Відпал — це процес термічної обробки металу, який передбачає повільне нагрівання металу до певної температури, витримку протягом достатнього часу, а потім охолодження з відповідною швидкістю. Термообробка відпалу поділяється на повний відпал, неповний відпал і відпал для зняття напруги. Механічні властивості відпалених матеріалів можна перевірити за допомогою випробувань на розтяг або твердість. Багато сталей поставляються у відпаленому стані термічної обробки. Твердість сталі можна перевірити за допомогою твердомера Роквелла, вимірюючи твердість HRB. Для більш тонких сталевих листів, смуг і тонкостінних сталевих труб можна використовувати поверхневий твердомір за Роквеллом для вимірювання твердості HRT.
Цілі відпалу:
① Для покращення або усунення різноманітних структурних дефектів і залишкових напруг, викликаних у сталі під час процесів лиття, кування, прокатки та зварювання, запобігання деформації заготовки та розтріскування.
② Щоб пом’якшити заготовку для обробки.
③ Для покращення зернистої структури та покращення механічних властивостей заготовки.
④ Підготувати конструкцію до остаточної термічної обробки (загартування та відпустка).
Чому відпал важливий?
① Усуває загартовування
Холодна обробка підвищує твердість, але знижує пластичність. Відпал відновлює кристалічну структуру, покращуючи гнучкість і міцність, роблячи трубу більш довговічною та придатною для подальшої обробки.
② Знімає залишковий стрес
Холодна обробка створює залишкові напруги, які можуть спричинити розтріскування та деформацію. Відпал допомагає зняти ці напруги, підвищуючи стабільність труби та подовжуючи термін її служби.
③ Відновлює стійкість до корозії
Холодна обробка може пошкодити захисний шар оксиду хрому. Відпал допомагає відновити повний захисний шар, підвищуючи стійкість до корозії, особливо в суворих умовах.
④ Покращує продуктивність обробки
Після відпалу труби з нержавіючої сталі мають оптимальну твердість і хорошу пластичність, що полегшує їх різання, зварювання та обробку, покращуючи ефективність виробництва.
Загальні процеси відпалу включають:
① Повний відпал.
Використовується для очищення грубої, перегрітої структури з поганими механічними властивостями, що спостерігається в середньо- та низько{0}}вуглецевих сталях після лиття, кування та зварювання. Заготівля нагрівається до температури на 30-50 градусів вище температури, при якій весь ферит перетворюється на аустеніт, витримується протягом певного часу, а потім повільно охолоджується в печі. Під час охолодження аустеніт знову перетворюється, що призводить до більш тонкої структури сталі.
② Сфероїдизуючий відпал.
Використовується для зниження високої твердості інструментальної та підшипникової сталі після кування. Заготівля нагрівається до температури на 20-40 градусів вище температури, при якій сталь починає утворювати аустеніт, витримується протягом деякого часу, а потім повільно охолоджується. Під час охолодження пластинчастий цементит у перліті перетворюється на сферичну форму, таким чином знижуючи твердість.
③ Ізотермічний відпал.
Використовується для зниження високої твердості деяких легованих конструкційних сталей з високим вмістом нікелю та хрому для механічної обробки. Як правило, його спочатку охолоджують із відносно швидкою швидкістю до температури, при якій аустеніт є найбільш нестабільним, витримують відповідний час, і аустеніт перетворюється на бейніт або сорбіт, таким чином зменшуючи твердість.
④ Рекристалізаційний відпал.
Використовується для усунення явища наклепування (підвищення твердості, зниження пластичності) металевих дротів і листів під час холодного волочіння і холодної прокатки. Температура нагріву, як правило, на 50-150 градусів нижче температури, при якій сталь починає утворювати аустеніт. Тільки таким чином можна усунути ефект зміцнення і розм'якшити метал.
⑤ Відпал-зняття напруги.
Використовується для усунення внутрішніх напруг в сталевих виливках і зварних деталях. Для сталевих виробів нагрівання до температури на 100-200 градусів нижче температури, при якій починає утворюватися аустеніт, з наступним охолодженням на повітрі може усунути внутрішні напруги.
Поширені запитання
1. Що таке піч для відпалу?
Піч для відпалу — це тип печі для термічної обробки, яка використовується для нагрівання металів або сплавів до певної температури, а потім для охолодження з контрольованою швидкістю. Мета полягає в тому, щоб змінити властивості матеріалу, як правило, зняти внутрішні напруги, пом’якшити матеріал і підвищити його пластичність.
2. Яка основна мета відпалу?
Основною метою відпалу є поліпшення властивостей матеріалу шляхом зменшення твердості, підвищення пластичності та зняття внутрішніх напруг. Цей процес дозволяє металам, особливо після холодної обробки, відновити деякі свої первинні властивості, що робить їх більш придатними для роботи та меншою ймовірністю розтріскування під напругою.
3. Що таке відпал у HVAC?
У HVAC (опалення, вентиляція та кондиціонування повітря) відпал відноситься до процесу нагрівання міді або інших металів, які використовуються в трубопроводах, щоб усунути внутрішні напруги, підвищити пластичність і полегшити згинання або формування матеріалу під час встановлення систем HVAC.
4. Які три стадії відпалу?
The три стадії відпалу:
● Відновлення: матеріал нагрівається, і рухи атомів починають знімати деякі внутрішні напруги, не змінюючи істотно мікроструктуру матеріалу.
● Перекристалізація: Нова форма зерен без деформацій, що замінює деформовані зерна, утворені під час попередніх етапів обробки.
● Ріст зерна: Нові зерна збільшуються в розмірі, що може вплинути на механічні властивості матеріалу, такі як міцність і пластичність.
5. Скільки разів можна відпалювати метал?
Метал можна відпалювати кілька разів залежно від типу металу та його використання. Однак надмірний відпал може призвести до зростання зерен, що може знизити міцність металу. Важливо дотримуватися оптимальних циклів відпалу для конкретних металів, щоб збалансувати міцність і пластичність.
