Что такое отжиг? - определение, процесс и этапы

В то время как химический состав металла определяет большую часть механических свойств, механические свойства многих металлов могут быть изменены путем термической обработки. Сегодня существует множество различных видов термической обработки, и одним из самых популярных является отжиг.

Что такое отжиг?

Отжиг — это процесс термообработки, используемый в основном для повышения пластичности и снижения твердости материала. Это изменение твердости и пластичности является результатом уменьшения количества дислокаций в кристаллической структуре отжигаемого материала.

Отжиг часто проводится после того, как материал подвергся закалке или холодной обработке, чтобы предотвратить потерю хрупкости или сделать его более податливым для последующих операций.

Почему металл отжигают?

Как упоминалось выше, отжиг используется для уменьшения твердости и повышения пластичности. Изменение этих механических свойств посредством отжига важно по многим причинам:

• Отжиг улучшает формуемость материала. Твердые, хрупкие материалы трудно согнуть или сжать, не сломав материал. Отжиг устраняет этот риск.
• Отжиг также может улучшить обрабатываемость. Чрезвычайно хрупкий материал может вызвать чрезмерный износ инструмента. Уменьшая твердость материала путем отжига, можно уменьшить износ используемого инструмента.
• Отжиг снимает остаточные напряжения. Остаточные напряжения могут вызвать трещины и другие механические осложнения, и часто их лучше устранить, когда это возможно.

Дополнительную информацию см. в этой Механические свойства материала чтобы узнать больше.

Какие металлы можно отжигать?

Для осуществления процесса отжига необходимо использовать материал, который можно модифицировать путем термической обработки. Примерами являются многие виды стали и чугуна. Некоторые типы алюминия, меди, латуни и других материалов также могут подвергаться отжигу.

Процесс отжига

Отжиг – это процесс термической обработки, при котором изменяются физические, а иногда и химические свойства материала для повышения пластичности и снижения твердости, чтобы сделать его более пригодным для обработки.

Печь для отжига работает, нагревая материал выше температуры рекристаллизации, а затем охлаждая материал после того, как он выдерживается при желаемой температуре в течение подходящего периода времени. Материал рекристаллизуется при охлаждении, как только процесс нагрева привел к перераспределению движения атомов и удалению дислокаций в заготовке.

Процесс отжига состоит из трех основных этапов. :

• Этап восстановления.
• Стадия перекристаллизации
• Стадия роста зерна

Этап восстановления

На этапе восстановления используется печь или другой тип нагревательного устройства для нагрева материала до температуры, при которой его внутренние напряжения снимаются.

Стадия перекристаллизации

На стадии рекристаллизации материал нагревается выше температуры рекристаллизации, но ниже температуры плавления. Это приводит к образованию новых зерен без какого-либо ранее существовавшего напряжения.

Стадия роста зерна

По мере роста зерна новые зерна развиваются полностью. Этот рост контролируется путем охлаждения материала с определенной скоростью. Результатом выполнения этих трех этапов является материал с большей пластичностью и меньшей твердостью. Последующие процессы, которые могут дополнительно изменить механические свойства, иногда проводятся после процесса отжига.

Когда требуется отжиг и почему это важно?

Отжиг используется для устранения последствий наклепа, который может возникнуть в таких процессах, как гибка, холодное формование или волочение. Если материал станет слишком твердым, это может привести к невозможности работы или появлению трещин.

Нагрев материала выше температуры рекристаллизации делает его более пластичным и, следовательно, снова пригодным для обработки. Отжиг также снимает напряжения, которые могут возникнуть при затвердевании сварных швов. Горячекатаную сталь также формуют и формуют, нагревая ее выше температуры рекристаллизации. Хотя отжиг стали и легированной стали является обычным явлением, другие металлы, такие как алюминий, латунь и медь, также могут получить пользу от этого процесса.

Металлообрабатывающие предприятия используют отжиг для изготовления сложных деталей и поддержания работоспособности материала, возвращая его в состояние, близкое к состоянию, предшествующему механической обработке. Этот процесс важен для поддержания пластичности и снижения твердости после холодной обработки. Кроме того, некоторые металлы отжигают для увеличения их электропроводности.

Можно ли использовать отжиг со сплавами?

Отжиг можно проводить на сплавах, при этом частичный или полный отжиг является единственным методом, используемым для нетермообрабатываемых сплавов. Исключение составляют сплавы серии 5000, способные стабилизироваться при низких температурах.

