Технологический отжиг стали

Технологический отжиг

При холодной обработке стали давлением твердость неизбежно возрастает, а пластичность падает. В определенный момент дальнейшая холодная обработка стали становиться невозможной и она требует отжига для восстановления ее пластичности. Такой отжиг называют технологическим. В большинстве случаев вполне достаточно низкого, докритического отжига, который является самым дешевым. Интервал температур, которые применяют при технологическом отжиге показан заштрихованной областью на упрощенной диаграмме состояния железо-углерод рисунка ниже.

diagramma-sostoyaniya-stali-temperatura-otzhigaРисунок —  Упрощенная диаграмма состояния железо-углерод.
Область температур для технологического отжига

Технологический отжиг перед штамповкой

Технологический отжиг часто применяют тогда, когда детали необходимо подвергать, например, штамповке. Горячекатаные высокоуглеродистые стали также часто требуют отжига для предотвращения образования в них трещин и умягчения перед таким операциями, как резка, рубка или правка. Технологический отжиг обычно включает нагрев до температуры ниже Ас1, выдержку и затем охлаждение — обычно на воздухе. Обычно нагрев до температуры на 10-20 °С ниже Ас1 дает лучшие комбинацию микроструктуры, твердости и механических свойств. Контроль температуры необходим только для того, чтобы предотвратить нагрев выше Ас1, что могло бы привести к нежелательным изменениям микроструктуры.

Если единственной целью отжига является смягчение стали таких операций как холодная резка на пиле или холодная рубка, то температуру держат намного ниже Ас1 без особого ее контроля

Технологический отжиг для обработки стали резанием

Для обеспечения высокого качества обработке стали резанием большое значение имеет ее микроструктура и твердость. Оптимальные типы микроструктуры для различных сталей, обрабатываемых резанем, представлены в таблице.

mikrostruktura-staliТаблица – Оптимальная микроструктура стали для механической обработки и формовки на автоматических линиях

Отжиг поковок

Поковки часто отжигают для облегчения последующих операций – обычно механической обработки или холодной формовки. Метод отжига определяется типом и количеством предполагаемой механической обработки или холодной формовки, а также типом стали.

Отжиг прутков и проволоки

Значительный объем прутков и проволоки подвергают различным видам отжига для снижения их твердости и подготовки к последующей механической обработке или холодной формовке. Для подготовки к холодной формовке низкоуглеродистой стали (до 0,20 % углерода) обычно достаточно кратковременного низкого отжига. Стали с более высоким содержанием углерода, а также легированные стали, требуют достижения максимальной пластичности проведение операции сфероидизации.

Отжиг стальных плит

Стальные плиты иногда отжигают для облегчения их формовки или механической обработки. Плиты обычно отжигают низким отжигом, при этом длительных выдержек избегают. Проблемой является сохранение плоскостности плит больших размеров.

Отжиг труб

Стальные трубы часто подвергают механической обработке или формовке, например, гибке. В большинстве случаев для понижения твердости труб применяют низкий отжиг при кратковременной выдержке. Трубы из высокоуглеродистых сталей перед механической обработкой подвергают сфероидизации. Трубы, которые изготавливают на трубных станах, редко подвергается отжигу и применяются в основном в горячекатном, нормализованном или закаленном  состоянии.

Источники:
1. Гуляев А. П. Металловедение, 1986.
2. The Heater’s Guide: Practices and Procedures for Irons and Steels, AMS International, 1995.