Что такое отжиг: отжиг | это… Что такое отжиг?
Содержание
отжиг | это… Что такое отжиг?
термическая обработка материалов (например, металлов, полупроводников, стёкол), заключающаяся в нагреве до определенной температуры, выдержке и медленном охлаждении. Цель — улучшение структуры и обрабатываемости, снятие внутренних напряжений и т. д.
О́ТЖИГ, вид термической обработки (см.ТЕРМИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА) материалов, заключающийся в нагреве до определенной температуры, выдержке и последующем, обычно медленном, охлаждении.
Отжигом называют термообработку, направленную на получение равновесной структуры.
Различают 2 два вида отжига:
— отжиг 1-го рода – в процессе отжига не происходит фазовой перекристаллизации;
— отжиг 2-го рода — осуществляется с фазовой перекристаллизацией
Отжиг 1-го рода
При отжиге первого рода не происходит структурных изменений, связанных с фазовыми превращениями, однако за счет возрастания подвижности атомов при нагреве частично или полностью устраняется химическая неоднородность, медленное охлаждение после отжига позволяет снизить внутренние напряжения.
В металлах и сплавах при таком отжиге снимается наклеп (см. НАКЛЕП), понижается твердость, возрастают пластичность и ударная вязкость. Разновидностями отжига первого рода являются: диффузионный (гомогенезирующий отжиг), рекристаллизационный отжиг (рекристаллизация (см. РЕКРИСТАЛЛИЗАЦИЯ)), отжиг для снятия напряжения.
Гомогенизирующий (диффузионный) отжиг
Цель гомогенизирующего отжига — устранение химической, а иногда и фазовой неоднородности, вызванной внутрикристаллической ликвацией (см. ЛИКВАЦИЯ), и, как правило, отрицательно влияющей на свойства материала Длительность отжига и температура подбираются таким образом, чтобы диффузия успела пройти на расстояния, равные по порядку величины размеру областей неоднородности. Обычно гомогенизирующий отжиг проводят при температурах (0,8—0,9)Тпл., а продолжительность отжига может достигать нескольких десятков часов. При высокой температуре подвижность атомов в кристаллической решетке высокая и с течением времени за счет процессов диффузии происходит постепенное выравнивание химического состава.
Все сплавы после кристаллизации характеризуются неравновесной структурой, т. е. их химический состав является переменным как в пределах одного зерна, так и в пределах всего слитка.
Однако усреднение химического состава при отжиге происходит в пределах одного зерна, т. е. устраняется в основном дендритная ликвация. Длительность отжига может быть сокращена ускорением диффузии за счет повышения концентрации точечных или иных дефектов с помощью облучения, предварительного наклепа (если они допустимы). Длительность отжига монокристаллов больше, чем поликристаллов, в которых большую роль играет зернограничная диффузия.
В процессе отжига металла на гомогенизацию происходит постепенное растворение неравновесных фаз, которые могут образоваться в результате кристаллизации с большой скоростью. При последующем медленном охлаждении после отжига такие неравновесные фазы больше не выделяются. Поэтому после гомогенизации металл обладает повышенной пластичностью и легко поддается пластической деформации.
Рекристаллизационный отжиг
Применяется, в основном, для металлов и сплавов, подвергшихся деформационным воздействиям. Холодная пластическая деформация вызывает изменение структуры металла и его свойств. Сдвиговая деформация вызывает увеличение плотности дефектов кристаллической решетки, возникает наклеп (см. НАКЛЕП) или нагартовка. Для снятия эффекта упрочнения применяют рекристаллизационный отжиг, т. е. металл нагревают до температур выше начала кристаллизации, выдерживают и затем медленно охлаждают. Состояние наклепанного материала является термодинамически неустойчивым при всех температурах. Поэтому в отличие от обычных фазовых превращений переход деформированного металла в более стабильное состояние с меньшей свободной энергией не связан с какой-либо определенной температурой. Однако этот переход требует определенной термической активации. Время процесса сокращается с повышением температуры по экспоненциальному закону. Деформация сопровождается образованием дефектов различного типа и характер их распределения разнообразен, поэтому устранение этих дефектов при отжиге происходит путем различных элементарных процессов, совершающихся с разной скоростью, в разных температурных интервалах, с разной энергией активации.
