2. Отжиг – т/о, которая заключается в нагреве стали до определенной температуры, выдержки и медленном охлаждении с печью. Основная цель отжига – получение равновесной структуры и снятие наряжения. В зависимости от цели отжига, содержания С в стали, Т-ра нагрева может быть различной.
В случае стали, если нагрев проводят до т-ра ниже линии ПСК (729с), т.е. при этом не происходят фазовые превращения, такой отжиг называют отжигом первого рода и он необходим для снятия внутренних напряжений или для восстановления кристаллической решетки.
Если же нагрев происходит выше т-ра фазовых превращений, такой отжиг называется отжигом второго рода или фазовой перекристаллизацией. Отжиг второго рода может вызывать как частичную, так и полную замену исходной структуры. Позволяет изменить строение сплава, уменьшить размер зерна, снять наклеп.
Во всех случаях отжиг подразумевает медленное охлаждение с печью.

3.  Этот отжиг характеризуется нагревом до температуры значительно выше температур интервала превращений (на 180 - 300 С) с последующим медленным охлаждением.
Такой отжиг применяют для выравнивания химической неоднородности зерен твердого раствора путем диффузии, т.е. уменьшения микроликвации в крупных фасонных стальных отливках и слитках, главным образом легированной стали.
Так как скорость диффузии увеличивается с повышением температуры, а количество продиффундированного вещества становится тем больше, чем длительнее выдержка, то для энергичного протекания диффузии необходимы высокая температура и продолжительная выдержка.
Практически слитки нагревают до 1100 - 1200 С, выдерживают при этой температуре 12-15 ч, а затем медленно охлаждают до 250-200 С. Процесс диффузионного отжига продолжается около 80-100 ч.
В тех случаях, когда после гомогенизации слитки получаются с повышенной твердостью (например, слитки высоколегированных сталей), проводят дополнительный низко температурный отжиг при 650-680 С.

4. Сфероидизирующий отжиг - отжиг с нагревом несколько выше температуры Ас1 на 30 - 50 С и последующем медленном охлаждением. Применяют к заэвтектоидным сталям, что позволяет получить зернистую форму перлита вместо пластинчатой.
Для режима сфероидизирующего отжига заэвтектоидных сталей характерен узкий температурный интервал отжигаемости. Верхняя граница не должна быть выше слишком высокой, т. к. иначе при растворении центров карбидного выделения при охлаждении образуется пластинчатый перлит.
Выдержка при постоянной температуре необходима для окончательного распада переохлажденного аустенита и коагуляции карбидов и составляет 4-6 часов в зависимости от массы отжигаемого металла.
5. Маятниковым отжигом называют отжиг эвтектоидных и заэвтектоидных сталей в котором процесс нагрева (до 740 – 760 С) и охлаждения (до 680 – 700 С) повторяют несколько раз. Это способствует ускорению получения зернистого перлита из пластинчатого перлита. Детали из стали со структурой зернистого перлита обладают по сравнению с деталями из стали со структурой пластинчатого перлита большей пластичностью, равномерным распределенеим твердости по сечению, лучшей обрабатываемостью на станках и меньшей склонностью к образованию трещин и короблению.

6. Рекристаллизационный отжиг проводят для стали, деформированной в холодном состоянии (с наклепом). Р-ый отжиг заключается в нагреве металла до температуры выше начала кристаллизации, выдержку с последующим медленным охлаждением. Т-ра рекрис-ции равна 0.3 Т-ры плавления металла (Тр=0.3Тпл).

7. Отжиг с  томлением  это специальный графитизрующий отжиг отливок из белого доэвтектического чугуна (содержание углреода 2.2 – 3.0%), температура нагрева составляет 950 – 1000С, время нагрева до 50 часов. В стадии отжига происходит распад цементита, входящего в состав эвтектики, и вторичного цементита на аустенит и хлопьевыдный графит. В результате получается ковкий чугун.

8. Закалка – т/о, которая заключается в нагреве стали выше Т-ры фазовых превращений, выдержки и охлаждении со скоростью выше критической. Vкр – минимальтаня скорость охлаждения, которая позволяет получить структуру Мартенсита без структур перлитного типа (перлит, сорбит, тростит).
В зависимости от т-ры закалки существуют два вида: полная закалка – нагрев деталей до т-ры на 30-50 С выше А1, неполная закалка – нагрев стали в аустенитной области значительно выше А1. Закалка повышает твердость и прочность стали.
Недостатки полной закалки:
1 – Крпуное зерно А –>  крупный игольчатый М.
2 – Высокая т-ра нагрева и последующее быстрое охлаждени приводит к высоким термическим напряжениям – короблению, растрескиванию.
3 – Полная закалка приводит к повышенному содержанию остаточного аустениат, т.к. весь углерод находится в аустените, а Тм.н. находится в отрицательной области Т-р.
4 – Отсутствие в структуре Цll дополнительно снижает износостойкость.

