16. В каких случаях рекомендуются процессы гомогенизации, полного и неполного отжига, нормализации, рекристаллизации?

Диффузионный отжиг или гомогенизация характеризует нагревом до температуры на 150—250 град ниже линии солидус длительной выдержкой при этой температуре и последующ охлаждением. Диффузионному отжигу подвергают слитки и крупные стальные отливки с целью устранения дендритной и межзеренной ликвации. При высокой температуре происходит ускорен диффузионных процессов, обеспечивающих выравнивание химического состава в микрообъемах. Зональная ликвиция не можебыть устранена или заметно ослаблена — для этого требуют слишком большие перемещения атомов. Высокая температура при гомогенизации вызывает рост зерн. Для измельчения зерна следует провести полный отжиг или нормализацию.Отжиг и нормализацию проводят для устранения дефектов структуры, полученных в процессе литья, ковки или других технологических операций. В большинстве случаев отжиг и нормализацию используют как подготовительную термическую обработку: для подготовки металла к последующим технологическим операциям, например для лучшей обрабатываемости металлов резанием. Основная цель отжига: перекристаллизация и устранение внутренних напряжений. После отжига сталь обладает обычно низкой твердостью, умеренной прочностью и высокими пластическими свойствами. Отжигу подвергают фасонное стальное литье. Полный отжиг применяется в основном при термической обработке доэвтектоидных и эвтектоидной сталей. При этом стали нагревают выше линии GSE диаграммы состояния на 30—50 град. В результате нагрева и выдержки при этой температуре получается структура из мелких зерен аустенита. Происходит полная перекристаллизация стали независимо от исходной структуры ее до термической обработки. Если сталь нагреть до температуры ниже линии GSE, то полной перекристаллизации не произойдет. В доэвтектоидной стали, кроме мелких зерен аустенита, будут находиться и крупные зерна феррита, а в заэвтектоидной стали сохранится сетка вторичного Цементита. Полный отжиг обеспечивает устранение остаточных напряжений в стали. Структура получается мелкозернистой.Неполный отжиг заключается в нагреве сплава на 30—50 град выше А! (выше линии PSK диаграммы состояния) и медленном охлаждении. Его применяют для снятия остаточных напряжений в доэвтектоидных сталях. При неполном отжиге происходит перекристаллизация только перлита. Ферритная составляющая доэвтектоидных сталей остается неизменной. Такой отжиг применяют тогда, когда не требуется исправления структуры, а нужно только снять остаточные напряжения. Неполный отжиг экономичнее полного. Во время нагрева при неполном отжиге не происходит выравнивания химического состава аустенита. Участки аустенита на месте прежних цементитных пластинок обогащены углеродом. Из такого аустенита при охлаждении получается зернистый перлит, состоящий из округлых включений цементита в феррите. Зернистый перлит мягче пластинчатого. Он обеспечивает хорошую Деформируемость при волочении, глубокой вытяжке, холодной прокатке. Такая структура хороша для проволоки, труб малых Диаметров и т. д.Нормализация заключается в нагреве стали до тех же температур, как и при полном отжиге, но с охлаждением в спокойном воздухе. Нормализация обеспечивает, подобно полному отжигу,' получение мелкозернистой структуры и устранение внутренних напряжений. Но уровень пластических свойств получается не сколько ниже, а прочность выше, чем после полного отжига. Структура и свойства металла после нормализации зависят от размеров детали. Большие детали остывают медленно. В них распад аустенита протекает в условиях, близких к равновесным, и завершается образованием перлита. Мелкие детали остывают быстро; в них процесс распада аустенита заканчивается образованием сорбита. Разница в свойствах нормализованной и отожженной малоуглеродистой стали невелика, среднеуглеродистой — значительная. Нормализация обеспечивает большую производительность термического оборудования, чем изотермический отжиг.Рекристаллизация происходит также при нагреве холоднодеформированного металла до температуры, превышающей температуру начала рекристаллизации; этот процесс обычно называют рекристаллизационным отжигом, или отжигом; его применяют для снятия упрочнения, полученного при холодной деформации.