Принцип работы отжиговых печей

Отжиг - это процесс термической обработки, который применяется для изменения химических или физических свойств материала для получения более пригодных к обработке свойств. К примеру обжиг металлов делает  их более пластичными и снижает его твердость.


Принцип работы отжиговых печей


Печь для отжига работает путем нагрева материала выше температуры рекристаллизации и последующего охлаждения после выдерживания образца при этой температуре в течение подходящего времени.

В процессе отжига атомы в образце диффундируют в кристаллической решетке, и количество дислокаций уменьшается, изменяя свойства пластичности и твердости образца. Рекристаллизация происходит по мере охлаждения образца. Размер кристаллического зерна и фазовый состав зависят от скоростей нагрева и охлаждения, которые, в свою очередь, определяют свойства материала.

Нагревание образца увеличивает скорость диффузии, обеспечивая энергию, необходимую для разрыва связей. Движение атомов приводит к перераспределению и устранению дислокаций в образце.

Горячая или холодная обработка металлических деталей после отжига еще раз изменяет структуру материала, поэтому для достижения желаемых свойств может потребоваться дополнительная термообработка.

Однако, зная состав материала и фазовую диаграмму, термообработка может смягчить металлы и подготовить их к дальнейшей обработке, такой как формовка и штамповка, а также предотвратить разрушение от хрупкости.

Как работает печь для отжига?

Печь для отжига работает, нагревая материал выше температуры рекристаллизации, а затем охлаждая материал после того, как он выдерживается при желаемой температуре в течение подходящего периода времени. Материал рекристаллизуется при охлаждении после того, как процесс нагрева вызвал движение атомов для перераспределения и устранения дислокаций в заготовке.

Этапы отжига

Отжиг проходит в три этапа - этап восстановления, этап рекристаллизации и этап роста зерна. Они работают следующим образом:


Принцип работы отжиговых печей


1. Этап восстановления

Стадия восстановления происходит при более низких температурах процесса. Именно здесь отжигаемый материал размягчается за счет удаления линейных дефектов, называемых дислокациями, и вызываемых ими внутренних напряжений.

2. Стадия перекристаллизации.

Стадия рекристаллизации - это зарождение новых зерен без деформации и их рост, чтобы заменить те, которые были удалены в состоянии восстановления. Нагревание материала выше температуры рекристаллизации, но ниже точки плавления приводит к образованию новых зерен без каких-либо остаточных напряжений.

3. Стадия роста зерна

Рост зерна происходит только после завершения рекристаллизации и при продолжении отжига. При охлаждении материала с определенной скоростью появляются новые зерна. После этого материал станет более работоспособным. Последующие операции по изменению механических свойств могут быть выполнены после отжига. Во время роста зерна микроструктура материала начинает укрупняться, и материал может потерять некоторую прочность, поэтому потребуется дополнительная термообработка.

Когда требуется отжиг и почему это важно?

Отжиг используется для устранения эффектов наклепа, которое может происходить во время таких процессов, как гибка, холодная штамповка или волочение. Если материал станет слишком твердым, это может сделать невозможным работу или привести к растрескиванию.

При нагревании материала выше температуры рекристаллизации он становится более пластичным и, следовательно, готов к повторной обработке. Отжиг также снимает напряжения, которые могут возникнуть при затвердевании сварных швов. Горячекатаную сталь также формуют путем ее нагрева выше температуры рекристаллизации. Хотя отжиг стали и легированной стали является обычным явлением, другие металлы также могут получить выгоду от этого процесса, например, алюминий, латунь и медь.

Производители металла используют отжиг, чтобы создавать сложные детали, сохраняя работоспособность материала, возвращая его в состояние, близкое к предварительно обработанному. Этот процесс важен для сохранения пластичности и снижения твердости после холодной обработки. Кроме того, некоторые металлы подвергаются отжигу для повышения их электропроводности.

Можно ли использовать отжиг сплавов?

Отжиг может проводиться со сплавами, причем частичный или полный отжиг являются единственными методами, используемыми для нетермообрабатываемых сплавов. Исключением являются сплавы серии 5000, которые могут подвергаться низкотемпературной стабилизации.

Сплавы отжигаются при температуре 300–410 ° C, в зависимости от сплава, со временем нагрева от 0,5 до 3 часов, в зависимости от размера заготовки и типа сплава. Сплавы необходимо охлаждать с максимальной скоростью 20 ° C в час, пока температура не снизится до 290 ° C, после чего скорость охлаждения не имеет значения.

Преимущества

Основные преимущества отжига заключаются в том, что этот процесс улучшает обрабатываемость материала, увеличивает ударную вязкость, снижает твердость и увеличивает пластичность и обрабатываемость металла.

Процесс нагрева и охлаждения также снижает хрупкость металлов, улучшая их магнитные свойства и электропроводность.

Недостатки

Основным недостатком отжига является то, что это может занять много времени, в зависимости от того, какие материалы подвергаются отжигу. Для достаточного охлаждения материалов, требующих высоких температур, может потребоваться много времени, особенно если они оставлены для естественного охлаждения внутри печи для отжига.

Сферы применения

Отжиг используется в различных отраслях промышленности, где металлы необходимо компоновать в сложные конструкции или обрабатывать несколько раз.


Принцип работы отжиговых печей


Печи для отжига от ТЕХНОНАГРЕВ

Компания ТЕХНОНАГРЕВ является производителем муфельных печей и нагревательных элементов для различных промышленных печей, которые выполняют множество различных процессов термообработки, включая отжиг.

Наши муфельные печи могут использоваться для различных материалов, а также мы можем изготовить специальные печи, соответствующие точным спецификациям. Мы производим нихромовые и фехралевые спирали для печей отжига, канальные керамические ТЭНы, а также высокотемпературные карбидкремниевые и дисилицид молибденовые нагреватели.

Если вам нужна дополнительная информация о нашем ассортименте муфельных печей и нагревательных элементов для печей отжига, свяжитесь с нами.



Возврат к списку


.