ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Операция отжига и ее разновидности из "Технология металлов " Простой отжиг. Отжигом называется операция нагрева стали до определенной температуры, лежащей выше критической точки, некоторой выдержки при этой температуре и последующего медленного охлаждения. [c.172] Процесс отжига проводится по-разному и может иметь различное назначение. [c.172] Еще в 1868 г. Д. К. Чернов заметил, что литая сталь при нагревании до некоторой вполне определенной температуры изменяет величину своего зерна. Эта температура для различных сортов стали оказалась различной и была названа Д. К. Черновым температурной точкой ЬК Если температура нагрела стали немного (на 20—30°) превышает точку Ь, то после охлаждения сталь приобретает мелкозернистое строение. При более значительном повышении температуры размеры зерна стали снова увеличиваются. Таким образом, наиболее мелкая структура получается при температуре отжига, почти совпадающей с критической точкой Лсз на диаграмме железо — углерод. Выше этой температуры зерно укрупняется. [c.172] В результате полного отжига стали достигаются измельчение зерна, понижение твердости и снятие внутренних напряжений. Температура нагрева должна быть на 20—30° выше верхней критической точки Асз для обеспечения полной перекристаллизации, а охлаждение должно быть настолько медленным, чтобы снять внутренние напряжения и получить низкую твердость и равновесную структуру (перлит с ферритом или цементитом). [c.172] Полным отжигом можно устранить полосчатую структуру в прокатанной стали и получить сталь с равномерным распределением зерен феррита и перлита. Неравномерное распределение загрязнений (посторонних включений), являющееся следствием первичной кристаллизации, отжиг не устраняет. [c.172] Неполный отжиг проводится в интервале температур между критическими точками Ас и Асз, если сталь доэвтекто-идная, и в интервале между точками Ас1 и Ас , если сталь за-эвтектоидная. [c.172] Здесь точка Ас соответствует температуре образования аустенита из эвтектоидной смеси, а точка Ас — температуре пол-ного растворения цементита в аустенита при нагреве. [c.172] Неполный отжиг применяется главным образом при обработке заэвтектоидных инструментальных сталей и только при отсутствии в них сетки избыточного цемента. [c.173] Если в исходной структуре заэвтектоидной стали имеется сетка цементита, то сталь становится хрупкой. В таком случае для уничтожения этой сетки производят нагрев стали до температуры немного выше Ас с последующим охлаждением на воздухе. [c.173] При таком нагреве (выше Ас ) цементит полностью растворяется в аустените, а во время сравнительно быстрого охлаждения не успевает вновь образовать сетку. [c.173] Операция нагрева стали выше ее критических точек с последующим охлаждением на воздухе называется н о р м а л и з а -ц и е й. [c.173] При нагреве стали значительно выше линии 08Е (см. рис. 64) наблюдается сильный рост зерен вследствие перегрева. Структуру перегретой стали можно исправить нормализацией при температуре лишь несколько выше линии 08Е. Чрезмерный перегрев, кроме появления крупного зерна, может коренным образом изменить структуру стали. Составляющие стали (феррит, перлит) в этом случае располагаются по правильным геометрическим плоскостям, соответствующим граням кристаллической решетки, образуя квадраты, ромбы и треугольники на микрошлифе. Такая структура называется видманштетовой и указывает на сильный перегрев. При этой структуре сталь становится очень хрупкой, плохо выдерживает динамические нагрузки и непригодна для изделий более или менее ответственного назначения. [c.173] Сталь может приобрести видманштетову структуру и без перегрева, в результате увеличенной скорости охлаждения в интервале температур Агз — ЛС], но вид такой структуры будет несколько иным — без крупных зерен и Оез особо правильных геометрических фигур. Такая структура в меньшей степени вы-зывает хрупкость по сравнению с типичной видманштетовой структурой, описанной выше. [c.173] На рис. 89 изображена микроструктура стального рельсопрокатного валка. Часть шлифа имеет видманштетову структуру, а другая — нормальную. Видманштетова структура образова-I лась в месте сварки валка. Резкой границы между этими участками нет. [c.173] Весьма сильный нагрев стали в окислительной среде, кроме перегрева, вызывает еще и пережог стали. В пережженной стали, помимо сильного роста зерен, наблюдается образование пленок закиси железа по границам зерен вследствие окисления стали. Связь между зернами при этом нарушается и сталь резко теряет свою прочность. На рис. 90 изображена структура пережженной стали. Массивная темная сетка — окисленные границы зерен. Пережженную сталь исправить невозможно, она становится совершенно негодной. [c.175] Скорость охлаждения после отжига оказывает большое влияние на качество стали. Не для всех сортов стали рекомендуете очень медленное охлаждение. При очень медленном охлаждени мягкой стали, содержащей менее 0,2% С, ниже точки Лг] наблюдается образование свободного цементита по границам зерен. Такая сталь дает трещины при загибе листов на 90°, в то время как при нормальной структуре (феррит и перлит) сталь того же состава выдерживает до 15 загибов на 180° особенно понижается в такой стали ударная вязкость. Испорченную сталь можно исправить новым отжигом или нормализацией выше температуры Лсз, при которой выделения цементита растворяются. После этого при умеренной скорости охлаждения (на воздухе) сталь получит нормальную структуру — смесь феррита и перлита. [c.175] Сталь средней твердости с 0,3—0,7% С, слишком медленно охлажденная после отжига, также может быть исправлена нормализацией с повышенной скоростью охлаждения в интервале температур Аг — Агх. [c.175] При повышенных скоростях охлаждения после нагрева выше линии ОБЕ (см. рис. 64) перлит получает очень мелкое строение и называется сорбитом. Пластинчатое строение в сорбите трудно обнаружить. Оно видно лишь при больших увеличениях под микроскопом. [c.175] При еще больших скоростях охлаждения (около 50 град/сек) образуется еще более мелкая структура, называемая трооститом. Пластинки в нем столь мелки, что не видны под обычным микроскопом. Их можно увидеть, лишь применяя электронный микроскоп при увеличении в 10000—30000 раз. Эти структуры, как более мелкие, имеют повышенную твердость. Так, например, обычный перлит имеет твердость по Бринелю около 200, сорбит — около 300, а троостит около 400 единиц. Все эти структуры состоят из чередующихся пластинок феррита и цементита, однако все более мелких. [c.175] Вернуться к основной статье