4. Что такое отжиг? Перечислите виды отжига. Когда применяется каждый из них

Отжиг – это вид термической обработки металлов и сплавов, заключающийся в нагреве до определенной температуры, выдержке и последующем охлаждении металла.

Цели отжига – снижение твердости для повышения обрабатываемости, улучшение структуры и достижение большей однородности металла, снятие внутренних напряжений.

Виды

1. Отжиг I рода – возможен для любых металлов и сплавов. Его проведение не обусловлено фазовыми превращениями в твердом состоянии.

Этот вид обработки в зависимости от температурных условий устраняет химическую и физическую неоднородность, уменьшает внутреннее напряжение.

Разновидности отжига I рода

• Диффузионный отжиг

Применяется для устранения ликвации, выравнивания химического состава сплава. Применяется для легированных сталей.

• Рекристаллизационный отжиг – проводится для снятия напряжений после холодной пластической деформации

• Отжиг для снятия напряжений после горячей обработки (литья, сварки, обработки резанием, когда требуется высокая точность размеров)

2. Отжиг II рода (фазовая рекристаллизация)

Заключается в нагреве стали, выдержке, и, как правило, последующем медленном охлаждении. В процессе нагрева и охлаждения в этом случае протекают фазовые превращения, определяющие структуру и свойства стали. Различают: полный, изотермический и неполный отжиг.

5. Перечислите характеристики прочности металлов и дайте им краткое описание.

Прочность – способность материала сопротивляться деформациям и разрушению .

Характеристики прочности:

• Предел пропорциональности (_ny) – максимальное напряжение, до которого сохраняется линейная зависимость между деформацией и напряжением. При напряжениях выше предела пропорциональности происходит равномерная пластическая деформация (удлинение, сужение, сечение).

• Предел упругости (_уп) – максимальное напряжение, до которого образец получает только упругую деформацию.

• Предел текучести (_т) – это напряжение, при котором происходит увеличение деформации при постоянно нагрузке.

• Предел прочности (_в)это напряжение, соответствующее максимальной нагрузке, которую выдерживает образец до разрушения.

• Истинное сопротивление разрушению (_k) – это максимальное напряжение, которое выдерживает материал в момент, предшествующий разрушению образца.

6. Опишите процессы, идущие при рекристаллизационном отжиге металлов. Как выбрать температуру рекристаллизационного отжига?

Рекристаллизационный отжиг применяют для сня­тия наклепа, вызванного пластической деформацией металла при холод­ной прокатке, волочении или штамповке.

Наклепом называют упрочне­ние металла, появляющееся в результате холодной пластической дефор­мации металла. При холодной прокатке, штамповке, волочении зерна металла деформируются, дробятся. Это повышает твердость металла, снижает его пластичность и вызывает хрупкость. В этом и заключается сущность наклепа.

Рекристаллизационный отжиг выполняют путем нагрева до температуры ниже Ас₁, (650—700°С), выдержки и последующего охлаждения. При нагреве металла до 650-700°С (рекристаллизационный отжиг) возраста­ет диффузионная подвижность атомов и в твердом состоянии происходят вторичные кристаллизационные процессы (рекристаллизация). На границах деформированных зерен возникают новые центры кристалли­зации, вокруг которых заново строится решетка. Вместо старых дефор­мированных зерен вырастают новые равноосные зерна, и деформиро­ванная структура полностью исчезает. При этом восстанавливаются пер­воначальная структура и свойства металла.

Температура рекристаллизации для каждого металла не является постоянной величиной. Она зависит от следующих факторов. 

Температура рекристаллизации, определенная методом измерения микротвердости, имеет в большинстве случаев более высокое значение, чем определенная рентгеновским методом. 

Температура рекристаллизации ниже температуры полиморфного превращения и значительно зависит от состава стали, степени деформации, чистоты металла, а также и от исходной величины зерна.

Температура рекристаллизации в свою очередь зависит от химического состава стали и степени предшествующей деформации. 

Температура рекристаллизации зависит также от степени и механизма деформации при фазовом наклепе. 

Температура рекристаллизации имеет важное практическое значение. 

Температура рекристаллизации имеет важное практическое значение. Такая обработка называется ре-кристаллизационным отжигом

Температура рекристаллизации железа примерно 450 С, но температура рекри-сталлизационного отжига мягкой стали обычно назначается значительно выше, например 650 - 700 С.