Использование отжига для уменьшения напряжений лимитируется теми нежелательными структурными и фазовыми изменениями, которые могут произойти при нагреве. Например, чтобы достаточно полно снять закалочные напряжения в изделиях из термически упрочняемых алюминиевых сплавов, необходимо нагревать их до температур около 230 — 260 °С.
Но при таких температурах в алюминиевых сплавах происходит перестаривание, сопровождающееся снижением прочности, а у некоторых сплавов, кроме того, снижается стойкость против коррозии.
Для полного снятия остаточных макронапряжений после холодной обработки давлением желательно проводить отжиг при таких температурах, при которых протекает рекристаллизация. Но при этом снимается упрочнение от холодной обработки давлением, что во многих случаях недопустимо.
Поэтому приходится либо мириться с недостаточно полным снятием остаточных напряжений при низких температурах, либо идти на компромисс, достигая более полного снятия напряжений при некотором ухудшении механических и других свойств.
Примерные режимы отжига для уменьшения напряжений
| Материал | Температура отжига, °С | Время выдержки, ч |
| Углеродистая сталь | 550 — 680 | * |
| Серый чугун | 430 — 600 | 0,5 — 5 |
| Медь | 150 | 0,5 |
| Двойные латуни | 200 — 260 | 1 |
| Специальные латуни | 350 | 1 |
| Никель и модель-металл | 300 | 1 — 3 |
| Титан | 450 — 480 | 0,5 — 4 |
| Титановые сплавы | 500 — 650 | 0,5 — 4 |
| Алюминий | 150 | 0,5 |
| Алюминиевые сплавы | 230 — 370 | 1 — 5 |
| Магниевые сплавы | 150 — 260 | 1 — 5 |
* 2,5 мин. на 1 мм толщины.
В таблице приведены режимы отжига для уменьшения напряжений в различных материалах. Скорости нагрева и особенно охлаждения при отжиге должны быть небольшими, чтобы не возникли новые внутренние термические напряжения.
Верхнюю границу температурного интервала отжига для уменьшения напряжений определяют экспериментально с учетом тех нежелательных структурных изменений, которые ухудшают механические и другие свойства.
Влияние температуры отжига
Влияние температуры отжига на степень снятия литейных напряжений в отливках из стали, содержащей 0,3% С. Продолжительность отжига 6 ч. Начальное напряжение 7,85 кгс/мм2 (Бенсон и Эллисон).
Стали отжигают для уменьшения напряжений при температурах обычно несколько ниже критической точки Ас1. На рисунке показано, что достаточно полное снятие литейных напряжений достигается отжигом примерно при 600 °С. Отливки из серого чугуна отжигают для уменьшения напряжений так, чтобы графитизация сильно не развивалась и твердость существенно не уменьшалась.
«Теория термической обработки металлов»,
И.И.Новиков