Если необходимо получить металл или сплав, сочетающий определенный уровень прочности с необходимым запасом пластичности, то вместо рекристаллизационного отжига используют отжиг на полигонизацию (см. ПОЛИГОНИЗАЦИЯ). Отжиг на полигонизацию проводят при температуре ниже температуры начала рекристаллизации. Соответственно при такой температуре происходит лишь частичное устранение наклепа за счет процессов возврата (см. ВОЗВРАТ), т. е. происходит уменьшение плотности дефектов кристаллической решетки (см. ДЕФЕКТЫ), образование ячеистой дислокационной структуры без изменения формы зерен.
Отжиг для снятия внутренних напряжений.
Внутренние напряжения могут возникать в результате различных видов обработки. Например, в металлах и в сплавах это могут быть термические напряжения, образовавшиеся в результате неравномерного нагрева, различной скорости охлаждения отдельных частей детали после горячей деформации, литья, сварки, шлифовки и резания.
Могут быть структурными, возникшими в результате структурных превращений, происходящих внутри детали в различных местах с различной скоростью. Внутренние напряжения в металле могут достигать большой величины и, складываясь с рабочими, т. е. возникающими при работе, могут неожиданно превышать предел прочности и приводить к разрушению. Устранение внутренних напряжений производится с помощью специальных видов отжига. Этот отжиг проводится при температурах ниже температуры рекристаллизации и составляющей 0,2—0,3)Тпл. Повышенная температура облегчает скольжение дислокаций (см. ДИСЛОКАЦИИ) и, под действием внутренних напряжений, происходит их перераспределение, т. е. из мест с повышенным уровнем внутренних напряжений дислокации перемещаются в области с пониженным уровнем. Происходит как бы разрядка внутренних напряжений. Увеличение температуры резко увеличивает скоростьпроцесса, и продолжительность такого отжига составляет несколько часов.
Наличие внутренних макронапряжений характерно для большинства выращенных монокристаллов.
Величина и уровень напряжений зависят от способа выращивания и технологических параметров процесса. Например, в большинстве практических случаев выращивание объемных кристаллов из расплава сопровождается возникновением внутренних макронапряжений, которые не только определяют формирование дислокационной структуры в процессе роста, но и в значительной мере влияют на механические и физические свойства выращенных кристаллов. Наличие напряжений в объемных кристаллах приводит к их механическому разрушению (образованию трещин, сколов) при изготовлении приборов (на стадии резки слитков, шлифовке пластин). Отжиг в течение нескольких часов с последующим медленным охлаждением позволяет значительно снизить уровень напряжений в кристалле. Так как термообработка полупроводников сопровождается изменением состава и состояния точечных дефектов кристаллов, изменение которых в свою очередь приводит к изменению физических параметров материала, то режимы отжига подбираются индивидуально
Отжиг 2-го рода
Отжиг 2-го рода является перекристаллизационным отжигом.
Во время его проведения в материале происходит полиморфное или другое фазовое превращение, связанное с заменой данной фазы другой (фазовая перекристаллизация). Поэтому для изменения кристаллитов в поликристалле материал отжигают при температуре, превышающей температуру этого превращения. Так как фазовая перекристаллизация осуществляется путем зарождения и роста центров новой фазы, то меняя скорость нагрева и охлаждения, а также температуру перегрева (выше температуры полиморфного превращения), можно управлять величиной кристаллитов. Повышение скорости нагрева и охлаждения увеличивает число центров и измельчает зерно, перегрев укрупняет зерно.
При перекристаллизационном отжиге нагрев и последующее охлаждение может вызвать как частичную, так и полную замену исходной структуры. Полная перекристаллизация позволяет кардинально изменить строение сплава, уменьшить размер зерна, снять наклеп, устранить внутренние напряжения, т.е. полностью изменить структуру и свойства материала. При неполном отжиге структурные превращения происходят не полностью, с частичным сохранением исходной фазы.
Неполный отжиг применяется в тех случаях, когда можно изменить строение второй фазы, исчезающей и вновь появляющейся при этом виде отжига.
8. Назначение и сущность отжига стали. Виды отжига.
