Что такое отжиг?

Отжиг

При отжиге стали материал нагревается до температуры, определяемой типом используемой стали. После нагревания материал охлаждается в кондиционированной атмосфере, подобно печи, которая его нагревает.

Этот процесс термообработки изменяет микроструктуру материала, чтобы изменить его механические или электрические свойства. Как правило, в стали отжиг используется для снижения твердости, повышения пластичности и облегчения внутренних напряжений.

Преимущества отжига

Отжиг стали или любого другого металла включает в себя нагрев до определенной температуры и охлаждение с определенной скоростью. Это удаляет примеси из зерен, повышая пластичность металла и снижая его твердость.

Отжиг восстанавливает пластичность после холодной обработки, что позволяет проводить дополнительную обработку без образования трещин. Отжиг также можно использовать для снятия механического напряжения, вызванного шлифованием, механической обработкой и т. д., тем самым предотвращая деформацию во время последующих операций высокотемпературной термообработки. В некоторых случаях отжиг используется для улучшения электрических свойств.

Процесс отжига

Кусок металла состоит из решетки кристаллических структур, называемых зернами, и иногда зерна располагаются таким образом, что создают дополнительную нагрузку на весь лист металла. На первой стадии отжига стали или другого металла, называемой восстановлением, металл нагревается до точки, при которой эти внутренние напряжения могут рассеяться.

Дальнейшее нагревание металла до температуры чуть ниже его точки плавления может привести к образованию новых зерен без существовавшего ранее напряжения старых зерен. Образование этого нового зерна называется рекристаллизацией. Чтобы контролировать рост этих новых зерен, дайте металлу остыть с определенной скоростью, которую мы называем фазой роста зерна.

Завершение всего этого процесса приводит к получению металла с превосходной пластичностью и пониженной твердостью. Почему иногда лучше использовать металл с меньшей твердостью? Если кусок металла слишком твердый, он становится хрупким. Самые прочные металлы обладают высокой пластичностью, что означает, что они могут сгибаться и поглощать удары, не ломаясь. Отжиг металла — это способ достижения идеального баланса между твердостью и пластичностью.

Приложения и материалы

Одним из основных применений отжига является эффект деформационного упрочнения при кручении. При холодной штамповке, растяжении, изгибе и т. д. материал затвердевает до такой степени, что не может подвергаться дальнейшей обработке или вызывает растрескивание. Операция отжига на этом этапе сделает материал более пластичным, что позволит придать ему дальнейшую форму. Аналогичным образом отжиг используется для снятия внутренних напряжений, возникающих при затвердевании сварного шва.

Промышленное использование отожженных металлов

отожженный металл

Многие промышленные процессы, распространенные сегодня, требуют или улучшаются за счет использования отожженной стали и отожженных металлов. Например, чтобы уменьшить остаточное напряжение сварки, сварную конструкцию обычно отжигают.

Отжиг также упрочняет металлы, перегретые высокопрочной механической обработкой. Когда проволока утончается, в зерне создается напряжение, поэтому новую проволоку обычно отжигают. Кроме того, в процессе изготовления листового металла детали становятся слишком жесткими, поэтому листы часто отжигают, чтобы восстановить их прочность.

Что такое нормализация?

В отличие от отжига металлов нормализация проводится для повышения твердости. Это достигается путем нагревания материала выше аустенитного диапазона, а затем его охлаждения на воздухе, который быстро охлаждается. Этот процесс также приводит к снижению пластичности.

Другие процессы

В дополнение к отжигу и нормализации сталь и другие металлы подвергаются как минимум двум другим традиционным обработкам: отпуску и закалке. Каждый вариант популярен среди многих производственных и производственных компаний. Однако использование каждого из них имеет определенные цели, преимущества и недостатки, точно так же, как отжиг и нормализация.

Закаленный

Закалка, как и отжиг, применяется для повышения пластичности и мягкости материала. Однако этот метод обработки делает больший упор на улучшение магнитных свойств и обрабатываемости стали.

Закалка

Закалка аналогична отпуску и повышает обрабатываемость и магнитные свойства. Однако смысл этой обработки заключается в повышении твердости материала, как и в нормализации. В отличие от нормализации, при которой металл охлаждается на воздухе, при закалке используется жидкая среда для быстрого охлаждения стали. Благодаря этому процессу зерно стали становится мельче, потому что оно не может расти после зародышеобразования.