Термическая обработка металлов и сплавов является важнейшим процессом в металлургии и машиностроении, позволяющим получить необходимые физические и механические свойства материалов. Этот процесс предполагает изменение структуры металлов с целью улучшения их эксплуатационных характеристик, таких как прочность, твердость, пластичность и устойчивость к износу [1].
История термической обработки уходит корнями в древние времена, когда кузнецы впервые обнаружили влияние нагрева и охлаждения на свойства металлов. Современные методы термической обработки развивались на протяжении веков благодаря совершенствованию технологий и углублению знаний о поведении материалов при различных температурах. В настоящее время термическая обработка широко используется в таких отраслях, как автомобилестроение, аэрокосмическая промышленность, строительство и нефтегазовая промышленность [2].
Основной принцип термической обработки заключается в контролируемом нагреве и охлаждении металлов и сплавов, что приводит к значительным изменениям их микроструктуры. Благодаря разнообразным методам и режимам термической обработки можно улучшить такие свойства материалов, как прочность, пластичность, снижение внутренних напряжений и устойчивость к коррозии [3].
Рассмотрим основные виды термической обработки.
Отжиг является важным методом в рамках термической обработки металлов и сплавов, цель которого — улучшение их структуры и характеристик. Процесс включает в себя нагревание материала до заданной температуры, его поддержание на этом уровне в течение определенного времени и последующее осторожное охлаждение [4]. Отжиг используется для уменьшения внутренних напряжений, повышения пластичности и обрабатываемости, а также для восстановления структуры материала после его деформации или других видов термического воздействия (рис. 1).
Основные цели отжига включают:
• Снятие внутренних напряжений: внутренние напряжения могут возникать в результате механической обработки, сварки или быстрого охлаждения. Отжиг позволяет снять эти напряжения, что предотвращает деформации и трещины в материале.