8.1.1 Отжиг первого рода

Отжигом первого рода называется нагрев металла, находящегося в неравновесном состоянии в результате предшествовавшей обработки (литья, обработки давлением, сварки и др.), для приведения его в термодинамически более устойчивое состояние. Фазовые превращения при этом обычно не протекают, а если они и наблюдаются, то не являются средством для достижения поставленных целей.

В зависимости от того, какие отклонения от равновесия устраняются, различают несколько видов отжига первого рода.

Диффузионный отжиг (гомогенизация) применяется для устранения химической неоднородности литой стали - дендритной ликвации, которая приводит к анизотропии механических свойств в катаном и кованом металле, понижению пластичности и вязкости.

Отжиг производится при высокой температура /1050 - 1150 °С/ с длительной выдержкой /12 - 20 ч/, охлаждение замедленное до 200 - 250°С. Общая длительность отжига достигает 80 - 100 ч. Диффузионному отжигу подвергаются слитки и крупные отливки из легированных сталей.

При диффузионном отжиге происходит сильный рост зерна. Для получения мелкозернистой структуры и повышения механических свойств отливки дополнительно подвергаются полному отжигу или нормализации, для слитков же такой обработки не требуется из-за последующей горячей пластической деформации.

Рекристаллизационным отжигом называется нагрев холоднодеформированной стали до температур 650 - 700°С с целью повышения пластических свойств, снижения твердости и прочности, то есть для устранения последствий наклепа.

Рекристаллизационному отжигу подвергаются холоднокатаные листы, калиброванные прутки, многие сорта проволоки и другие изделия, получаемые методами холодной пластической деформации.

Релаксационный отжиг (для снижения остаточных напряжений). Температура нагрева колеблется в широких пределах ниже А_С1, чаще – 200 - 700 °С. Применяется для снижения (не снятия!) внутренних напряжений, возникающих при обработке давлением, сварке, литье, обработке резанием, шлифовке и других технологических операциях. Основан на том, что при повышении температуры снижаются прочностные характеристики, в том числе и предел текучести. Поэтому при нагреве та часть внутренних упругих напряжений, которая оказывается выше снизившегося при нагреве предела текучести, релаксирует за счет протекания микропластической деформации.