Отжиг — нагрев, выдержка и медленное охлаждение, обычно вместе с печью. Он снижает твёрдость, снимает напряжения, выравнивает структуру и готовит металл к обработке резанием или к окончательной термообработке. Нормализация отличается охлаждением на спокойном воздухе: структура получается мельче, прочность — выше, чем после отжига.
Виды отжига
|
Вид |
Режим (ориентировочно) |
Назначение |
|
Полный |
Ac3 + 30–50 °C, медленное охлаждение с печью |
Измельчение зерна, снятие напряжений в конструкционных сталях после ковки и литья |
|
Неполный |
Выше Ac1, ниже Ac3 |
Снижение твёрдости без полной перекристаллизации |
|
Изотермический |
Нагрев как при полном, быстрое охлаждение до 650–700 °C и выдержка |
Более короткий цикл для легированных сталей |
|
Сфероидизирующий |
Около Ac1, часто с колебанием температуры вокруг неё |
Зернистый перлит в инструментальных сталях — лучше обрабатываемость |
|
Рекристаллизационный |
600–700 °C |
Снятие наклёпа после холодной деформации |
|
Для снятия напряжений |
550–650 °C, около 1 ч на 25 мм толщины |
Сварные конструкции, детали после грубой механической обработки |
|
Диффузионный (гомогенизация) |
1000–1150 °C, длительная выдержка |
Выравнивание химического состава в слитках и крупных отливках |
Скорость охлаждения
При отжиге важна не только температура, но и скорость охлаждения. Ориентиры: углеродистые стали — 100–150 °C/ч, легированные — 50–100 °C/ч, высоколегированные — 20–50 °C/ч, до 500–600 °C, дальше — на воздухе. Выдержать такой режим вручную трудно, поэтому печь для отжига должна иметь программный регулятор со ступенью регулируемого охлаждения.
Нормализация
Нагрев на 30–50 °C выше Ac3 (для конструкционных сталей обычно 850–950 °C), выдержка и охлаждение на воздухе. Её применяют для поковок и отливок перед механической обработкой и как подготовку к закалке. Нормализация требует печи на 1000 °C и выше — отпускные печи на 700 °C для неё не подходят.
Дефекты
• Окалина и обезуглероживание — неизбежны в воздушной печи; учитываются припуском или защитой садки.
• Перегрев — крупное зерно; исправляется повторной нормализацией или отжигом.
• Пережог — окисление границ зерён; не исправляется.
