تعرف على التلدين في علم المعادن

التلدين في علم المعادن وعلم المواد هو علاج حراري يغير الخصائص الفيزيائية (وأحيانًا الخواص الكيميائية) لمادة لزيادة ليونة (القدرة على التشكيل دون كسر) وتقليل صلابة.

في التلدين ، تهاجر الذرات في الشبكة البلورية وينخفض ​​عدد الاضطرابات ، مما يؤدي إلى تغيير في الليونة والصلابة. هذه العملية تجعلها أكثر قابلية للتطبيق. من الناحية العلمية ، يستخدم التلدين لتقريب المعدن من حالة التوازن (حيث لا توجد ضغوط تعمل ضد بعضها البعض في المعدن).

في حالتها الناعمة المسخنة ، ستسمح البنية المجهرية الموحدة للمعدن ليونة ممتازة وقابلية للتشغيل. من أجل إجراء التلدين الكامل للمعادن الحديدية ، يجب تسخين المادة فوق درجة حرارتها الحرجة العليا فترة طويلة بما يكفي لتحويل البنية المجهرية بالكامل إلى الأوستينيت (شكل درجة حرارة أعلى من الحديد يمكن أن يمتص أكثر كربون).

بعد ذلك ، يجب أن يكون المعدن باردًا بشكل بطيء ، عادة عن طريق السماح له بالتبريد في الفرن ، للسماح بتحويل الحد الأقصى من الفريت والبيرليت.

يستخدم التلدين عادة لتليين المعدن العمل الباردة، وتحسين إمكانية التصنيع ، وتعزيز الموصلية الكهربائية. أحد الاستخدامات الرئيسية للتليين هو استعادة الليونة في المعدن.

أثناء العمل على البارد ، يمكن أن يصبح المعدن صلبًا لدرجة أن أي عمل إضافي سيؤدي إلى تكسير. عن طريق تلدين المعدن مسبقًا ، يمكن أن يتم العمل البارد دون أي خطر من الكسر. هذا لأن التلدين يطلق ضغوطًا ميكانيكية تنتج أثناء التصنيع أو الطحن.

تستخدم الأفران الكبيرة لعملية التلدين. يجب أن يكون الجزء الداخلي من الفرن كبيرًا بما يكفي للسماح للهواء بالدوران حول قطعة المعدن. بالنسبة للقطع الكبيرة ، يتم استخدام أفران النقل بالغاز بينما تكون أفران أسفل السيارة أكثر عملية للقطع الصغيرة من المعدن. أثناء عملية التلدين ، يتم تسخين المعدن إلى درجة حرارة معينة حيث يمكن أن تحدث إعادة التبلور.

في هذه المرحلة ، يمكن إصلاح أي عيوب ناتجة عن تشويه المعدن. يُحفظ المعدن عند درجة الحرارة لفترة زمنية محددة ثم يبرد إلى درجة حرارة الغرفة. يجب أن تتم عملية التبريد ببطء شديد لإنتاج هيكل دقيق مكرر.

يتم ذلك لزيادة النعومة ، عادة عن طريق غمر المادة الساخنة في الرمل أو الرماد أو مادة أخرى ذات توصيل حراري منخفض. وبدلاً من ذلك ، يمكن القيام بذلك عن طريق إيقاف تشغيل الفرن والسماح للمعادن بالتبريد مع الفرن.

يمكن تلدين المعادن الأخرى مثل النحاس والفضة والنحاس بالكامل بنفس العملية ولكن يمكن تبريدها بسرعة ، حتى الماء المخمدةلإنهاء الدورة. في هذه الحالات ، تتم العملية عن طريق تسخين المادة (بشكل عام حتى توهج) لفترة من الوقت ثم تركها تبرد ببطء إلى درجة حرارة الغرفة في الهواء الثابت.

وبهذه الطريقة ، يتم تخفيف المعدن وإعداده لمزيد من العمل ، مثل التشكيل أو الختم أو التشكيل. تشمل أشكال الصلب الأخرى عملية الصلب ، تطبيع، والتليين تخفيف الإجهاد.