Отожженное состояние поставки металла: свойства и применение

Отожженное состояние поставки получают после термической обработки, при которой металл нагревают, выдерживают при заданном режиме и затем охлаждают с контролируемой скоростью. В результате структура приближается к более равновесному состоянию, уменьшается влияние остаточных напряжений и наклепа, а механические и технологические свойства изменяются в зависимости от химического состава, исходной деформации и выбранного вида отжига. Для конкретной продукции эффект обработки определяется не только названием состояния, но и материалом изделия и режимом, по которому оно изготовлено.

Как формируется отожженное состояние

Отжиг применяют после литья, обработки давлением, холодной деформации и других операций, которые создают неоднородность структуры или внутренние напряжения. Нагрев активизирует процессы возврата, релаксации, рекристаллизации и, для некоторых сплавов, фазовой перестройки. При последующем охлаждении закрепляется структура, соответствующая назначению обработки.

В зависимости от цели различают гомогенизирующий, рекристаллизационный и снятия напряжений отжиг, а также разновидности с фазовой перекристаллизацией. Эти термины не являются взаимозаменяемыми. Рекристаллизационный вариант связан прежде всего с восстановлением структуры после пластической деформации, а обработка для снятия напряжений направлена на уменьшение остаточных напряжений без обязательного изменения структуры по тому же механизму.

Какие признаки отличают состояние после отжига

Отжиг не задаёт одинаковый результат для всех металлов. В стали, меди, алюминиевых и других сплавах реакция на нагрев зависит от состава и предшествующей обработки, поэтому общие тенденции нельзя напрямую превращать в численные требования к каждой позиции. Для оценки конкретного изделия используют сведения о материале, способе деформации и нормативном режиме термообработки.

• снижение части остаточных напряжений, возникших при литье, прокатке, волочении или другой обработке;
• уменьшение последствий наклепа после холодной пластической деформации;
• изменение твердости и прочности в сторону разупрочнения при режимах, предназначенных для этого;
• повышение пластичности в сравнении с сильно деформированным исходным состоянием, если отжиг вызвал возврат или рекристаллизацию;
• выравнивание структуры и уменьшение химической или физической неоднородности в случаях, когда применяется соответствующий вид обработки;
• изменение способности полуфабриката к последующей деформации, гибке, волочению или иной технологической операции.

Как состояние влияет на дальнейшую обработку

Отожженный металл часто выбирают тогда, когда перед последующей операцией требуется снизить влияние холодной деформации и получить более пластичное исходное состояние. Это особенно существенно для процессов, в которых заготовка должна переносить значительную деформацию без недопустимого роста остаточных напряжений. Однако сам факт отжига не гарантирует одинаковую пластичность: результат зависит от марки сплава, степени предварительной деформации и режима, зафиксированного для конкретного изделия.

При механообработке изменение твердости может влиять на подбор инструмента и режимов резания. При гибке и формообразовании оценивают запас пластичности, однородность структуры и допустимую степень деформации. Для сварных или подвергаемых нагреву изделий отдельно рассматривают остаточные напряжения и возможное изменение свойств в зоне термического воздействия. Поэтому состояние поставки сопоставляют с последующей технологической операцией, а не рассматривают изолированно от материала и геометрии.

Когда выбирать отожженную трубку или проволоку

В связанном каталоге это состояние указано для медной трубки для кондиционеров, вязальной проволоки, низкоуглеродистой и углеродистой проволоки. Для трубки критерием выбора служит сочетание состояния металла с планируемым формообразованием и требованиями к сохранению геометрии при дальнейших операциях. Для проволоки оценивают, требуется ли перед использованием повышенная способность к деформации, вязанию, волочению или другой операции, предусмотренной технологией.

Отожженная трубка и проволока не становятся взаимозаменяемыми изделиями только из-за одинакового состояния поставки. У них различаются материал, профиль, размеры и назначение, а отжиг описывает лишь один из параметров поставки. При выборе между позициями сопоставляют состояние с конкретной категорией продукции, видом последующей обработки и требованиями к механическим свойствам готового изделия.