ОТЖИГ. Назначение отжига: перекристаллизация и устранение внутренних напряжений. После отжига сталь обладает низкой твердостью, умеренной прочностью и высокими пластическими свойствами.

ОТЖИГ.
Назначение отжига: перекристаллизация и устранение внутренних напряжений. После отжига сталь обладает низкой твердостью, умеренной прочностью и высокими пластическими свойствами.

Различают:
• полный отжиг;
• изотермический отжиг;
• неполный отжиг;
• диффузионный отжиг (гомогенезация);
• низкотемпературный отжиг (высокий отпуск).

Полный отжиг состоит в нагреве выше линии GSE на 30?50°С. В результате нагрева и выдержки при этой температуре получается структура из мелких зерен аустенита (т.е. произошла перекристаллизация).

Если сталь нагреть до температуры ниже линии GSE, то в доэвтектоидной стали, кроме мелких зерен аустенита, будут находиться крупные зерна феррита, а в заэвтектоидной стали сохранится сетка цементита.

При нагреве до температур соответствующих линии GSE, превращение будет завершаться медленно, в результате возрастут окисление и обезуглероживание.

Нагрев до температур более высоких, чем 30?50°С выше GSE, нецелесообразен так как приводит:
1. к перерасходу топлива или электрической энергии на нагрев;
2. к интенсивному росту зерна.

Такой дефект называется перегревом. Он может быть исправлен повторным отжигом.

Нагрев до температур, близких к линии солидус приводит к оплавлению и окислению границ. Это пережог стали – неисправимый дефект.

При отжиге после нагрева и выдержки сталь охлаждают вместе с печью или постепенно снижают температуру печи. При таком медленном охлаждении из аустенита образуются равномерные структуры. В доэвтектоидной стали это структура – Ф+П, в эвтектоидной – П, в заэвтектоидной – П+Ц.

Полный отжиг обеспечивает устранение остаточных напряжений.
Изотермический отжиг состоит в нагреве стали до тех же температур, что и при полном и охлаждении до температуры на 50?100°С ниже Ас₁.Выдержка при температуре ниже Ас₁ обеспечивает изотермическое превращение аустенита. После этого сталь можно охладить быстро изменения структуры уже не будет. Деталь можно извлечь из печи и охлаждать на воздухе. Продолжительность пребывания детали в печи сокращается. Применяется вместо полного отжига.

Нормализация заключается в нагреве до тех же температур, что и при полном отжиге, но с охлаждением в спокойном воздухе.

Цель нормализации: получение мелкозернистой структуры и устранение внутренних напряжений.

По сравнению с полным отжигом уровень пластических свойств ниже, а прочность выше.

Структура и свойства металла после нормализации зависят от размера детали. Крупные детали остывают медленно, в них распад аустенита завершается образованием перлита. Мелкие детали остывают быстро. В них аустенит превращается в сорбит.
Разница в свойствах нормализованной и отожженной стали для малоуглеродистых сталей – невелика, для среднеуглеродистых – значительна.

Нормализация обеспечивает большую производительность.
Неполный отжиг заключается в нагреве сплава на 30?50°С выше А1 (линия PSK) и медленном охлаждении. Его применяют для снятия остаточных напряжений в доэвтектоидных сталях. При неполном отжиге происходит перекристаллизация только перлита. Ферритная составляющая в доэвтектоидных сталях остается неизменной.

Неполный отжиг применяют для снятия напряжений, когда не требуется исправления структуры. Неполный отжиг экономичнее полного. Неполный отжиг заэвтектоидной стали называют сфероидизирующим отжигом.

Диффузионный отжиг (гомогенезация) состоит в нагреве до температуры на 150?250°С ниже линии солидус, длительной выдержки при этой температуре и последующем охлаждении. Диффузионному отжигу подвергают слитки и крупные стальные отливки.

Цель диффузионного отжига – устранение дендритной и межзеренной ликвации.

При высокой температуре происходит ускорение диффузионных процессов, обеспечивающих выравнивание химического состава в микрообъемах.

Высокая температура вызывает рост зерна, для измельчения которого следует провести полный отжиг или нормализацию.
Поскольку стальное литье из углеродистых сталей содержит от 0,15 до 0,55% углерода, объясняются характерные размеры области диффузионного отжига.

Низкотемпературный отжиг (высокий отпуск) состоит в нагреве до температуры ниже А1 выдержки и медленном охлаждении.
Низкотемпературный отжиг применяется для снятия внутренних напряжений, возникших, в частности, при сварке, в наклепанном металле. Медленное охлаждение необходимо для избежания образования новых внутренних напряжений.

Дата добавления: 2015-09-29