Отжиг и нормализация

Гл.6 Технология термической обработки стали

Отжиг — термическая обработка, при которой сталь нагревается до определенной температуры, выдержива­ется при ней и затем медленно охлаждается в печи для получения равновесной, менее твердой структуры, сво­бодной от остаточных напряжений.

На рис. 17 представлена схема различных видов от­жига.

К отжигу I рода, не связанному с фазовыми превра­щениями в твердом состоянии, относятся:

— диффузионный отжиг (или гомогенизация) — нагрев
до 1000 — 1100°С для устранения химической не­
однородности, образовавшейся при кристаллиза­
ции металла. Получается крупнозернистая струк­
тура, которая измельчается при последующем
полном отжиге или нормализации;

— рекристаллизационный отжиг, который применя­
ется для снятия наклепа после холодной пласти­
ческой деформации. Температура нагрева чаще
всего находится в пределах 650—700°С;

— отжиг для снятия внутренних напряжений. Приме­няют с целью уменьшения напряжений, образо­вавшихся в металле при литье, сварке, обработке

0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8 С, %

Рис. 17. Температура нагрева при отжиге и нормализации:

отжиг I рода (1 — диффузионный отжиг; 2 — рекристаллизацион-

ный отжиг; 3 — отжиг для снятия напряжений). Отжиг II рода

(4 — полный отжиг; 5 — неполный отжиг; 6 — нормализация)

резанием и т. д. Температура отжига находится в пределах 200—700°С, чаще 350—600°С.

Отжиг II рода (или фазовая перекристаллизация) может быть полным и неполным:

— полный отжиг — нагрев стали на 30—50° выше вер­хней критической точки (линия GS) с последую­щим медленным охлаждением.

Полному отжигу подвергают отливки, поковки, про­кат для измельчения зерна, снятия внутренних напря­жений. При этом повышаются пластичность и вязкость.

— неполный отжиг отличается от полного тем, что
сталь нагревают до более низкой температуры (на
30—50° выше температуры 727°С. Это более эко­номичная операция, чем полный отжиг, так как нагрев производится до более низких температур.

При неполном отжиге улучшается обрабатываемость резанием в результате снижения твердости и повышения пластичности стали.

Изотермический отжиг заключается в нагреве и выдер­жке при температуре на 30—50° выше верхней критичес­кой точки, охлаждении до 600—700°С, выдержке при этой температуре и последующем охлаждении на "возду­хе. При таком отжиге уменьшается время охлаждения, улучшается обрабатываемость резанием. Применяется для легированных сталей.

Нормализация — разновидность отжига; при норма­лизации охлаждение проводится на спокойном воздухе. Скорость охлаждения несколько больше, чем при обыч­ном отжиге, что определяет некоторое отличие свойств отожженной и нормализованной стали.

Устраняется крупнозернистая структура, полученная при литье, прокатке или ковке. Охлаждение на воздухе, вне печи, снижает затраты на термообработку. Норма­лизацию применяют для низкоуглеродистых сталей вме­сто отжига, а для среднеуглеродистых сталей вместо улучшения (закалка + высокий отпуск).

Дата добавления: 2014-01-07