27. Отжиг и нормализация. Виды отжига.

Термической обработкой называют совокупность операций нагрева, выдержки и охлаждения металлических сплавов, находящихся в твёрдом состоянии, для изменения их структуры и получения нужных физико – механических свойств.

Отжиг – нагрев стали до заданной температуры, выдержка и медленное охлаждение (вместе с печью) для получения ненапряжённой структуры и устранения ликвации.

Существуют различные виды отжига:

Полный отжигхарактеризуется нагревом стали на 30...50° выше температуры превращений А_С3(доэвтектоидные стали) и последующим медленным охлажде­нием - происходит значительное сниже­ние твердости и устранение структурной неоднородности стали; структура её становится мелкозернистой. Полный отжиг применяют для доэвтектоидных сталей.

Неполный отжигхарактеризуется нагревом стали до температур в интервале А_С1- А_С3(доэвтектоидные стали) и А_С1- А_Сm(заэвтектоидные стали) и последующим медленным охлаждением - снижается твердость, что улуч­шает обрабатываемость стали, снимаются внутренние напряжения и структура становится более однородной.

Изотермический отжиг(применяется только для легирован­ных сталей) состоит из нагрева их на 20...30° выше А_С3выдержки и относительно быстрого охлаждения до тем­пературы ниже точки А_r1(630...700°С). При этой температуре сталь выдерживают до полного распада аусте­нита, затем охлаждают на воздухе - стали приобретают такие же механические свойства, как и после полного отжига, но время обработки сокращается вдвое.

Отжиг на зернистый перлит (сфероидизация)заключается в нагреве немного выше точки А_С1, дли­тельной выдержке при этой температуре и медленного охлаждения (25...30°С в час) до 600 °С, выдержки и последующего охлаждения на воздухе - карбиды принимают зернистую (округлую) форму, понижается твердость стали и улучшается ее обработка резанием.

Диффузионный отжиг (гомогенизация)состоит из нагрева стали до 1050...1150°С, длительной выдержки (10...15 ч) и последующего медленного охлаждения - выравнивается хими­ческая неоднородность стали, то есть уменьшение лик­вации в слитках, отливках, заготовках. Поэтому диф­фузионный отжиг называют также гомогенизацией (по­лучение однородного по составу сплава).

Рекристаллизационный (низкий)отжиг состоит из нагрева стали ниже точки А_С1на 50...100°, выдержки при этой температуре и последующего охлаждения на воздухе - образуется однородная мелкозернистая структура с небольшой твер­достью и значительной вязкостью.

Нормализация — нагрев стали выше температуры фазовых превращений с последующим охлаждением на воздухе для улучшения микроструктуры стали и повышения механических свойств. Это более экономичный термический процесс, чем отжиг. Она более производительна и дает лучшие результаты. При нормализации измельчается зерно перлита, разрушается сетка цементита в заэвтектоидных сталях и повышаются механические свойства стали. Нормализованная сталь более твердая, чем отожжен­ная. Твердость нормализованной стали 150…300 НВ в зависимости от химического состава стали. Нормализация обеспечи­вает большую производительность при обработке резанием и получение меньшей шероховатости обработанной поверхности.