ما هي عملية التلدين

علم الفلزات

هو ما يعرف بعلم المعادن، وهو العلم الذي يُعنى بدراسة المعادن أو الفلزات من خلال دراسة خصائصها، مثل: الليونة، قابلية المعادن للسحب والطرق، الموصلية الكهربائية والموصلية الحرارية، تغطي الفلزات العدد الأكبر من عناصر الجدول الدوري في الكيمياء، وترتبط الفلزات مع بعضها البعض بروابط فلزية أي أنها تتشارك الالكترونات في المدار الأخير، وتختلف خصائصها باختلاف عدد إلكتروانات المدار الأخير، وغالبًا ما يقوم مهندسوا الفلزات أو المعادن بعمليات لخلط أكثر من نوع من الفلزات مع بعضها البعض للحصول على خصائص أفضل ويسمى الناتج بالسبائك، معظم هذه السبائك تتكون من تركيب بلوري مما يعني أنها أكثر قابلة على مقاومة التغيرات التي قد تواجهها.^[١]

ما هي عملية التلدين

هي إحدى العمليات الحرارية التي يتم تطبيقها على الفلزات للتحسين من خصائصها، ويعد الهدف الرئيس من عملية التلدين هو إكساب المعدن أو الفلز ليونة وقوة؛ ليسهل تشكيله بعد تعرضه لعمليات التشكيل التقليدية التي تجعله أكثر هشاشة، كما يمكن أن تتلخص عملية التلدين بأنها عملية تسخين الفلز أو المعدن إلى درجة حرارة محددة لفترة زمنية معينة ثم تبريده إلى درجة حرارة الغرفة، تختلف درجة الحرارة المستخدمة في عملية التلدين باختلاف نوع الفلز أو السبيكة المراد تحسينها وباختلاف الخصائص المطلوبة.^[٢]

مراحل وأنواع التلدين

يمكن أن يستخدم التلدين في أكثر من حالة ويختلف نوع التلدين باختلاف المعدن المراد تحسين خصائصه وباختلاف العمليات السابقة التي تم إجرائها على المعدن فإذا تم إجراء عمليات التشكيل الباردة على المعدن أو الفلز فسيفقد المعدن ليونته بالكامل و يصبح معرضًا للكسر عند أي محاولة إضافية لتشكيله، وهنا يجب إجراء عملية التلدين قبل البدء بعمليات التشكيل الباردة لإكسابه ليونة أكثر وهذا النوع الأول لعملية التلدين. بعد عمليات التشكيل الباردة لا بد من إجراء عملية التلدين مرة أخرى للتخلص من الضغوط الميكانيكية التي حصلت للمعدن بعد تشكيله، ويمكن تصنيف هذا كنوعٍ ثانٍ حيث يتم فيه إجراء التلدين بعد أي من عمليات التشكيل الباردة أو الساخنة على حدٍ سواء, ويوجد نوع ثالث من أنواع التلدين وهو أن يتم تبريد المعدن بالماء بعد تسخينه لإكسابه اللمعان وتسهيل ختمه وإكمال تشكيله، يستخدم هذا النوع لمعادن كالفضة والنحاس. في عملية التلدين يتم تغيير البنية المجهرية كاملة وذلك بتسخين المعدن أو الفلز إلى درجة حرارة أعلى من درجة الأوستينايت، ويمكن تلخيص مراحل التلدين في الخطوات الآتية^[٣]:

• التسخين: تستخدم افران ذات حجم يتناسب مع حجم القطع المرات تسخينها، ويجب أن يكون الفرن كبيرًا بما يكفي للسماح بحركة الهواء حول القطعة المعدنية، يتم تسخين المعدن إلى درجة حرارة ما فوق درجة الأوستونايت حيث يمكن للمعدن إعادة التبلور، لابد للتنويه بأن كل معدن أو سبيكة لها درجة حرارة أوستينايت مختلفة.
• يتم انتظار فترة زمنية محددة وفي هذه الفترة يتم تحسين أي تشوه أو ضغط ميكانيكي حاصل و يتم إكساب المعدن الليونة المطلوبة، وتختلف مدة الانتظار باختلاف نوع المعد واختلاف الهدف من عملية التلدين.
• التبريد: تختلف كيفية التبريد من تطبيق إلى آخر، فقد يتم التبريد بواسطة الماء أو الرمل أو يمكن تبريده بدون استخدام مادة غضافية فقط بتركه وقتٍ كافٍ بحرارة الغرفة أو بداخل الفرن نفسه، ويتم بهذه الخطوة زيادة نعومة الفلز أو المعدن وزيادة قدرته على التشكيل.

المراجع

1. ↑ "Metals", mse.umd.edu, Retrieved 23/04/2020. Edited.
2. ↑ "Annealing", www.britannica.com, Retrieved 23/04/2020. Edited.
3. ↑ "Working Metal—The Process of Annealing", www.thoughtco.com, Retrieved 23/04/2020. Edited.