همگن کردن (homogenization)

پاسخ میکروساختار به عملیات حرارتی همگن‌سازی در دماهای ۱۰۵۰ درجه سانتی‌گراد تا ۱۲۰۰ درجه سانتی‌گراد به افزایش ۲۵ درجه سانتی‌گراد و به مدت ۱ ساعت، ۵ ساعت و ۱۰ ساعت
پاسخ میکروساختار به عملیات حرارتی همگن‌سازی در دماهای ۱۰۵۰ درجه سانتی‌گراد تا ۱۲۰۰ درجه سانتی‌گراد به افزایش ۲۵ درجه سانتی‌گراد و به مدت ۱ ساعت، ۵ ساعت و ۱۰ ساعت

همگن کردن یکی از مراحل مهم در عملیات حرارتی است که به منظور بهبود خصوصیات مواد فلزی و ساختار آن‌ها انجام می‌شود. این فرآیند با استفاده از تغییرات دما و زمان، اجزاء مختلف مواد را به‌طور یکنواخت تغییر می‌دهد و مواد را برای مراحل بعدی آماده می‌کند. همگن کردن جهـت بهبـود خـواص مکـانیکی و حـذف سـاختمان دنـدریتی، جدایش موضعی و غیریکنواختی ترکیب شیمیایی که ناشی از سرد کردن غیر تعادلی بوده و موجب موجب کاهش خواص مکـانیکی مـواد می‌شوند، انجام می‌شود. از این رو لازم است توسط عملیات حرارتی مناسبی، این موارد بر طرف شـود. ایـن عملیـات حرارتـی بـه همگـن (یکنواخت) کردن و یا آنیل نفوذی معروف است. چون دمای انتخابی در این روش بالا می‌باشد، نفوذ نسـبتا سـریع بـوده و غیـر یکنـواختی ساختار پس از عملیات از بین می‌رود.

اصول همگن‌سازی

همگن‌سازی یک فرآیند حرارتی است که با هدف ایجاد یکنواختی در ساختار مواد و کاهش اختلافات در ترکیب و خواص آنها انجام می‌شود. در این فرآیند، مواد مورد نظر به دماها و زمان‌های خاصی تحت تأثیر حرارتی قرار می‌گیرند تا اجزاء آن‌ها همگن شوند. این عملیات معمولاً به‌عنوان مرحله پیش‌پردازش قبل از مراحل دیگری از عملیات حرارتی مانند تطابق دما، نیتراتاسیون و تبرید به‌کار می‌رود.

کاربردهای همگن‌سازی در صنایع

همگن‌سازی در صنایع مختلفی از جمله خودروسازی، هوا و فضا، مهندسی مواد، صنایع دریایی و فلزی‌سازی کاربرد دارد. در خودروسازی، همگن‌سازی برای بهبود مقاومت به خستگی و کاهش اختلافات مکانیکی قطعات فلزی استفاده می‌شود. در هوا و فضا، این فرآیند می‌تواند به‌ عنوان مرحله‌ای از تقویت ساختار جزییات پیچیده و حساس در استفاده‌های مکانیکی اجزاء فلزی مورد استفاده قرار بگیرد.

همگن‌سازی در مهندسی مواد و فلزی‌سازی

در صنعت مهندسی مواد و فلزی‌سازی، همگن‌سازی باعث بهبود خواص مکانیکی مواد و حذف نقاط ضعف می‌شود. این فرآیند در تولید قطعات بزرگ و پیچیده با ساختارهای مختلف به‌کار می‌رود. همچنین، همگن‌سازی از جمله مراحل مهم در تولید فولاد‌های پیشرفته و فلزات با خواص خاص است.

در همگن سازی قطعات مورد نظر را در مدت زمان نسبتا طولانی که به ابعاد و ترکیب شیمیایی قطعه بستگی دارد حرارت داده و سپس تا دمای محـیط سـرد می‌کنند.
اعوجاج، جدایش و عدم یکنواختی در ترکیب شیمیایی که ناشی از فرایندهای ریخته‌گری، جوشکاری و شکل‌دهی می‌باشد تـاثیر منفـی بسیاری بر خواص مکانیکی قطعه مورد نظر دارد. عملیات حرارتی همگن کردن، با حذف این شرایط نامطلوب، خـواص مکـانیکی قطعـه را در حد مطلوبی بهبود می‌بخشد.

در آلیاژهای غیر آهنی، عملیات همگن کردن در مورد محصولات نیمه تمامی که تقریبا سختی بالایی دارند به کـار مـی‌رود. هـدف ایجـاد شکل‌پذیری خوب قبل از کار سرد و کار گرم شمش می‌باشد. و در نتیجه کارپذیری آن بهبود می‌یابد.

همگن کردن فرایندی طولانی بوده و گاهی بین ٢٠-۴٠ ساعت تا تکمیل آن طول می‌کشد. آلیاژهای معمولی که این فرایند در مـورد آن‌هـا انجام می‌شود آلیاژهای ٢٠١۴ ،٢٠٢۴ ،٢٠١٧و ٧٠٧۵ آلومینیوم می‌باشد.