После первой выплавки сложно достичь состояния металла, соответствующего современным нормам. В связи с этим в металлургии применяются дополнительные разновидности обработки, такие как отжиг и нормализация стали.
Отжиг представляет собой первый этап термического преобразования сплава. Процесс заключается в нагреве изделия до конкретных температурных показателей, выдерживании такого состояния и постепенном охлаждении. Благодаря этому меняется структура и характеристики сплава.
К видам термической обработки относится нормализация, во время которой сплав подвергается нагреванию до температуры, превышающей критические значения на 30-50 градусов. Далее изделие выдерживается и медленно охлаждается.
Выбор конкретной методики осуществляется в зависимости от вида материала, а также поставленных задач. Время для выдержки выбирают такое, чтобы заготовка успела полностью прогреться, а в материале произошли перемены в структуре. Отличается и время на охлаждение. У углеродистой стали процесс происходит быстрее, а у низколегированной – медленнее. Дольше всего охлаждаются высоколегированные стали.
Бывают ситуации, при которых не требуются серьезные структурные изменения. Актуальным становится процесс неполного отжига. Во время изотермического отжига нагрев может превышать критические показатели не больше, чем на 50 градусов. Химическая однородность получается посредством гомогенизации, когда термическая обработка происходит при повышенных температурных значениях, многочасовой выдержке и крайне медленном охлаждении. Рекристаллизационный отжиг выполняется при нагреве до 680 градусов.
Изменения в структуре металла
Отжиг металлической продукции до существенных температур отражается на его структуре. Поскольку изначально она не является одинаковой, изменения зависят от разных факторов. Углеродистая сталь, прошедшая полный отжиг, приобретает перлитную структуру, в которую включены зерна феррита. Средне- и низкоуглеродистые стали обладают неоднородной структурой. В результате обработки зерна получаются более мелкими и однородными.
В случае неполного отжига перемены наблюдаются в структуре перлита, в то время как феррит остается прежним. Процедура дает возможность устранить внутренние напряжения и сделать материал мягче. Во время гомогенизации часто наблюдается увеличение размеров зерен и распределение атомов. После осуществления нормализации структура стальных изделий приобретает однородность и мелкозернистость.
Современное оборудование для отжига
Ввиду того что обработка предполагает серьезный нагрев, для проведения операции нужно специальное оборудование. Печи для отжига, относящиеся к шахтному типу, применяются с целью термического преобразования канатов, проволоки, стержней, низкоуглеродистой, среднеуглеродистой и легированной стали.
Внутреннюю среду разогревают таким образом, чтобы в ней повысилась номинальная температура. Затем нагрев прекращают и выполняют загрузку изделий особыми подъемниками. Крышку закрывают и проводят подогрев до требуемой температуры. В конце происходит выдержка и остывание продукции.
В некоторых случаях осуществляется подача эндогаза при показателях 750 градусов. Процесс проходит на протяжении всей термической обработки.
Наиболее современными считаются нормализующие печи, которые делятся на разновидности с косвенным и газовым нагревом. В случае с косвенным нагревом играет роль правильный подбор температуры и назначения. Инновационное оборудование
позволяет управлять мощностью, обеспечивает высокий уровень безопасности, отменную термоизоляцию, экологичность процессов, поскольку выбросы в атмосферу сокращаются в несколько раз.
