آنیل یا نرمکاری به عملیات حرارتی اطلاق می گردد که در آن یک آلیاژ، مطابق با سیکل خاصی حرارت داده می گردد تا استحکام و سختی آن پایین آمده و اصطلاحا نرم شود. هدف از این عملیات رسیدن به ساختار و سختی مناسب برای ماشین کاری و شکل دهی، یا آماده سازی آلیاژبرای عملیات حرارتی بعدی مثلا پیر سازی است. بسته به نوع آلیاژ و درصد عناصر موجود در ترکیب آن فرآیند آنیل می تواند در انواع مختلفی انجام پذیرد.
فرآیند های آنیل به سه گروه کلی تقسیم می گردد:
در این فرآیند فولاد، تا دمای پایداری فاز آستنیت گرم شده و به مدت کافی نگهداری می گردد تا با کامل شدن فرآیند دیفیوژن، ساختار یکنواخت آستنیت حاصل شود. سپس با سرعت کنترل شده وبسیارکم (درکوره) خنک کاری انجام می پذیرد. در این فرآیند ساختار تعادلی و با سختی پایین حاصل می گردد که مناسب برای ماشین کاری ، شکل دهی و عملیات حرارتی بعدی می باشد. این عملیات عمدتا برای فولاد های هایپو یوتکتویید کم کربن و بسیارکم آلیاژ مناسب می باشد. تا با بدست آمدن ساختار پرلیتی در زمینه فریتی خواص مورد اشاره حاصل گردد.
این فرآیند شامل گرم کردن فولاد تا زیر دمای استحاله آستنیتی و نگهداری به مدت نسبتا طولانی به منظور حصول ساختاری نرم و بدون تنش است. ویژگی فرآیند آنیل ناقص عدم استحاله فازی و اکسیداسیون کمتر به دلیل پایین بودن دما می باشد. همچنین یکنواختی ساختار در این فرآیند بهتر و مناسب تر از فرآیند های دیگر آنیلینگ است. مناسب ترین ساختار اولیه برای فرآیند آنیل ناقص ساختار مارتنزیتی است. ساختار نهایی بعد از این فرآیند شامل ذرات ریز و پراکنده کاربید در زمینه فریت خواهد بود. فرآیند آنیل ناقص در صورت اجرای صحیح و مطابق استاندارد، نرم ترین ساختار قابل حصول در فولادهای معمول صنعتی را بدست می دهد.
این فرآیند برای نرم کردن و هم محور کردن دانه بندی فولادها و به منظور بهبود خواص ماشین کاری آنها مناسب است. استفاده از عملیات آنیل کامل برای فولادهای آلیاژی علی الخصوص فولادهای ابزار که قابل سخت شدن در هوا هستند، مستلزم سرد کردن بسیار آرام و طبیعتا صرف زمان و هزینه بسیار بالا است همچنین در روش آنیل کامل، بدست آوردن ساختار کاملا هم محور و با دانه بندی یکنواخت در بسیاری از موارد غیر ممکن است.
روش انجام آنیل ایزو ترمال به این گونه است که ابتدا قطعه فولادی را تا دمای آستنیته کردن گرم نموده و به مدت کافی جهت بدست آمدن ساختار یکنواخت آستنیتی نگهداری می کنند. سپس با سرعت به یک حمام نمک یامحیطی با دمای ثابت زیر دمای بحرانی ( معمولاحدود 640 تا 680 درجه سانتیگراد) منتقل نموده و تا تکمیل استحاله آستنیت به پرلیت نگهداری می کنند. دمای نگهداری در حمام نمک می بایست به اندازه ای باشد که مطابق نمودار استحاله هم دما، از تکمیل استحاله آستنیت به پرلیت اطمینان حاصل گردد.
زمان نگهداری می بایست به اندازه ای باشد که علاوه بر رعایت زمان لحاظ شده در دیاگرام ایزوترمال، تاثیر انحرافات جزیی در پروسه ساخت مانند اختلاف جزیی در ترکیب شیمیایی را نیز خنثی کند.
پس از کامل شدن زمان نگهداری، قطعه می تواند در کوره یا هوا خنک شود. اگر بنابراین باشد که بعد از آنیل ایزوترم حجم سنگینی از ماشین کاری انجام شود، لازم است که بعد از آنیل ایزوترم یک فرآیند تکمیلی اسفرودایزینگ نیز انجام پذیرد که مستلزم نگهداری قطعه بعد از همدمایی، در دمای اسفرودایزینگ به مدت لازم می باشد.
انجام آنیل ایزوترمال در کوره های عملیات حرارتی تحت خلا نیز به خوبی امکانپذیر است . به گونه ای که پس از کامل شدن زمان آستنیته کردن، دمای قطعه را توسط دمش گاز خنثی تا محدوده دمای استحاله ایزوترمال پایین آورده و سپس گاز را قطع و با برقراری مجدد خلا در دمای لازم نگهداری می گرددتا استحاله آستنیت به پرلیت کامل شود.
آنیل محلولی برای فولادهای آستنیتی، برخی آلیاژهای آلومینیم و…مورد استفاده قرار می گیرد و جهت حصول ساختاری بدون تنش و هم محور و حذف فازهای ترد وناخواسته ایجاد شده در فرآیند های قبلی مناسب می باشد.همچنین در آلیاژهایی که مکانیزم سخت کاری در آنها پیر سازی(Age hardening) است، ابتدا و قبل از عملیات مذکورمی بایست فرآیند آنیل محلولی انجام پذیرد. نحوه اجرای فرآیند به این گونه است که آلیاژ تا دمای مناسب حرارت داده شده و به مدت کافی جهت حصول ساختار یکنواخت و انحلال کلیه فازهای موجود در آن نگهداری می گردد سپس با سرعت بالا خنک کاری می شود. در نتیجه از محدوده های حرارتی تشکیل فازهای ناخواسته،ذرات رسوب و کاربید های آلیاژی به سرعت عبور کرده و از تشکیل آنها جلوگیری می شود.