9. Закалка – т/о, которая заключается в нагреве стали выше Т-ры фазовых превращений, выдержки и охлаждении со скоростью выше критической. Vкр – минимальтаня скорость охлаждения, которая позволяет получить структуру Мартенсита без структур перлитного типа (перлит, сорбит, тростит).
Мартенсит закалки представляет собой перенасыщенный твёрдый раствор углерода в Feα, получаемый из аустенита в процессе закалки при охлаждении стали со скоростью, большей критической. Мартенсит закалки имеет тетраганальную кристаллическую решетку.
Механизм мартенситного превращения имеет ряд особенностей6
1. Бездиффузионный характер.
2. Ориентированность кристаллов мартенсита
3. Очень высокая скорость роста кристалла, до 1000 м/с
4. Мартенситное превращение происходит только при непрерывном охлаждении.
10. Дефекты возникающие при нагреве стали.
1. Недогрев – нагрев стали до Т-ры ниже фазовых превращений. В итоге, независимо от структуры, никакого эффекта нет.
2. Перегрев – Т-ра плавления значительно превышает необходимую. Доэвтектоидные стали Т>А3 на 50 С, заэвтектоидные стали Т>А3 на 50 С. В итоге растёт зерно аустенита и конечная структура не удовлетрворяет требуемые механические свойства. В доэвтических сталях крупнозернистый перлит после закалки переходит в крупноигольчатый мартенсит. В заэвтектоидных сталях после отжига крупнозернистый перлит и присутствует сетка вторичного цементита. После закалки крупнозернистый мартенсит, большое количество остаточного аустенита, уменьшенное количество вторичного цементита.
В доэвтектоидных сталях А3>нагрев>А1 после отжига сохраняется видманштетова структура, а при закалке сохраняется феррит, который занижает свойства стали.
Все вышесказанное – исправимый брак. Следует повторить термообработку и при этом контрлировать Т-ру нагрева.
Неисправимым браком является пережёг. При значительном перегреве, а иногда при длительной выдержки возможно окисление по границам зерён аустенита.
3. Окисление и обезуглероживание.
Окисление – взаимодействие Fe с О в печной амосфере. Образуется Окисель.
Обезуглероживание – взаимодействие С с О.
Требуется создавать припуски на последующие шлифование.
В настоящее время для предотварщения окисления и обезуг-ия используют специальные нейтральные атмосферы, где процессы компенсируются.
4. Напржяения возникающие в результате термообработки смогут привести к каробления детали и даже к трещеобразованию. При охлаждении следует различать термические напряжения, возникающие в результате градиента температуры.С температурными напряжениями при закалке борятся применяя различные способы закалки.
Стуктурные напряжения. Структура мартенсита имеет больший объём по сравнению с структурой аустенита, поэтому при закалке происходит увеличение объёма. Термические напряжения суммируются со структурамми, структурные напряжения уменьшить невозможно.

11. Недогрев – нагрев стали до Т-ры ниже фазовых превращений. В итоге, независимо от структуры, никакого эффекта нет.
Перегрев – Т-ра плавления значительно превышает необходимую. Доэвтектоидные стали Т>А3 на 50 С, заэвтектоидные стали Т>А3 на 50 С. В итоге растёт зерно аустенита и конечная структура не удовлетрворяет требуемые механические свойства. В доэвтических сталях крупнозернистый перлит после закалки переходит в крупноигольчатый мартенсит. В заэвтектоидных сталях после отжига крупнозернистый перлит и присутствует сетка вторичного цементита. После закалки крупнозернистый мартенсит, большое количество остаточного аустенита, уменьшенное количество вторичного цементита.
В доэвтектоидных сталях А3>нагрев>А1 после отжига сохраняется видманштетова структура, а при закалке сохраняется феррит, который занижает свойства стали.
Все вышесказанное – исправимый брак. Следует повторить термообработку и при этом контрлировать Т-ру нагрева.
Неисправимым браком является пережёг. При значительном перегреве, а иногда при длительной выдержки возможно окисление по границам зерён аустенита.

12. Охлаждающие среды. В качестве оклаждающих сред используют воду, минеральное масло, растворы солей и щелочей, расплавы солей. Самая высокая скорость в растворах солей и щелочей. Самая низкая скорость охлаждения масло, воздух. Идеальное охлаждение должно выглядеть следующим образом% Выше т-ры А1 скорость охлаждения должна быть небольшой, а интервал изгиба S-образных кривых следует пройти с максимальной скоростью, чтобы не задеть первую S-ую кривую. А вблизи мартеновского превращения n-n скорость должна быать минимальной, чтобы максимально уменьшить структурные и термические напряжения.