Отжиг
— это процесс термической обработки,
состоящий в нагреве стали до определенной
температуры, выдержке при ней и последующем
медленном охлаждении с целью получения
более равновесной структуры. Особенностью
отжига является медленное охлаждение.
В
результате отжига в стали получаются
равновесные структурные составляющие
в соответствии с диаграммой состояния
железоуглеродистых сплавов. С помощью
отжига можно изменить форму и размеры
зерен структуры стали, устранить
неоднородность ее по химическому
составу, уменьшить вредные внутренние
напряжения, устранить наклеп и благодаря
этому значительно улучшить свойства
стали.
Отжиг
чаще всего является предварительной
операцией термической обработки, цель
которой либо устранение дефектов
предыдущих операций (литья, ковки и
др.
), либо подготовка структуры для
последующей обработки резанием или
закалки. В зависимости от того какую
цель преследует отжиг, устанавливают
различные режимы его проведения
(температуру нагрева, время выдержки,
скорость охлаждения).
Виды
отжига
—
Отжиг
первого вида.
Фаза перекристаллизации отсутствует.
Такой отжиг применяется для приведения
металла в равновесное структурное
состояние: понижается твердость,
снимается наклёп. Возрастает пластичная
и ударная вязкость, снимается внутреннее
напряжение металла.
—
Отжиг второго вида.
Фаза перекристаллизации присутствует.
Сталь нагревают до температуры выше
критических точек. Затем идет выдержка
и медленное охлаждение.
Также
отжиг делится на полный и неполный.
—
При полном отжиге
сталь нагревают на 30-50 °С выше верхней
критической точки. При этом структура
стали превращается в аустенит –
структурную составляющую углеродистых
и легированных сталей и чугунов,
возникающую при термической обработке
сплавов в соответствии с диаграммой
состояния железо-углерод.
Далее идет
медленное охлаждение до 500-600°С, это
необходимо для образования феррита и
перлита. Углеродистые стали охлаждаются
со скоростью 50-100 °С/ч. В случае охлаждения
стали на воздухе произойдет нормализация.
-При
неполном отжиге сталь
нагревают до температур между верхней
и нижней критической точками. Далее
медленно охлаждают. Неполный метод
отжига применяется для получения
структуры зернистого перлита (снижают
твердость и улучшают обрабатываемость
резанием).
Изотермический
отжиг.
Суть
изотермического отжига заключается в
нагреве материала выше верхней критической
точки, последующей выдержке и охлаждении
до температуры ниже нижней критической
точки. Выдерживается материал до
превращения аустенита в перлит — продукт
эвтектоидного распада аустенита при
медленном охлаждении железоуглеродистых
сплавов. Данный метод применяется для
легированных сталей.
Диффузионный
отжиг.
Суть
диффузионного отжига заключается в
нагревании стали до температур,
превосходящих критические точки.
Затем
следует продолжительная выдержка,
необходимая для выравнивания неровностей
структуры изделия. Гомогенизационный
отжиг.
Термическая
обработка металла, целью которой является
получения равновесной структуры.
Процессы,
проходящие во время гомогенизационного
отжига:
1.
выравнивание химического состава до
равновесного;
2.
растворение избыточных фаз;
3.
выделение фаз из пересыщенного твердого
раствора — особый случай — гетерогенизация
во время гомогенизации, наблюдается в
алюминиевых сплавах, содержащих хром,
цирконий и скандий;
4.
рост зерна;
5.
образование и рост пор.
Отжиг Определение и значение — Merriam-Webster
ан·нил
ə-ˈnēl
переходный глагол
1
а
: нагревать и затем охлаждать (материал, такой как сталь или стекло), обычно для размягчения и уменьшения хрупкости
Каждому стержню с его замысловатыми изгибами, скосами и поворотами нужно было придать индивидуальную форму.
Это формование сделало некоторые части стержней хрупкими… . Чтобы восстановить их гибкость, все стержни пришлось отжигать путем нагревания, а затем быстрого охлаждения. Иварс Петерсон
также
: для медленного охлаждения обычно в печи
б
: для соединения двух комплементарных цепей нуклеиновой кислоты (например, ДНК или РНК) посредством водородной связи
Во время репарации двухцепочечных разрывов ДНК клетки должны точно отжигать разорванные нити … Seiji N. Sugiman-Marangos et al.
