Устранение собственных напряжении путем отпуска
Единственное средство, которое приводит к существенному снятию напряжений, состоит в нагреве изделия при достаточно высоких температурах. Однако практически полное снятие напряжений во многих случаях наступает лишь при рекристаллизации, благодаря чему также и этот способ не является совершенным. Охлаждение после отпуска должно производиться достаточно медленно, чтобы опять-таки не вызвать напряжений при охлаждении.
Особенно подробно исследован отпуск в связи с явлением растрескивания у латуней. Применяемый теперь повсеместно отпуск на артиллерийских заводах был известен, по-видимому издавна. Многочисленные исследования показывают, что при правильном отпуске вредное влияние собственных напряжений устраняется. Часто достаточно уже нагрева при температурах ниже 200°.
Для понижения собственных напряжений до нескольких кг/мм2 и действительно полного устранения их вредного влияния необходим значительно более основательный отпуск. Мур и Бекинзейль указывают на основании своих опытов с изготовленными путем выдавливания чашами из 70%ной латуни следующие режимы отпуска, устраняющие растрескивание в растворе азотнокислой ртути.
Для латуни ЛбЗ, также для адмиралтейской латуни необходимы несколько более высокие температуры или несколько большие длительности отпуска, скажем при 275° два часа или при 300° один час. Для снятия напряжений в мунцевой латуни возможны, напротив, более низкие температуры, например 175-200°, 20-30 мин. Для нейзильбера достаточно отпуска при 250е юдин час пли при 300° 30 мин.
Опыты показали далее, что влияние отпуска на твердость деформированной латуни неощутимо; напряжения независимо от их первоначальной величины уменьшаются приблизительно одинаково с повышением температуры.
В практике часто важно устранить действие собственных напряжений, сохраняя в то же время достигнутое при деформировании упрочнение материала. Однако, как известно, любой материал разупрочняется тем раньше, чем выше его упрочнение. Указанные ранее режимы отпуска применимы поэтому лишь до определенного максимума упрочнения материала, если требуется полное сохранение твердости. Для 70%ной латуни верхний предел лежит примерно при 150 единицах Брпнеля, т. е. при твердости, которая практически редко достигается; для из %ной латуни она лежит при 130 единицах. У мунца снятие напряжений происходит почти надело, в то время как твердость остается неизменной.
Поэтому на практике часто выбирают компромисс стремятся к максимальному снятию напряжений, мирясь с определенным упрочнением материала, или же, наоборот, стремятся сохранить возможно высокую твердость, допуская при этом более высокие напряжения. При большом числе объектов, с которыми приходится встречаться в практике, невозможно дать какие-либо общие указания на этот счет; наиболее благоприятный режим отпуска необходимо разрабатывать в каждом отдельном случае отдельно.
Напряжения, возникающие при волочении обычной углеродистой стали, практически полностью снимаются при многочасовом отпуске при 500°, в то время как твердость, приобретенная при волочении, в большей своей части сохраняется. То же относится к напряжениям, полученным при закалке. Для хромоникелевой стали минимальная необходимая температура составляет 600°.