Отпуск закалённых сталей

• Нагрев закаленных сталей до температур, не превышающих А₁, выдержка при этой температуре с последующим охлаждением (обычно на воздухе) называется отпуском. Это окончательная термическая обработка.

• Цель: повышение вязкости и пластичности, уменьшение твердости, снижение внутренних (закалочных) напряжений.

• Основное превращение при отпуске – распад мартенсита, т.е. выделение углерода из пересыщенного твердого раствора в виде мельчайших кристалликов карбида железа – цементита.

• При равной твердости структуры, полученные при отпуске мартенсита (структуры отпуска), имеют лучшие механические свойства, чем структуры, полученные непосредственно в результате распада аустенита (структуры закалки).

• Различают три вида отпуска:

• -низкий

• -средний

• -высокий.

• В результате низкого отпуска (150-250^оС) образуется отпущенный мартенсит или мартенсит отпуска. Его применяют после закалки инструментов, а также после специальной термической или химико-термической обработки. При низком отпуске уменьшаются остаточные закалочные напряжения, твердость практически не снижается.

• Средний отпуск (отпуск на троостит) производится при температуре 350-450 ^оС. Сталь имеет структуру троостита –троостит отпуска. При этом снижается твердость, упругость высокая. Средний отпуск рекомендуется для пружин и рессор.

• Высокий отпуск (отпуск на сорбит) производится при температуре 450-650 ^оС. Сталь имеет структуру сорбита –сорбит отпуска. При этом в стали сочетаются высокая прочность, вязкость и пластичность.

• Сочетание закалки с высоким отпуском на сорбит называют улучшением. Эту операцию применяют для среднеуглеродистых сталей.

Рис. 11. Оптимальные температуры нагрева сталей на фрагменте диаграммы сос-тояния Fe - Fe₃C при начальных стадиях термической обработки (заштриховано): 1 – гомогенизация; 2 – 4 – отжиги: 2 - низкотемпературный для снижения твердо-сти и рекристаллизационый; 3 - для снятия напряжений; 4 - полный с фазовой пе- рекристаллизацией; 5 и 6- нормализация доэвтектоидных и заэвтектоидных ста-лей для разрушения цементитной сетки; 7 - сфероидизация; 8 - неполный отжиг доэвтектоидных сталей.

Рис. 12. Оптимальные температуры нагрева сталей на фрагменте диа-граммы состояния Fe - Fe₃C при заключительных операциях ТО (заш-триховано): 1, 2 – закалка доэвтектоидных и заэвтектоидных сталей; 3 – высокий; 4 – средний и 5 – низкий отпуск