ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Отжиг и нормализация стали из "Технология металлов и других конструкционных материалов Изд8 " После отливки, прокатки, ковки и других видов обработки заготовок они охлаждаются неравномерно, результатом чего является неоднородность структуры и свойств в различных частях заготовки, а также появление внутренних напряжений. Отливки, кроме того, при затвердевании получаются неоднородными по составу вследствие ликвации. [c.92] Отжигом называют операцию нагрева, выдержки при заданной температуре и охлаждения заготовок. Акад. А. А. Боч-вар дал определение двух родов отжига отжиг первого рода — приведение структуры из неравновесного состояния в более равновесное (возврат или отдых, рекристаллизационный отжиг, или рекристаллизация, отжиг для снятия внутренних напряжений и диффузионный отжиг или гомогенизация) отжиг второго рода — изменение структуры сплава посредством перекристаллизации около критических точек с целью получения равновесных структур к отжигу второго рода относятся полный, неполный и изотермический отжиги. [c.92] Ниже рассмотрены перечисленные виды отжига применительно к стали. [c.92] Возврат стали — нагрев до температуры 200-400 °С для уменьшения или снятия наклепа. При возврате наблюдается уменьшение искажений в кристаллических решетках у кристаллов и частичное восстановление физико-химических свойств. [c.92] Рекристаллизационный отжиг (рекристаллизация) происходит при температуре 500-550 °С отжиг для снятия внутренних напряжений — при температуре 600-700 °С. Эти виды отжига применяют для заготовок, обработанных давлением (прокаткой, волочением, ковкой, штамповкой). При рекристаллизационном отжиге деформированные вытянутые зерна становятся равноосными, в результате твердость снижается, а пластичность и ударная вязкость повышаются. Для полного снятия внутренних напряжений в стали нужна температура не менее 600 °С. [c.92] Охлаждение после выдержки при заданной температуре должно быть достаточно медленным при ускоренном охлаждении вновь возникают внутренние напряжения. [c.92] Температура гомогенизации должна быть достаточно высокой (1100-1200 °С), однако нельзя допускать пережога и оплавления зерен. При пережоге кислород воздуха окисляет железо, проникает в толщу его, в результате образуются кристаллиты, разобщенные оксидными оболочками. Пережженные заготовки являются неисправимым браком. Диффузионный отжиг сопровождается ростом зерен, что исправляют последующим отжигом на мелкое зерно. [c.93] При полном отжиге понижаются твердость и прочность стали этот отжиг связан с фазовой перекристаллизацией при температурах точек Ас и Ас . В результате полного отжига структура стали становится близкой к равновесной, что способствует лучшей обрабатываемости резанием и штамповкой. Полный отжиг используют также как окончательную операцию термической обработки заготовок. Для полного отжига сталь нагревают на 30-50° выше температуры линии ОЗК и медленно охлаждают. Операция выполняется с охлаждением заготовок в печи при частичном подогреве, чтобы скорость охлаждения была в пределах 10-100 °С/ч для легированной стали и 150-200 °С/ч для углеродистой стали. Для заэвтектоидной стали полный отжиг (с нагревом выше линии ЗЕ) не применяют, так как выделяющийся при охлаждении цементит располагается в виде сетки по границам зерен, что ухудшает свойства стали. [c.93] С ростом зерна снижается ударная вязкость, особенно при высокой твердости (после закалки и низкого отпуска), повышается склонность к закалочным трещинам. [c.93] Размельчение зерна связано с перекристаллизацией при нагреве из крупнозернистой ферритно-перлитной структуры образуется мелкозернистая структура аустенита. При медленном охлаждении из таких зерен аустенита кристаллизуется мелкозернистая ферритно-перлитная смесь. [c.94] Таким образом, при отжиге на пластинчатый перлит одновременно обеспечивается мелкозернистая структура. [c.94] Неполный отжиг связан с фазовой перекристаллизацией лишь при температуре точки Ас1, его применяют после горячей обработки давлением, когда у заготовок мелкозернистая структура. Для доэвтектоидной стали этот отжиг используют в целях улучшения обрабатываемости резанием. [c.94] Отжиг на зернистый перлит производят для повышения пластичности и вязкости стали и уменьшения ее твердости. Для получения зернистого перлита заготовки нагревают несколько выше точки Асх и выдерживают недолго, чтобы цементит растворился в аустените не полностью. Затем производят охлаждение до температуры несколько ниже Аг и выдерживают при такой температуре несколько часов. При этом частицы оставшегося цементита служат зародышами для кристаллизации всего выделяющегося цементита, который нарастает округлыми (глобулярными) кристаллами, рассеянными в феррите (рис. 67). [c.94] Свойства зернистого перлита характеризуются большей пластичностью и вязкостью и меньшей твердостью, чем свойства пластинчатого перлита. Особенно это относится к заэвтектоидной стали, в которой как эвтектоидный, так и избыточный цементит кристаллизуются в виде глобул. [c.94] Нормализация. При нормализации сталь после нагрева охлаждается не в печи, а на воздухе в цехе, что экономичнее. Нагрев ведется до полной перекристаллизации (на 30-50 °С выше точек Асз и в результате нормализации сталь приобретает мелкозернистую и однородную структуру. Твердость и прочность стали после нормализации выше, чем после отжига. Структура низкоуглеродистой стали после нормализации ферритно-перлитная, но более дисперсная, чем после отжига, а у средне- и высокоуглеродистой сталей — сорбитная нормализация может заменить для первой отжиг, а для вторых — закалку с высоким отпуском. Часто нормализацией улучшают структуру перед закалкой. [c.95] Вернуться к основной статье