2. 2 отжиг 2 рода полный отжиг неполный отжиг изотермический отжиг нормализация

ОТЖИГ.

Отжиг 1 рода Гомогенизационный (диффузионный), Рекристаллизационный, Отжиг для снятия внутренних напряжений

Для выбора температурных режимов термической обработки используется диаграмма Fe-Fe₃C. Температуры нагрева стали устанавливаются по критическим точкам диаграммы и зависят от состава стали и выбранного процесса термической обработки (рис. 2. 2). Температуры фазовых превращений при термической обработке сталей (критические точки) определяются линиями PSK (А₁), GS (A₃) и SE (А_Ст) диаграммы состояния Fe-Fe₃C. Нижняя критическая точка, соответствующая превращению А↔ П при температуре линии PSK, обозначается А₁. Верхняя критическая точка, соответствующая началу выделения из аустенита феррита или концу превращения феррита в аустенит (линия GS), обозначается А₃. Температура линии SE обозначается А_Ст. Чтобы отличить критическую точку при нагреве от критической точки при охлаждении (поскольку они не совпадают), к обозначению критической точки при нагреве приписывают букву «с», т. е. эти точки обозначаются А_с1 и А_с3. Критические точки при охлаждении имеют индекс r и обозначаются соответственно А_r1 и A_r3.

Легирование изменяет положение критических температур, поэтому пользоваться диаграммой Fe-Fe₃C при определении режимов термической обработки без учета влияния легирующих элементов на критические температуры нельзя.

Отжиг 1-го рода. Нагрев стали до требуемой температуры с целью устранения физической или химической неоднородностей, созданных предшествующими обработками. Разновидностями его являются: Диффузионный отжиг. Применяют для слитков и отливок из легированных сталей с целью уменьшения дендритной (внутрикристаллической) ликвации, которая повышает склонность стали к хрупкому излому. Ликвация также понижает пластичность и вязкость легированных сталей. Температура отжига составляет 1100-12000С, длительность выдержки при заданной температуре 12-18 ч. Рекристаллизационный отжиг. Применяют для устранения наклепа после холодной пластической деформации (обработки давлением), а также для восстановления пластичности, необходимой для дальнейшей обработки давлением (например, промежуточный отжиг при волочении проволоки). Температура рекристаллизационного отжига стали зависит от состава стали и находится в пределах 650-7600С. Отжиг для снятия остаточных напряжений. Этот вид отжига применяют для отливок, сварных изделий, деталей после обработки резанием и др., в которых в процессе предшествующих технологических операций из-за неравномерного охлаждения, неоднородной пластической деформации и т. п., возникли остаточные напряжения. Они могут вызвать изменения размеров, коробления и поводку изделия в процессе его обработки, эксплуатации или хранения. Отжиг для стальных изделий для снятия напряжений проводят при 160-7000С с последующим медленным охлаждением (для снятия шлифовочных напряжений 160-1800С в течение 2-2, 5 ч, для снятия сварочных напряжений 650-7000С).

2. 2 ОТЖИГ 2 РОДА ПОЛНЫЙ ОТЖИГ НЕПОЛНЫЙ ОТЖИГ ИЗОТЕРМИЧЕСКИЙ ОТЖИГ НОРМАЛИЗАЦИЯ

Отжиг 2-го рода. Отжиг 2-го рода заключается в нагреве стали выше температуры фазовых превращений на 30-500С, выдержке и последующем медленном охлаждении. Медленное охлаждение обеспечивает достижение практически равновесного структурного состояния. Углеродистые стали после отжига получают структуры, указанные на диаграмме железо-цементит. Отжиг сталей производится для уменьшения прочности, твердости, улучшения обрабатываемости резанием, измельчения зерна, увеличения пластичности и вязкости, для полного устранения внутренних напряжений. Результат отжига зависит от температуры нагрева, времени выдержки, а в большей мере – от режима охлаждения. Углеродистые стали охлаждают со скоростью 150-2000С в час, а легированные 100-1300С в час. В зависимости от температуры нагрева для стали различают полный отжиг с нагревом до температуры выше АС3 (для доэвтектоидных сталей) и неполный – с нагревом до температуры выше АС1, но ниже АС3, Аст – для заэвтектоидных.

Температуры нагрева стали при отжиге

Полный отжиг проводится для доэвтектоидных и эвтектоидных сталей. Температура нагрева на 30-50⁰ выше А₃, т. е. структуру полностью переводят в аустенитное состояние. После выдержки сталь медленно охлаждают в печи. Скорость охлаждения углеродистых сталей 100-150 ⁰/час, легированных - 30-40 ⁰/час. Структура стали после полного отжига получается феррито-перлитная, т. е. такая, как по диаграмме Fe-C.

Неполный отжиг проводят практически для инструментальных заэвтектоидных сталей, только в том случае, если в структуре нет цементита по границам зерен (сетка цементита). Если есть сетка цементита, то для ее устранения применяют нормализацию, что будет рассмотрено ниже. Температура нагрева на 30-50⁰ выше А₁ (750-780⁰). При нагреве структура будет состоять из аустенита и цементита, после медленного охлаждения из перлита и цементита.