Отжиг и его виды. Нормализация

Отжиг проводится для получения равновесной структуры, снятия всех внутренних напряжений, для увеличения пластичности и для уменьшения твердости материалов.

Отжиг, снижая твердость и повышая пластичность и вязкость за счет получения равновесной мелкозернистой структуры, позволяет:

· улучшить обрабатываемость заготовок давлением и резанием;

· исправить структуру сварных швов, перегретой при обработке давлением и литье стали;

· подготовить структуру к последующей термической обработке.

Характерно медленное охлаждение со скоростью 30…100^oС/ч.

Различают следующие виды отжига:

Отжиг 1 рода – возможен для любых металлов и сплавов.

Его проведение не обусловлено фазовыми превращениями в твердом состоянии.

Разновидностями отжига первого рода являются:

1. диффузионный;

2. рекристаллизационный;

3. отжиг для снятия напряжения после ковки, сварки, литья.

1. Диффузионный (гомогенизирующий) отжиг. Применяется для устранения дендритной ликвации, выравнивания химического состава сплава.

В его основе – диффузия. В результате нагрева выравнивается состав, растворяются избыточные карбиды. Применяется, в основном, для легированных сталей.

1. 1050º -1150º -близко к линии солидус

2. Выдержка в печи10-15 часов

3. Медленное охлаждение

2. Рекристаллизационный отжиг проводится для снятия напряжений после холодной пластической деформации.

Температура нагрева связана с температурой плавления: Т_Н = 0,4 Т_пл.

Продолжительность зависит от габаритов изделия.

Рекристаллизационный отжиг проводится для снятия наклепа, после деформации заготовка подвергается холодной обработке давления (прокатка, прессование, волочение)

Отжиг II рода – отжиг металлов и сплавов, испытывающих фазовые превращения в твердом состоянии при нагреве и охлаждении.

Проводят отжиг второго рода с целью получения более равновесной структуры и подготовки ее к дальнейшей обработке. В результате отжига измельчается зерно, повышаются пластичность и вязкость, снижаются прочность и твердость, улучшается обрабатываемость резанием.

Характеризуется нагревом до температур выше критических и очень медленным охлаждением, как правило, вместе с печью.

В зависимости от температуры нагрева различают отжиг:

1. полный, с температурой нагрева на 30…50 ^oС выше критической температуры А₃

Проводится для доэвтектоидных сталей для исправления структуры.

При такой температуре нагрева аустенит получается мелкозернистый, и после охлаждения сталь имеет также мелкозернистую структуру.

Полный отжиг

1. Доэвтектоидная сталь (С до 0.8%)

2. Нагрев ↑ АС₃ на (30º -50º)

3. Выдержка и медленное охлаждение с печью

4. П+Ф в структуре после отжига

5. НВ=120…180

2. неполный, с температурой нагрева на 30…50^oС выше критической температуры А₁

Применяется для заэвтектоидных сталей. При таком нагреве в структуре сохраняется цементит вторичный, в результате отжига цементит приобретает сферическую форму (сфероидизация). Получению зернистого цементита способствует предшествующая отжигу горячая пластическая деформация, при которой дробится цементитная сетка. Структура с зернистым цементитом лучше обрабатываются и имеют лучшую структуру после закалки. Неполный отжиг является обязательным для инструментальных сталей.

Неполный отжиг

1. Эвтектоидные и заэвтектоидные стали С≥0.8%

2. Нагрев ↑ АС₁ на (30º -50º)

3. Выдержка и медленное охлаждение с печью

4. П+Ц₂

5. НВ=180…220

Нормализация сталей (нормализованный отжиг)

При отжиге 2-го рода изделия охлаждают вместе с печью или на воздухе. В последнем случае процесс называется нормализацией. Отжиг 2-го рода применяют чаще всего к стали для общего измельчения структуры, смягчения и улучшения обрабатываемости резанием.

Нормализация – разновидность отжига.

1. Нагрев стали до аустенитного состояния.

2. Выдержка в печи.

3. Охлаждение на спокойном воздухе.

Термическая обработка, при которой изделие нагревают до аустенитного состояния, на 30…50 ^oС выше А₃ или А_ст с последующим охлаждением на воздухе.

или

В результате нормализации получают:

· более тонкое строение эвтектоида (тонкий перлит или сорбит),

· уменьшаются внутренние напряжения,

· устраняются пороки, полученные в процессе предшествующей обработки.

· Твердость и прочность несколько выше чем после отжига.

Нормализацию назначают:

1. Нормализацию чаще применяют как промежуточную операцию, улучшающую структуру. Исправление структуры перегретой стали после горячей обработки давлением.

2. Иногда проводят как окончательную обработку, например, при изготовлении сортового проката.

3. Для низкоуглеродистых сталей отжиг заменяют нормализацией, получается чистая поверхность при резании.

4. Среднеуглеродистые стали. Для среднеуглеродистых сталей нормализацию или нормализацию с высоким отпуском применяют вместо закалки с высоким отпуском. В этом случае механические свойства несколько ниже, но изделие подвергается меньшей деформации, исключаются трещины.

5. Высокоуглеродистые заэвтектоидные стали. Нормализация устраняет грубую сетку вторичного цементита.

Дата добавления: 2015-05-06