Отжигом называется процесс нагрева металла или сплава до соответствующей температуры в течение определенного периода времени, а затем медленного охлаждения (как правило, с охлаждением печи) называется отжигом.
Суть отжига заключается в превращении перлита после нагрева стали в аустенит. После отжига структура стали близка к равновесной.
Но в чем цель отжига и какие типы отжига бывают? Давайте рассмотрим эти вопросы более подробно.
Отжиг и нормализация в основном используются для подготовительной термической обработки.
Для деталей с низким напряжением в качестве окончательной термической обработки также можно использовать отжиг и нормализацию.
Перед изготовлением деталей на металлообрабатывающих станках заготовки часто подвергаются отжигу для снятия внутренних напряжений и улучшения их обрабатываемости. Иногда после обработки детали могут проходить отжиг для коррекции свойств, таких как твердость или микроструктура, которые могли измениться в процессе обработки.
В зависимости от температуры нагрева, обычно используемый метод отжига подразделяется на:
Отжиг с рекристаллизацией фазовых изменений выше критической температуры (Ac1 или Ac3):
Отжиг ниже критической температуры (Ac1 или Ac3):
Процесс:
Нагрев стали выше Ac3 20 ~ 30 ℃, сохранение тепла в течение некоторого времени после медленного охлаждения (вместе с печью), чтобы приблизиться к балансу процесса термообработки (полной аустенизации).
Общий отжиг в основном используется для доэвтектоидной стали (wc=0,3~0,6%), как правило, среднеуглеродистой стали и низко-, среднеуглеродистой легированной стали для литья, ковки и горячекатаных профилей, а также иногда используется в их сварных швах.
Низкоуглеродистая сталь имеет низкую твердость и плохо поддается механической обработке.
Когда гиперэвтектоидная сталь нагревается до аустенитного состояния выше Accm и медленно охлаждается отжигом, Fe3CII осаждается в сетке вдоль границы зерна, прочность, твердость, пластичность и вязкость стали значительно снижаются, что оставляет скрытую опасность для окончательной термической обработки.
Цель:
Получение мелкого зерна, однородной структуры, устранение внутреннего напряжения, снижение твердости и улучшение показателей обработки стали.
Структура после полного отжига гиперэвтектоидной стали - F+P.
Для того чтобы повысить производительность в реальном производстве, детали вынимаются из печи для воздушного охлаждения при отжиге до температуры около 500 ℃.
Полный отжиг занимает много времени, особенно если аустенитная сталь более стабильна.
Если аустенитную сталь охладить до температуры немного ниже, чем температура Ar1, то это A - P, а затем охладить до комнатной температуры, что может значительно сократить время отжига. Такой метод отжига называется изотермическим отжигом.
Процесс:
Нагрейте сталь до температуры, превышающей Ac3 (или Ac1). После соответствующего времени сохранения тепла ее можно охладить до определенной температуры в области перлита, после чего аустенитное тело изменится на перлит, а затем процесс термообработки охлаждается до комнатной температуры.
Цель:
То же самое, что и полный отжиг, изменение легче контролировать.
Подходит для стали с более стабильным A: высокоуглеродистая сталь (wc> 0,6%), легированная инструментальная сталь, высоколегированная сталь (> 10% легирующих элементов).
Изотермический отжиг также полезен для достижения равномерной организации и производительности.
Однако он не подходит для стальных деталей большого сечения и крупносерийных печей, поскольку при изотермическом отжиге нелегко достичь изотермической температуры внутренней или серийной заготовки.
Процесс:
Нагрев стали до температуры Ac1~Ac3 или Ac1~Accm. Процесс термообработки достигается путем медленного охлаждения после термоизоляции.
В основном данный метод используется для получения сферических перлитных структур для гиперэвтектической стали с целью устранения внутреннего напряжения, снижения твердости и улучшения обрабатываемости.
Сферификационный отжиг является разновидностью неполного отжига.
Процесс термической обработки для сферификации карбида в стали с получением гранулированного перлита.
Процесс:
Нагрев до температуры, которая на 20 ~ 30 ℃ выше, чем Ac1, время выдержки не должно быть слишком долгим, обычно 2 ~ 4 часа. Обычно методом печного охлаждения, или изотермически около 20 ℃ ниже Ar1 в течение длительного времени.
В основном используется для эвтектоидной стали и гиперэвтектоидной стали, такой как углеродистая инструментальная сталь, легированная инструментальная сталь, подшипниковая сталь и т.д.
После прокатки и ковки гиперэвтектоидной стали, охлажденная воздухом структура представляет собой пластинчатый перлит и ретикулярный цементит. Такая структура твердая и хрупкая, ее не только трудно резать, но и легко деформировать и растрескивать в процессе последующей закалки.
При сферификационном отжиге получают глобулярный перлит. В глобулярном перлите науглероженное тело выглядит как сферическая частица, а дисперсия распределяется по ферритовой матрице. Сферический перлит имеет не только низкую твердость, но и удобен для механической обработки.
Кроме того, зерно аустенита нелегко сделать крупным при нагреве, а склонность к деформации и растрескиванию мала при охлаждении.
Если в эвтектической стали имеется сетчатый цементит, необходимо устранить процесс нормализации перед сферификационом отжиге.
Цель:
Снизить твердость, получить однородную структуру, улучшить обрабатываемость для подготовки к закалке.
Существует много методов сферификационного отжига, в основном они включают:
A) Один процесс сферификационного отжига:
Нагрейте сталь до Ac1 более 20 ~ 30 ℃, сохранейте тепло в течение соответствующего времени, с медленным охлаждением печи. Требуется, чтобы исходная структура была мелкослоистым перлитом и не существовало сети науглероживания.
