Annealing i metallurgi og materialevidenskab er en varmebehandling, der ændrer de fysiske og nogle gange kemiske egenskaber af et materiale for at øge dets duktilitet og reducere dets hårdhed. Ved udglødning migrerer atomer sig i krystalgitteret, og antallet af dislokationer falder, hvilket fører til forandringen i duktilitet og hårdhed. Denne proces gør det mere brugbart. I videnskabelige termer anvendes annealing til at bringe et metal tættere på dets ligevægtstilstand.
I sin opvarmede, bløde tilstand giver den ensartede mikrostruktur af et metal mulighed for fremragende duktilitet og arbejdbarhed. For at udføre en fuldstændig anneal i jernholdige metaller skal materialet opvarmes over dets øvre kritiske temperatur lang nok til fuldt ud at omdanne mikrostrukturen til austenit.
Metalet skal så langsomt afkøles, sædvanligvis ved at lade det afkøle i ovnen for at tillade maksimal ferrit- og perlitfasetransformation.
Hvad er resultatet af Annealing?
Annealing er almindeligvis brugt til:
- Blødgør et metal til kold arbejde
- Forbedre bearbejdeligheden
- Forbedre elektrisk ledningsevne
Annealing og koldt arbejde
En af de vigtigste anvendelser af glødning er at genskabe duktiliteten. Under kold arbejde kan metallet blive hærdet i det omfang, at intet mere arbejde vil resultere i krakning. Ved annealing af metalet på forhånd kan koldbearbejdning foregå uden risiko for revner. Det skyldes, at annealing frigiver mekaniske påvirkninger, der produceres under bearbejdning eller slibning.
Den Annealing Proces
Store ovne anvendes til udglødningsprocessen. Indersiden af ovnen skal være stor nok til at tillade luft at cirkulere rundt om metalstykket. Til store stykker anvendes gasfyrede transportovne, mens bilbundeovne er mere praktiske til mindre metalstykker. Under glødningsprocessen opvarmes metallet til en bestemt temperatur, hvor omkrystallisation kan forekomme.
På dette stadium kan eventuelle fejl forårsaget af metallisk deformation repareres. Metalet holdes ved ved temperatur i en fast periode og afkøles derefter til stuetemperatur. Køleprocessen skal udføres meget langsomt for at fremstille en raffineret mikrostruktur. Dette gøres for at maksimere blødhed og gøres ofte ved at nedsænke det varme materiale i sand, aske eller et andet stof med lav varmeledningsevne. Alternativt kan det gøres ved at slukke for ovnen og lade metallet afkøle med ovnen.
Behandling af messing, sølv og Cooper
Andre metaller som messing , sølv og kobber kan fuldstændigt anneales ved samme fremgangsmåde, men de kan hurtigt afkøles, selv vandstoppet, for at afslutte cyklussen. I disse tilfælde udføres processen ved opvarmning af materialet (generelt til glødning) et stykke tid og derefter langsomt at lade det afkøles til stuetemperatur i stille luft. Kobber, sølv og messing kan afkøles langsomt i luften eller hurtigt ved at slukke i vand, som jernholdige metaller, som stål, som skal afkøles langsomt til anneal. På denne måde blødgøres metallet og forberedes til yderligere arbejde, såsom formgivning, stempling eller formning.
Andre former for annealing indbefatter procesglødning, normalisering og sprænglindning annealing.