Закалка это метод термической обработки, применяемый к сплавам черных металлов, таким как сталь или чугун, для достижения большей ударной вязкости за счет уменьшения твердости сплава. Снижение твердости обычно сопровождается повышением пластичности, что снижает хрупкость металла. Отпуск обычно проводят после закалки, то есть быстрого охлаждения металла до его наиболее твердого состояния. Отпуск осуществляется контролируемым нагревом закаленной заготовки до температуры ниже ее «нижней критической температуры». Это также называется более низкой температурой превращения или более низкой температурой остановки (A1); температура, при которой кристаллические фазы сплава, называемые ферритом и цементитом, начинают соединяться с образованием однофазного твердого раствора, называемого аустенитом. Нагрева выше этой температуры избегают, чтобы не разрушить очень твердую закаленную микроструктуру, называемую мартенситом.
Точный контроль времени и температуры во время процесса отпуска имеет решающее значение для достижения желаемого баланса физических свойств. Низкие температуры отпуска могут только ослабить внутренние напряжения, снизив хрупкость при сохранении большей части твердости. Более высокие температуры отпуска, как правило, приводят к большему снижению твердости, жертвуя некоторым пределом текучести и пределом прочности на растяжение для увеличения эластичности и пластичности. Однако в некоторых низколегированных сталях, содержащих другие элементы, такие как хром и молибден, отпуск при низких температурах может привести к увеличению твердости, тогда как при более высоких температурах твердость уменьшится. Многие стали с высокой концентрацией этих легирующих элементов ведут себя как дисперсионно-упрочняемые сплавы, что приводит к противоположным эффектам в условиях закалки и отпуска, и называются мартенситностареющими сталями.
В углеродистых сталях отпуск изменяет размер и распределение карбидов в мартенсите, образуя микроструктуру, называемую «мартенсит отпуска». Отпуск также проводится на нормализованных сталях и чугунах для повышения пластичности, обрабатываемости и ударной вязкости.[3] Сталь обычно закаляют равномерно, называемой «сквозной закалкой», с получением почти одинаковой твердости, но иногда ее нагревают неравномерно, что называется «дифференциальным отпуском», что приводит к изменению твердости.