13. При охлаждении в процессе закалки в стали возникают внутренние напряжения —термические и структурные. Термические напряжения возникают в результате неравномерного охлаждения, а структурные напряжения — при превращении аустенита в мартенсит, что сопровождается значительным увеличением объема. В результате создания таких напряжений при закалке может возникать брак следующих видов: трещины, коробление, бочкообразность, изменение объема. Дефектами закалки являются также мягкие пятна, пониженные твердость и прочность стали, обезуглероживание, окисление, перегрев, пережог и др. Для предотвращения внутренних напряжений при закалке, детали нагревают сначала медленно (до 500 С), а затем быстро. Так же правильное погружение деталей в закалочную среду помогает избежать образования некоторых дефектов (поводки, коробления,трещин и др.). Сложные детали, в которых при охлаждении в одной среде возникают большие внутренние напряжения используют несколько сред охлаждения. Так же уменьшения или снятия остаточных

14. 1. Закалка в одном охладителе (V1).
Нагретую до нужной температуры деталь переносят в охладитель и полностью охлаждают. В качестве охлаждающей среды используют:
воду – для крупных изделий из углеродистых сталей;
масло – для небольших деталей простой формы из углеродистых сталей и изделий из легированных сталей.
Основной недостаток – значительные закалочные напряжения.
2. Закалка в двух сферах или прерывистая (V2).
Нагретое изделие предварительно охлаждают в более резком охладителе (вода) до температуры ~ 3000C и затем переносят в более мягкий охладитель (масло).
Прерывистая закалка обеспечивает максимальное приближение к оптимальному режиму охлаждения. Применяется в основном для закалки инструментов
Недостаток: сложность определения момента переноса изделия из одной среды в другую.
3. Ступенчатая закалка (V3).
Нагретое до требуемой температуры изделие помещают в охлаждающую среду, температура которой на 30 – 50oС выше точки МН и выдерживают в течении времени, необходимого для выравнивания температуры по всему сечению. Время изотермической выдержки не превышает периода устойчивости аустенита при заданной температуре.
В качестве охлаждающей среды используют расплавленные соли или металлы. После изотермической выдержки деталь охлаждают с невысокой скоростью.
Способ используется для мелких и средних изделий.
4. Изотермическая закалка (V4).
Отличается от ступенчатой закалки продолжительностью выдержки при температуре выше МН, в области промежуточного превращения. Изотермическая выдержка обеспечивает полное превращение переохлажденного аустенита в бейнит.При промежуточном превращении легированных сталей кроме бейнита в структуре сохраняется аустенит остаточный. Образовавшаяся структура характеризуется сочетанием высокой прочности, пластичности и вязкости. Вместе с этим снижается деформация из-за закалочных напряжений, уменьшаются и фазовые напряжения.
В качестве охлаждающей среды используют расплавленные соли и щелочи.
Применяются для легированных сталей.

15. 1. Ступенчатая закалка (V3).
Нагретое до требуемой температуры изделие помещают в охлаждающую среду, температура которой на 30 – 50oС выше точки МН и выдерживают в течении времени, необходимого для выравнивания температуры по всему сечению. Время изотермической выдержки не превышает периода устойчивости аустенита при заданной температуре.
В качестве охлаждающей среды используют расплавленные соли или металлы. После изотермической выдержки деталь охлаждают с невысокой скоростью.
Способ используется для мелких и средних изделий.
2. Изотермическая закалка (V4).
Отличается от ступенчатой закалки продолжительностью выдержки при температуре выше МН, в области промежуточного превращения. Изотермическая выдержка обеспечивает полное превращение переохлажденного аустенита в бейнит.При промежуточном превращении легированных сталей кроме бейнита в структуре сохраняется аустенит остаточный. Образовавшаяся структура характеризуется сочетанием высокой прочности, пластичности и вязкости. Вместе с этим снижается деформация из-за закалочных напряжений, уменьшаются и фазовые напряжения.
В качестве охлаждающей среды используют расплавленные соли и щелочи.
Применяются для легированных сталей.

16. Отпуск – т/о которая закалючается в нагреве закаленой стали до Т-ры ниже Т фазовых превращений. Отпуск необходим для того, чтобы метостабильную структуру мартенсита обладающую высокой прочностью и нулевой пластичностью и вязкость преобразовать в такую, которая бы отвечала условиями работы данного конкретного изделия.
Существует три вида отпуска:
1 Низкий отпуск (150-200С)
2 Средний отпуск (300-400, 350-450 С)
3 Высокий отпуск (450-550 С)
Т/о закалка + высокий отпуску =  улучшение, его проводят для деталей машин ответственного назначения, оскольку структура собрбита отпуска обладает наилучшим сочетанимем прочности, пластичности и вязскости.

17. Структуру тростита можно получить при среднем отпуске (350-450 С). Мз –> Трот. Такая структура менее твердая (НВ-350-450) и прочная, но более пластичная, чем мартенситотпуска. Трот обеспечивает самый высокие значения предела упругости. Используется для сталей, предназначенных для пружин и ресор.

18. Структуру стали после высокого отпуска (500-650 С) называют сорбитом отпуска.Частицы карбидов в структуре троостита или сорбита отпуска в отличие от троостита и сорбита, полученных в результате распада переохлажденного аустенита, имеют зернистое, а не пластинчатое строение.Образование зернистых структур улучшает многие свойства стали, особенно пластичность и вязкость, а главное — сопротивление разрушению.При одинаковой твердости и временном сопротивлении сталь с зернистой структурой имеет более высокие значения предела текучести, относительного сужения и ударной вязкости, а также параметров вязкости разрушения.