Сплавы отжигают при температуре от 300 до 410°С, в зависимости от сплава, время нагрева составляет от 0,5 до 3 часов в зависимости от размера заготовки и типа сплава. Сплавы необходимо охлаждать с максимальной скоростью 20°С в час, пока температура не снизится до 290°С. После этого скорость охлаждения уже не имеет значения.

Преимущества отжига

Основные преимущества отжига заключаются в том, что этот процесс улучшает обрабатываемость материала, повышает ударную вязкость, снижает твердость, повышает пластичность и обрабатываемость металла.

Процесс нагрева и охлаждения также снижает хрупкость металлов, улучшая их магнитные свойства и электропроводность.

Недостатки отжига

Основным недостатком отжига является то, что он может занимать много времени, в зависимости от того, какие материалы отжигаются. Для достаточного охлаждения материалов, требующих высоких температур, может потребоваться много времени, особенно если они естественным образом охлаждаются в печи для отжига.

Применения отжига

Отжиг используется в самых разных отраслях промышленности, где металлы должны быть обработаны в сложные структуры или обработаны несколько раз.

Одним из основных применений отжига является устранение последствий деформационного упрочнения. Аналогичным образом отжиг используется для снятия внутренних напряжений, возникающих при затвердевании сварных швов. Помимо стали, отжигом могут быть подвергнуты и другие металлы, такие как медь, алюминий и латунь.

Часто задаваемые вопросы.

Что такое отжиг?

Отжиг — это процесс термообработки, используемый в основном для повышения пластичности и снижения твердости материала. Это изменение твердости и пластичности является результатом уменьшения количества дислокаций в кристаллической структуре отжигаемого материала.

Что такое процесс отжига?

Отжиг – это процесс термической обработки, при котором изменяются физические, а иногда и химические свойства материала для повышения пластичности и снижения твердости, чтобы сделать его более пригодным для обработки.

Какие 3 этапа отжига?

Три стадии процесса отжига, протекающие по мере повышения температуры материала, — это восстановление, рекристаллизация и рост зерен.

Что такое процесс отжига?

Отжиг — это процесс термообработки, который изменяет микроструктуру материала, чтобы изменить его механические или электрические свойства. Обычно в сталях отжиг используется для снижения твердости, повышения пластичности и устранения внутренних напряжений.

Какие 3 этапа отжига?

Процесс отжига состоит из трех основных этапов.

• Этап восстановления.
• Стадия перекристаллизации.
• Стадия роста зерна.

Что происходит во время отжига?

В процессе отжига металл нагревается до определенной температуры, при которой может произойти рекристаллизация. На этом этапе устраняются любые дефекты, вызванные деформацией металла. Металл выдерживают при этой температуре в течение определенного периода времени, а затем охлаждают до комнатной температуры.

Почему мы отжигаем нержавеющую сталь?

Аустенитная нержавеющая сталь не может упрочняться термической обработкой. Вместо этого эти стали упрочняются (они приобретают твердость во время изготовления и формирования). Отжиг этих нержавеющих сталей смягчает их, повышает пластичность и повышает коррозионную стойкость.

Как вы отжигаете?

В случае черных металлов, таких как сталь, отжиг выполняется путем нагревания материала (обычно до свечения) в течение некоторого времени, а затем медленного охлаждения до комнатной температуры в неподвижном воздухе. Медь, серебро и латунь можно либо медленно охлаждать на воздухе, либо быстро закаливать в воде.

Какие материалы можно отжигать?

Чаще всего в обрабатывающей промышленности отжигают многие виды стали и чугуна. Существуют также определенные типы алюминия, меди и латуни, которые можно отжигать. В то время как сталь обычно охлаждают до комнатной температуры на неподвижном воздухе, медь и латунь также можно закаливать в воде.

Почему мы отжигаем алюминий?

Если вы хотите согнуть алюминий в менее доступную форму, отжиг предлагает решение. Процесс включает в себя нагревание материала близко к точке плавления, а затем медленное охлаждение материала. В результате кристаллическая структура материала размягчается, что делает его более податливым.

В чем разница между отжигом и закалкой?

После отжига зерна очищаются. корректируется структура, устраняются дефекты тканей. Закалка вызывает превращение переохлажденного аустенита в мартенситное или бейнитное превращение. Получается мартенситная или бейнитная структура.