также
: для индукции связывания генетического праймера (см. праймер, статья 2, смысл 3) с комплементарной одноцепочечной нуклеиновой кислотой путем медленного охлаждения одиночных цепей, полученных в результате нагревания и разделения двухцепочечной ДНК или РНК.
Праймеры отжигаются до отдельных цепей, когда локальная температура снижается до 50–65°С. Эндрю Дж. ДеМелло
Во время ПЦР фрагменты нагревают, чтобы они разделились на отдельные цепи. Затем с каждой исходной матрицей отжигается короткая последовательность нуклеотидов, называемая праймером. Джордж М. Черч
2
: укреплять, укреплять
непереходный глагол
1
: соединяться с комплементарной цепью нуклеиновой кислоты
Молекула микроРНК может отжигаться с матричной РНК (мРНК), содержащей нуклеотидную последовательность, дополняющую последовательность микроРНК … Carlo M. Croce
также
: для связывания с комплементарной одноцепочечной нуклеиновой кислотой в процессе нагревания и охлаждения
Сайт-специфические праймеры, разработанные для комплементарности пар оснований области ДНК, фланкирующей мишень, отжигаются с этими областями.
Норман Арнхельм и Кори Х. Левенсон
2
: укрепить, закалить
По крайней мере, Милдред способна любить. В Веде любовь превратилась в твердый алмаз честолюбия. Стивен Кинг
Знаете ли вы?
Если вы искали поговорку, которую можно применить к слову отжигать , это может быть «все старое снова новое». Слово изначально ассоциировалось с одной из древнейших технологий человечества: огнем. Оно происходит от древнеанглийского слова onǣlan , которое образовано от древнеанглийского корня āl , означающего «огонь». В самом раннем известном употреблении anneal означало просто «поджечь». Однако это чувство устарело, и в настоящее время отжиг связан с металлообработкой и производством стекла, а также с более поздними технологическими разработками. Как указано в смысле 3 определения, оно стало использоваться в контексте исследования ДНК в отношении нагревания и охлаждения двухцепочечной нуклеиновой кислоты.
Примеры предложений
Недавние примеры в Интернете
Для гибридных алгоритмов переход туда и обратно между классическим и отжиг миров означает регулярную связь с оборудованием D-Wave, что помогло мотивировать компанию попытаться уменьшить задержку этих коммуникаций.
Джон Тиммер, Ars Technica , 1 октября 2019 г.
Дополнительная информация D-Wave объявляет о следующем поколении своего квантового отжига
Другая проблема отжига граней заключается в том, что классические алгоритмы постоянно совершенствуются.
Джон Тиммер, 9 лет0069 Ars Technica , 1 октября 2019 г.
Решения идут вниз Один из способов вычисления решения проблемы называется отжигом .
Крис Ли, Ars Technica , 13 июня 2019 г.
Медленное охлаждение стекла позволяет отжигать , снимая внутренние напряжения и повышая долговечность.
Джей Беннетт, Popular Mechanics , 14 фев. 2018
До и после организованных «Иглз» командных мероприятий прошлой весной Нельсон Аголор уединился в своем родном городе для серии тренировок со старым другом и наставником, которые закалили его разум так же сильно, как и его тело.
Майк Сильски, Philly.com , 8 октября 2017 г.
Для изготовления изделия медь попеременно ковали и отжигали — процесс нагревания металла и его медленного охлаждения.
Бриджит Кац, Smithsonian , 12 июня 2017 г.
Узнать больше
Эти примеры предложений автоматически выбираются из различных онлайн-источников новостей, чтобы отразить текущее использование слова «отжечь».
Мнения, выраженные в примерах, не отражают точку зрения Merriam-Webster или ее редакторов. Отправьте нам отзыв.
История слов
Этимология
Среднеанглийский anelen поджечь, от древнеанглийского onǣlan , от до + ǣlan поджечь, сжечь, от āl огонь; сродни древнеанглийскому ǣled fire, древнескандинавскому eldr
Первое известное использование
1664, в значении, определенном в переходном смысле 1a
Путешественник во времени
Первое известное использование отжиг был
в 1664 г.
