ЧТО ТАКОЕ ОТЖИГ?
Хотя химический состав металла во многом определяет его механические свойства, многие металлы могут изменить свои механические свойства путем термической обработки. Сегодня используется множество различных видов термообработки, и одним из самых популярных методов является отжиг.
Что такое отжиг?
Отжиг - это процесс термической обработки, используемый в основном для повышения пластичности и снижения твердости материала. Изменение твердости и пластичности происходит в результате уменьшения количества дислокаций в кристаллической структуре отжигаемого материала. Отжиг часто проводится после того, как материал подвергся закалке или холодной обработке, чтобы предотвратить его хрупкое разрушение или сделать его более пластичным для последующих операций.
Почему металл отжигают?
Как упоминалось выше, отжиг используется для снижения твердости и повышения пластичности. Изменение этих механических свойств с помощью отжига важно по многим причинам:
Отжиг улучшает формуемость материала. Твердые, хрупкие материалы трудно сгибать или прессовать без образования трещин. Отжиг помогает устранить этот риск.
Отжиг также может улучшить обрабатываемость. Очень хрупкий материал может привести к чрезмерному износу инструмента. Снижение твердости материала с помощью отжига может уменьшить износ используемого инструмента.
Отжиг снимает остаточные напряжения. Остаточные напряжения могут привести к образованию трещин и других механических осложнений, поэтому их лучше устранять по мере возможности.
Какие металлы можно отжигать?
Для проведения процесса отжига необходимо использовать материал, который может быть изменен путем термической обработки. В качестве примера можно привести многие виды стали и чугуна. Некоторые виды алюминия, меди, латуни и других материалов также могут поддаваться отжигу.
Процесс отжига
Процесс отжига состоит из трех основных этапов.
Стадия восстановления.
Стадия рекристаллизации
Стадия роста зерен
Стадия восстановления
На этапе восстановления используется печь или другой тип нагревательного устройства для повышения температуры материала до температуры, при которой снимаются его внутренние напряжения.
Стадия рекристаллизации
На стадии рекристаллизации материал нагревается выше температуры рекристаллизации, но ниже температуры плавления. Это приводит к образованию новых зерен без предшествующих напряжений.
Стадия роста зерен
Во время роста зерна новые зерна полностью развиваются. Этот рост контролируется путем охлаждения материала с заданной скоростью. Результатом завершения этих трех этапов является материал с большей пластичностью и меньшей твердостью. Последующие операции, которые могут еще больше изменить механические свойства, иногда выполняются после отжига.
Когда используются отожженные металлы?
К распространенным областям применения отожженных металлов относятся:
Закаленные материалы, такие как листовой металл, прошедший процесс штамповки, или холоднотянутый пруток.
Металлическая проволока, которая была вытянута из одного размера в другой, также может подвергаться процессу отжига.
Операции механической обработки, при которых возникает большое количество тепла или смещение материала, также могут потребовать последующего отжига.
Сварные детали могут создавать остаточные напряжения в области материала, подвергшегося воздействию повышенных температур; для воссоздания однородных физических свойств часто используется отжиг.