В чем разница между закалкой и отжигом?

Отжиг – это процесс термической обработки, используемый для смягчения материалов или получения других желаемых свойств, таких как обрабатываемость, электрические свойства, стабильность размеров и т. д. Закалка или закалка – это процесс повышения твердости металла.

Снимает ли отжиг стресс?

Он включает в себя нагрев материала до температуры выше его температуры рекристаллизации, поддержание подходящей температуры и затем охлаждение. Отжиг может повысить пластичность, смягчить материал, снять внутренние напряжения, улучшить структуру, сделав ее однородной, и улучшить свойства холодной обработки.

Можно ли отжигать нержавеющую сталь?

Да, трубы из нержавеющей стали типа 441 можно отжигать. Полный отжиг проводят путем нагрева до температуры 760-830 °С в течение 90 минут на толщину 25 мм с последующей закалкой на воздухе. Снятие напряжений, например, после сварки, можно проводить в диапазоне 200-300 °C.

Что означает отожженная медь?

Отожженную медь получают после закалки, подвергая ее термической обработке для восстановления ковкости. Отожженная медь используется в отопительных и сантехнических работах, требующих достаточно гибких труб, чтобы их можно было сгибать без использования специальных инструментов.

Как вы укрепляете металлы?

Есть четыре способа увеличить прочность металла:

• Холодная обработка.
• Упрочнение твердым раствором.
• Трансформационное усиление.
• Закаливание атмосферными осадками.

Отпуск и отжиг — это одно и то же?

Обе термообработки используются для обработки стали, хотя при отжиге получается более мягкая сталь, с которой легче работать, а при отпуске получается менее хрупкая версия, которая широко используется в строительстве и промышленности.

При какой температуре вы отжигаете нержавеющую сталь?

Большинство аустенитных нержавеющих сталей отжигают при минимальной температуре 1900°F (1038°C) с последующей закалкой в ​​воде или быстрым охлаждением. Мартенситные стали отжигают при более низких температурах (около 1400 °F/760 °C) и медленно охлаждают.

Какова основная цель отжига?

Основные преимущества отжига заключаются в том, как этот процесс улучшает обрабатываемость материала, повышает ударную вязкость, снижает твердость, повышает пластичность и обрабатываемость металла.

Как вы отжигаете 304?

Отжиг марок SS304 и SS304L достигается путем нагрева до температуры выше 1900°F в течение 90 минут на толщину 25 мм с последующей закалкой в ​​воде или на воздухе. Наилучшая коррозионная стойкость достигается при температуре окончательного отжига выше 1900°F.

Что такое процесс отжига на твердый раствор?

Отжиг на раствор — это процесс термической обработки, при котором изменяется металлургическая структура материала для изменения его механических или электрических свойств. Как правило, этот процесс используется для снижения чувствительности металла к растрескиванию состарившегося материала, который необходимо вернуть в свариваемое состояние.

При какой температуре можно отжигать медь?

Медные трубки обычно «отжигают» в диапазоне температур 700-1200ºF (370-650ºC). Метод нагрева, конструкция печи, атмосфера в печи и форма заготовки важны, поскольку они влияют на однородность результатов, отделку и стоимость.

Как смягчить серебро?

Чтобы смягчить стерлинговое серебро, нагрейте его до 1100°F (593°C) с последующим охлаждением водой. Серебро можно подвергнуть холодной обработке до 70 %, прежде чем потребуется отжиг.

Почему мы отжигаем нержавеющую сталь?

Аустенитная нержавеющая сталь не может упрочняться термической обработкой. Вместо этого эти стали упрочняются (они приобретают твердость во время изготовления и формирования). Отжиг этих нержавеющих сталей смягчает их, повышает пластичность и повышает коррозионную стойкость.

Что происходит при отжиге меди?

Отжиг меди делает ее более мягкой и менее хрупкой, что позволяет гнуть ее, не ломая. Эта пластичность позволяет вам выковывать из меди любую желаемую форму, не растрескивая металл.

Вы проводите закалку после отжига?

Чтобы отжечь металл, вы должны довести его до критической температуры с помощью горелки, а затем закалить горячий металл в воде. Будьте осторожны, чтобы не нагревать металлы выше температуры отжига, иначе они расплавятся.