B) Изотермический сферификационный отжиг:
После теплоизоляции стали, вместе с печью охлаждается до температуры немного ниже Ar1 изотермический (обычно в Ar1 ниже 10 ~ 30 ℃).
После изотермического отжига с медленным охлаждением печи до около 500 ℃ затем вынуть сталь для воздушного охлаждения.
Он имеет преимущества короткого периода, равномерной сфероидизации и легкого контроля качества.
C) Процесс возвратно-поступательного сферического отжига.
Процесс:
Нагрейте слиток, отливку или ковочную заготовку до температуры, которая немного ниже линии твердой фазы, в течение длительного времени, затем медленно охладите, чтобы устранить неоднородность химического состава.
Цель:
Для устранения дендритной сегрегации и региональной сегрегации в процессе затвердевания, для гомогенизации состава.
Температура диффузионного отжига очень высокая, обычно на 100 ~ 200 ℃ выше Ac3 или Accm, температура бетона зависит от степени сегрегации и марки стали.
Время сохранения тепла обычно составляет 10~15 часов.
После диффузионного отжига для доработки структуры необходим полный отжиг и нормализация.
Он применяется для некоторых высококачественных легированных сталей и сегрегации серьезных отливок и слитков из легированной стали.
Процесс:
Нагрев стали до определенной температуры ниже Ac1 (обычно 500 ~ 650 ℃), изоляция, а затем охлаждение с помощью печи. Температура отжига под напряжением ниже, чем у A1, поэтому отжиг под напряжением не вызывает структурных изменений.
Цель:
Устранение остаточного внутреннего напряжения.
Рекристаллизационный отжиг также известен как промежуточный отжиг.
Он заключается в нагреве холодной деформированной стали до температуры рекристаллизации и поддержания соответствующего времени, чтобы зерна деформации могли быть изменены в однородные и равные осевые зерна для устранения закалки и остаточного напряжения.
Для возникновения рекристаллизации необходимо сначала провести определенную холодную пластическую деформацию, а затем нагреть сталь до температуры выше определенной.
Минимальная температура для рекристаллизации называется самой низкой температурой рекристаллизации.
Самая низкая температура рекристаллизации общих металлических материалов составляет:
T рекристаллизации = 0,4T расплава.
Температура нагрева рекристаллизационного отжига должна быть выше самой низкой температуры рекристаллизации на 100 ~ 200 ℃ (минимальная температура рекристаллизации стали составляет около 450 ℃).
Медленное охлаждение после надлежащего сохранения тепла.
Выбор метода отжига обычно осуществляется по следующим принципам:
Советуем вам прочитать статьи опубликованные в нашем блоге ранее: «Что такое термическая обработка металлов? Методы и преимущества» и «Воронение стали пчелиным воском в домашних условиях».
Если вам понравилась статья, то ставьте лайк, делитесь ею со своими друзьями и оставляйте комментарии!
Оптоволоконный станок для резки металла XTC-1530H/2000 Raycus
Рабочая зона 1500х3000 мм. Источник 2000 Вт Raycus. Резка нержавеющей стали до 8 мм, углеродистой стали до 16 мм.
Гидравлический листогибочный пресс MetalTec HBM 30/1600 E22
Усилие 30 тонн. Длина гиба 1600 мм. Расстояние между колоннами 1100 мм. Глубина зева 180 мм. Мощность двигателя 3 кВт.
Токарный станок c ЧПУ с горизонтальной станиной MetalTec CK 36x750 PRO
Ø обработки, 360 мм. Расстояние между центрами, 750 мм. Мощность двигателя, 5,5 кВт. Система ЧПУ, Siemens Тип направляющих, скольжения. Вес, 1650 кг.
8 самых эффективных моделей мобильных измельчителей. Выберите свою Вячеслав Нужен небольшой измельчитель веток на эл.двигателе для...
Калькулятор расчета расхода газа для лазерной резки металла Алексей Считайте как есть. Когда вы сверяете расчёты...
Как обрабатывать алюминий: Все, что вам нужно знать! [часть 1 из 2] Jay Самое главное рационально подобрать режимы, ну и...
Советы от профессионала: Как сверлить нержавеющую сталь Сергей Есть сверло автодело , кобальт, не берет профиль на...
Отзывы о компании Станкофф Ирина Огромный ассортимент! Это любимый магазин мужа, покупали...
Дробилка для пластика — своими руками! [Чертежи прилагаются] Искандер ОТЛИЧНО СПАСИБО РЕБЯТАМ ЗА ТРУД
О некоторых видах даже не слышал от опытных коллег с завода. С интересом изучил материал и счел его познавательным.
В статье много видов отжига, целых семь штук, каждый предназначен для своего типа отжига железа и стали. Так же в статье много полезай информации, для работы со статью! Прочитал для личного использования.
Зашла на данный сайт,чтобы раздобыть более ценную информацию для личного использования. Данная статья является познавательным и всегда поможет понять суть для тех, кого это и в правду интересует. Благодаря данной статье , узнала о нескольких видах отжига!
Еще бы отметил, что отжиг необходим для заготовок из углеродистой стали, получаемых методом плазменной или газовой резки. Так как процессе этих операций происходит "подкаливание" поверхностного слоя металла, в результате чего затрудняется дальнейшая механическая обработка деталей.
Статья понравилась, много нового узнала Спасибо! Рад знакомству.