Отжиг для устранения внутренних напряжений в стали

Напряжения, которые образуются в изделиях без воздействия на них внешних сил, называются внутренними напряжениями. Образование внутренних напряжений может происходить при затвердевании отливок, при сварке и других процессах. Очень часто внутренние напряжения возникают при термической обработке изделия вследствие неравномерного нагревания его и охлаждения. При неравномерном охлаждении наружные слои изделия, охлаждающиеся быстрее, будут уменьшаться в объеме и сжимать внутренние слои, которые еще не успели остыть и поэтому будут препятствовать сжатию наружных слоев.

Особенно большие внутренние напряжения возникают при термической обработке изделий крупных сечений и сложной формы. Такое напряженное состояние металла нежелательно, так как достаточно внутренним напряжениям в какой - либо небольшой зоне превысить предел прочности стали, как образуется трещина. Вредные внутренние напряжения можно снять с изделия при помощи отжига. Такой отжиг не требует высокой температуры нагрева.

Изделие нужно нагреть до такой температуры, при которой проявились бы пластические свойства стали: сжатые слои растянулись, а растянутые - сжались. Чтобы эти процессы совершились, достаточно нагреть изделие до температуры 500 - 600°, выдержать некоторое время при этой температуре и затем медленно охладить вместе с печью (чтобы не возникли снова внутренние напряжения).

Для сокращения времени выдержки практически отжиг ведут при температурах 650 - 680°. Таким образом, отжиг для снятия внутренних напряжений производится при температурах ниже критической Ас\ (723°), следовательно, структурных превращений при этом отжиге не происходит. Этот вид отжига часто называют низким отжигом, а иногда высоким отпуском. При низком отжиге в связи со снятием внутренних напряжений достигается некоторое понижение твердости изделия. Поэтому таким видом отжига часто пользуются для уменьшения твердости изделий с целью улучшения их обрабатываемости на станках. Следует иметь в виду, что если сталь подвергается отжигу для получения мелкозернистой структуры или зернистого цементита, то для устранения внутренних напряжений не требуется специального отжига. В процессе проведения указанных видов отжига попутно снимутся и внутренние напряжения.