία από τις κύριες χρήσεις της ανόπτησης είναι η αποκατάσταση της ολκιμότητας. Κατά τη διάρκεια της εργασίας με το κρύο, το μέταλλο μπορεί να σκληρυνθεί στο βαθμό που δεν υπάρχει περισσότερη δουλειά θα έχει ως αποτέλεσμα τη δημιουργία ρωγμών. Με την ανόπτηση του μετάλλου εκ των προτέρων, η κατεργασία με κρύο μπορεί να πραγματοποιηθεί χωρίς κίνδυνο ρωγμών. Αυτό συμβαίνει επειδή η ανόπτηση απελευθερώνει μηχανικές καταπονήσεις που παράγονται κατά τη μηχανική κατεργασία ή την άλεση.
Η διαδικασία ανόπτησης
Για την ανόπτηση χρησιμοποιούνται μεγάλοι φούρνοι. Το εσωτερικό του φούρνου πρέπει να είναι αρκετά μεγάλο ώστε να επιτρέπει στον αέρα να κυκλοφορεί γύρω από το κομμάτι του μετάλλου. Για τα μεγάλα κομμάτια, χρησιμοποιούνται καμινάδες μεταφοράς αερίου, ενώ οι φούρνοι με κατώφλι αυτοκινήτων είναι πιο πρακτικοί για μικρότερα κομμάτια μετάλλου. Κατά τη διάρκεια της διαδικασίας ανόπτησης, το μέταλλο θερμαίνεται σε μια συγκεκριμένη θερμοκρασία όπου μπορεί να συμβεί ανακρυστάλλωση.
Σε αυτό το στάδιο, τυχόν ελαττώματα που προκαλούνται από παραμόρφωση του μετάλλου μπορούν να επισκευαστούν. Το μέταλλο διατηρείται στη θερμοκρασία επί μία σταθερή χρονική περίοδο, στη συνέχεια ψύχεται σε θερμοκρασία δωματίου. Η διαδικασία ψύξης πρέπει να γίνει πολύ αργά για να παράγει μια εκλεπτυσμένη μικροδομή. Αυτό γίνεται για να μεγιστοποιηθεί η απαλότητα και συχνά γίνεται με βύθιση του θερμού υλικού σε άμμο, τέφρα ή άλλη ουσία με χαμηλή αγωγιμότητα θερμότητας. Εναλλακτικά, μπορεί να γίνει με απενεργοποίηση του φούρνου και αφήνοντας το μέταλλο να κρυώσει με τον κλίβανο.
Θεραπεία ορείχαλκου, ασήμι και Cooper
Άλλα μέταλλα όπως ο ορείχαλκος , ο άργυρος και ο χαλκός μπορούν να ανυψωθούν πλήρως με την ίδια διαδικασία, αλλά μπορούν να κρυώσουν γρήγορα, ακόμη και να σβήνουν το νερό, για να ολοκληρωθεί ο κύκλος. Σε αυτές τις περιπτώσεις, η διαδικασία εκτελείται με θέρμανση του υλικού (γενικά μέχρι να λάμψει) για λίγο και στη συνέχεια αφήνοντας αργά να κρυώσει σε θερμοκρασία δωματίου σε αέρα. Ο χαλκός, το ασήμι και ο ορείχαλκος μπορούν να ψυχθούν αργά στον αέρα ή γρήγορα με σβέση στο νερό, όπως τα σιδηρούχα μέταλλα, ως χάλυβας, ο οποίος πρέπει να ψυχθεί αργά για να ανασυνθετηθεί. Με αυτό τον τρόπο, το μέταλλο μαλακώνεται και προετοιμάζεται για περαιτέρω εργασίες, όπως διαμόρφωση, σφράγιση ή διαμόρφωση.
Άλλες μορφές ανόπτησης περιλαμβάνουν ανόπτηση διεργασιών, κανονικοποίηση και ανόπτηση ανακούφισης από τάση.