Впервые термин «двойной отжиг» не встретишь ни в ГОСТах на термическую обработку, ни в учебниках по металловедению. Однако на практике словосочетание «ставим двойной отжиг» употребляют чаще, чем кажется. Это условное название двух последовательных циклов отжига, подаваемых на одну и ту же заготовку для решения комплексных задач. Ниже разберёмся, зачем применяют «став двойной отжиг», какие виды комбинируют и на что обращать внимание при расчёте режимов.
Почему «два» лучше «одного»
Цель обычного отжига – снять внутренние напряжения, вернуть пластичность, уменьшить твёрдость. Но бывают ситуации, когда одним проходом не обойтись:
- Ликвация хрома и никеля в слитке высоколегированной стали: сначала требуется диффузионный отжиг для выравнивания химического состава, затем – рекристаллизационный для измельчения зерна.
- Старение алюминиевого сплава после горячей прокатки: первый отжиг «распускает» дендриты, второй – формирует мелкодисперсные частицы закалочной фазы.
- Хрупкие чугунные отливки: сначала «долгий» диффузионный отжиг 950 °C, 10 ч, затем «низкотемпературный» 720 °C, 2 ч для разупрочнения цементита.
Такой тандем позволяет получить сразу два положительных эффекта, которые трудно совместить в одном режиме: высокую однородность состава и мелкое зерно.
Классификация «двойных» схем
На практике чаще всего применяют три комбинации:
Диффузионный + рекристаллизационный
| Этап | Температура, °C | Выдержка | Охлаждение |
|---|---|---|---|
| 1-й (диффузионный) | 0,9–0,95 Tпл | 6–20 ч | С печью 30–50 °C/ч |
| 2-й (рекристал.) | Tрекр + 100 °C | 1–3 ч | С печью 100–200 °C/ч |
Результат: устранение макро- и микроликвации, последующее измельчение зерна, восстановление пластичности.
Полный + неполный отжиг
Используют при эвтектоидных сталях:
- Полный отжиг 30–50 °C выше Ac3 для полного превращения в аустенит и получения перлита.
- Неполный отжиг между Ac1 и Ac3 для дополнительного разупрочнения и снятия остаточных напряжений.
Изотермический + сфероидизирующий
Частый «став» для инструментальных сталей:
- Изотермический отжиг 780 °C → выдержка 650 °C (перлит) – минимизирует деформацию.
- Сфероидизирующий отпуск 720 °C – превращает пластинчатый перлит в шаровидный, готовит структуру к последующей закалке.
Расчёт режимов «двойного отжига»
Чтобы не получить перегрева и роста зерна, применяют правило «0,7–0,8 Tпл» для первого цикла и «Tрекр + (100–150 °C)» для второго. Пример для стали 40Х:
1-й цикл (диффузионный): T = 0,75 · 1500 ≈ 1125 °C, t = 8 ч, охлаждение 50 °C/ч. 2-й цикл (рекристаллизационный): T = 800 °C (Tрекр ≈ 680 °C + 120 °C), t = 2 ч, охлаждение 150 °C/ч.
Типичные ошибки и как их избежать
- Перегрев – первый цикл слишком близок к Tпл. Решение: снизить температуру до 0,7 Tпл.
- Резкое охлаждение после первого цикла – приводит к новым напряжениям. Решение: только медленное охлаждение с печью.
- Игнорирование защитной атмосферы – окисление границ зерна. Решение: вакуум или инертный газ (Ar, N₂).
Практические примеры
Пример 1. Латунь ЛС59-1 после литья
850 °C, 4 ч – диффузионное выравнивание цинка и меди.
2. 600 °C, 1 ч – рекристаллизация, возврат пластичности.
Пример 2. Титановый сплав ВТ22
1000 °C, 6 ч – растворение β-фазы.
2. 750 °C, 2 ч – формирование равномерного α+β зерна.
«Став двойной отжиг» – это не роскошь, а необходимость, когда материал должен выдержать жёсткие требования: высокую однородность, мелкое зерно, минимальные остаточные напряжения. Правильно подобранные температуры, выдержки и скорости охлаждения превращают двухэтапную схему в мощный инструмент повышения качества.
Дата составления: 27 апреля 2026 г. 19:51 МСК