4. Термическая обработка металлической коронки: отжиг, закалка на аустенит

♦ Обжиг — нагрев и выдержка при высокой температуре (в обжиговых печах) различных материалов для придания им необходимых свойств или удаления примесей (например, обжиг руды, глины, огнеупоров, керамики).

♦ Отжиг — термическая обработка материалов (например, металлов, полупроводников, стекол), заключающаяся в нагреве до определенной температуры, выдержке и медленном охлаждении. Цель — улучшение структуры и обрабатываемости, снятие внутренних напряжений и т. д.

♦ Закалка — термическая обработка материалов, заключающаяся в нагреве и последующем быстром охлаждении с целью фиксации высокотемпературного состояния материала или предотвращения (подавления) нежелательных процессов, происходящих при медленном охлаждении.

♦ Отпуск металлов—термическая обработка закаленных сплавов (главным образом нержавеющей стали): нагрев (ниже нижней критической точки), выдержка и охлаждение. Цель — оптимальное сочетание прочности, пластичности и ударной вязкости.

Переход металла из расплавленного состояния в твердое и образование определенной кристаллической структуры называют первичной кристаллизацией. При медленном охлаждении стали в ней происходит ряд структурных изменений. Переходя из жидкого состояния в твердое, она кристаллизуется и приобретает структуру, называемую цементитом (соединение железа с углеродом). При дальнейшем охлаждении кристаллы цементита распадаются и образуется новая структура стали — аустенит (твердый раствор углерода в железе). При охлаждении ниже 875° твердый раствор также распадается и возникает новая структура — перлит (смесь частиц железа и цементита).

Если охлажденную сталь нагревать, в ней произойдут такие же структурные изменения, как и при охлаждении, но уже в обратном поряди Эти изменения называют вторично й кристаллизацией металла.

Явление вторичной кристаллизации и положено в основу термической обработки металлов, которая применяется для улучшения их свойств, находящихся в зависимости от структуры металлов.

Нержавеющая сталь приобретает наилучшие механические и химические свойства при аустенитной структуре.

Во время нагревания стали, имеющей структуру перлита, углерод, выпавший из твердого раствора (аустенита), полностью растворяется в железе, в результате чего вновь образуется твердый раствор.

Если нагретую сталь быстро охладить, то распад полученной кристаллической структуры не успеет произойти и сталь после охлаждения сохранит аустенитную структуру. Быстрое охлаждение нагретого металла позволяет фиксировать полученную при вторичной кристаллизации структуру сплава и сохранить ее после охлаждения.

В протезной технике термическую обработку нержавеющих сталей применяют для уменьшения твердости изделий (снятия наклепа) после механической обработки, штамповки или ковки, а также с целью исправления структуры стали после литья для перевода в твердый раствор карбидов, выделившихся при застывании металла.

Термическую обработку с целью снятия наклепа (отжиг) производят путем нагрева изделия до 500° с последующим медленным охлаждением в нагревательной печи или в спокойном воздухе.

Термическая обработка для фиксации аустенита производится путем нагрева изделий до 1 000—1 200°, соответствующего светложелтому цвету каления стали, с быстрым охлаждением в воде.