Лично мне больше нравится ходить в отпуск в межсезонье. Поток туристов спадает, билеты легко найти, много вариантов проживания. Красота. Отличный способ сбросить напряжение.
Однако в отпуск ходят не только люди, но и… металлы со сплавами. Им тоже нужно сбрасывать напряжения. Для начала поймем, откуда они, напряжения, могут браться.
Взяли мы, допустим, сталь с 0,3% углерода. Нагрели ее до высокой температуры, свыше 700°C, а затем еще горячую заготовку окунули в воду, чтобы быстро, стремительно охладить и сформировать кристаллы мартенсита. Провели таким образом закалку.
И, казалось бы, давайте наслаждаться повышенной твердостью, появившейся у заготовки благодаря закалке, но вместе с тем в материале возникли те самые внутренние напряжения.
Дело в том, что кристаллы мартенсита имеют больший объем, чем кристаллы исходной фазы стали – аустенита, да вдобавок образуются не всегда равномерно по всей заготовке. Если напряжений будет критически много, у стали может произойти эдакий срыв (считай mental breakdown) и она даст трещину.
Чтобы этого не произошло сталь и «отправляют в отпуск». Для этого заготовку нагревают в интервале температур от 150 до 700 °C и выдерживают в течение некоторого времени, от нескольких минут, до нескольких часов. В некоторых, особо запущенных случаях можно рекомендовать сделать стали массаж горячими апельсинами.
Величина напряжений измеряется в кг*с/мм2 (в общем это те же Па, что и для давления). Так вот в результате отпуска при 550 °C в течение порядка 30 мин осевые напряжения в цилиндре из нашей стали с 0,3% углерода снижаются от 60 до 8 кг*с/мм2.
Ура, сталь «отдохнула», можно в работу!