Нагрев сплава металла выше, чем температура фазового превращения и охлаждения с небольшой скоростью приводит к возникновению структурного равновесия. Данную термообработку ещё называют отжигом II рода или фазовая перекристаллизация.
Как происходит процесс?
Фазовая перекристаллизация бывает:
- Полной.
- Изотермической.
- Неполной.
- Низкой.
Полная перекристаллизация – нагрев доэвтектоидной стали на тридцать – пятьдесят градусов Цельсия выше температуры соответствующей точки диаграммы Ас3, выдержка при такой t для полного прогревания и окончания этапа, заключающегося в фазовом превращении в объёме металла и дальнейшем постепенном охлаждении. Метод полного отжига используют в сортовом прокате и фасонных отливках.
Фазовая перекристаллизация изотермического типа предполагает нагрев легированной стали до Ас3 (пятьдесят – семьдесят градусов Цельсия) и быстрое охлаждение, перенесение в иную печь, до t, располагающейся ниже Ас1 на сто – сто пятьдесят градусов Цельсия. Здесь следует учитывать характер кривой, показывающей изотермический распад аустенита. При данной t назначается изотермическая выдержка, обязательная для абсолютного распада аустенита, а затем выполняется остывание на воздухе. Данный метод отжига применяют при штамповках, заготовках инструмента и иных изделий небольших размеров.
Неполная перекристаллизация отличается от полной нагреванием стали до меньшей t. В результате отжиг происходит частично – перлит переходит в аустенит. Неполному методу подвергаются заэвтектоидные стали, нагреваемые чуть выше Ас1 (на десять – тридцать градусов по Цельсию), что приводит к полной перекристаллизации матрицы металла.
После горячей мехобработки у стали происходит формирование мелких зерен и удовлетворительной микроструктуры, потому нет необходимости проводить фазовую перекристаллизацию. Но, если произошло ускоренное охлаждение по завершению прокатки или иной горячей обработки, у легированных сталей образуется структура неравновесного типа:
- сорбит;
- тростит;
- бейнит и т.д.
Следствие такого процесса заключается в высокой твердости. Для её понижения на металлургических предприятиях сортовой прокат подвергается низкой перекристаллизации при 650 – 680 градусов Цельсия.
Назначение и применение
Данный техпроцесс в металлургии используется, как подготовительная термообработка. При отжиге II рода производится измельчение зерен, снимается внутреннее напряжение, снижается структурная неоднородность, что объясняет увеличенную вязкость и пластичность. После перекристаллизации сталь приобретает низкую прочность и твёрдость. Это позволяет облегчить обработку среднеуглеродистой и высокоуглеродистой стали методом резания.
Также, отжиг 2-го рода используется для отливок, поковок и проката с целью увеличения пластичности материала. Для большинства крупных отливок данный процесс – окончательная термообработка, поскольку после его проведения в изделиях почти полностью исчезает напряжение и их деформации сводятся к минимуму.