Другие слова того же года
Подкаст
Музыкальная тема Джошуа Стэмпера ©2006 New Jerusalem Music/ASCAP
Получайте «Слово дня» на свой почтовый ящик!
Словарные статьи рядом с
anneal
Энн
отжигать
отжиг
Посмотреть другие записи поблизости
Процитировать эту запись
«Отжиг».
Словарь Merriam-Webster.com , Merriam-Webster, https://www.merriam-webster.com/dictionary/anneal. По состоянию на 10 декабря 2022 года.
глагол
ан·нил
ə-ˈnē(ə)l
: нагревать, а затем охлаждать, чтобы сделать его более жестким и менее хрупким
Medical Definition
отжиг
переходный глагол
ан·нил
ə-ˈnē(ə)l
1
: нагревать и затем охлаждать (как сталь или стекло) обычно для размягчения и уменьшения хрупкости
2
: нагревать, а затем охлаждать (двухцепочечная нуклеиновая кислота) для того, чтобы разделить нити и вызвать их объединение при более низких температурах, особенно с комплементарными цепями
непереходный глагол комплементарная нуклеиновая кислота в процессе нагревания и охлаждения
нуклеиновые кислоты некоторых бактерий хорошо отжигаются с ДНК эукариот
Еще от Merriam-Webster о
anneal
Тезаурус: Все синонимы и антонимы к anneal
Английский: перевод anneal для говорящих на испанском языке
-свободный от рекламы!
Merriam-Webster без сокращений
бравада
См.
Определения и примеры »
Получайте ежедневно по электронной почте Слово дня!
Сложные слова, которые вы должны знать
- Часто используется для описания «хода времени», что означает неумолимое ?
- Медленный
Безжалостный - Свифт
Непредсказуемый
Проверьте свои знания и, возможно, узнаете что-нибудь по ходу дела.
ПРОЙДИТЕ ТЕСТ
Ежедневное задание для любителей кроссвордов.
ПРОЙДИТЕ ТЕСТ
Что такое отжиг? — Определение из Corrosionpedia
Что означает отжиг?
Отжиг – это любая термическая обработка, при которой изменяются микроструктура и, следовательно, свойства материала.
Отжиг обычно относится к термической обработке, при которой холоднодеформированный металл размягчается, позволяя ему рекристаллизоваться.
Отжиг используется для устранения изменений, внесенных в металл при холодной обработке. Это достигается путем воздействия на этот металл определенной температуры в течение определенного периода времени. Это самый распространенный из всех процессов термообработки. В процессе производства каждый кусок металла отжигается по крайней мере один раз, а некоторые детали многократно, при переходе от сырья к готовой детали.
Advertisement
Corrosionpedia объясняет отжиг
Отжиг включает в себя нагрев материала до температуры выше критической, поддержание подходящей температуры и последующее охлаждение. Процесс отжига улучшает стабильность при изгибе и снижает вероятность растрескивания. Этот процесс используется для:
- Улучшение пластичности
- Снятие напряжений в материале
- Улучшение кристаллической структуры материала
- Улучшение характеристик изгиба , могут диффундировать в положения замещения в кристаллической решетке, что приводит к резким изменениям электрических свойств полупроводникового материала.
Существует три этапа отжига, каждый из которых дает разные результаты:
- Восстановление. Это приводит к размягчению металла за счет удаления преимущественно линейных дефектов, называемых дислокациями, и вызываемых ими внутренних напряжений. Восстановление происходит на более низкотемпературной стадии всех процессов отжига и до появления новых бездеформационных зерен. Размер и форма зерен не меняются.
- Рекристаллизация. Новые свободные от деформации зерна зарождаются и растут, замещая зерна, деформированные внутренними напряжениями.
- Рост зерен — микроструктура начинает укрупняться, что может привести к потере значительной части первоначальной прочности металла. На этом этапе устраняются все последствия холодной обработки.
Рост зерен может ухудшить свойства материала и, как правило, может привести к шероховатости поверхности компонентов, изготовленных из листового металла.
Изменения температуры оказывают гораздо большее влияние на отжиг металлов, чем колебания времени.
