СПОСОБ ОТЖИГА ЛИТОЙ СТАЛИ Советский патент 1928 года по МПК C21D1/26 

Известно, что строение литой (некованной) стали слагается из стыкающихся друг с другом первичных кристаллов (дендритов), обрамленных макроскопической клеткой вторичной структуры, состоящей из феррита или цементита (в зависимости от содержания углерода в стали); внутри последних элементов структуры обычно заключаются тонкие пленки шлаковых включений. Указанное крупноклеточное строение служит причиной плохих механических свойств литой стали (малое удлинение, сжатие поперечного сечения и крупно-кристаллический излом у разрывных образцов). Исследованиями обнаружено, что обычно применяемый теоретический отжиг (при температуре немного выше критической точки АС₃) не исправляет крупно-клеточности у литой стали. Согласно данных автора, только очень высокие температуры способны рассосать указанную макроскопическую клетку со шлаковыми включениями; температуры эти лежат, в пределах 1100-1300°, при чем литая сталь должна быть выдержана при этих температурах довольно продолжительное время (от трех до пяти часов) и затем охлаждена. Но сделанный нагрев, уничтожая исходную крупную клетку, заменяет ее менее крупной клеткой сильного перегрева, которая, в свою очередь, также не может быть вполне уничтожена теоретическим отжигом. Для этого необходимо нагреть сталь вторично до температуры несколько низшей, чем в первом случае с последующим охлаждением; тогда вторая клетка заменяется новой еще более мелкой. Для уменьшения последней клетки сталь нагревают снова до температуры немного низшей, чем во втором нагреве, затем охлаждают, и так далее; эту операцию повторяют, все понижая температуру отжига, вплоть до низшей температуры теоретического отжига, когда строение стали будет наиболее мелкоклеточным. Из сделанных автором наблюдений вытекает следующий принцип отжига литой стали: нагревание до наивысшей возможной температуры (чтобы только не пережечь сталь), сопровождаемое продолжительным выдерживанием и охлаждением (ниже критической точки) и вслед затем ряд нагревов до все более и более низких температур с охлаждением, кончая температурой теоретического отжига, после чего сталь окончательно охлаждается. Практически для улучшения механических свойств литой стали достаточно сделать только три нагрева с охлаждением каждый раз ниже критических точек: до температуры 1100-1300°, затем до 900-1000° и, наконец) нагрев до температуры теоретического отжига с окончательным охлаждением до обыкновенной температуры.

Указанный отжиг придает литой стали настолько однородное строение, что механические свойства ее в смысле вязкости становятся очень высокими. Последующая термическая обработка (закалка с отпуском) еще более повышает достигнутый результат.

1. Способ отжига литой стали, отличающийся тем, что стальную отливку нагревают до температуры, лежащей немного ниже точки пережога стали, выдерживают при указанной температуре некоторое время и, после, охлаждения отливки, вновь нагревают и охлаждают, повторяя эту операцию не менее двух раз при постепенно понижающихся вплоть до точки AC₃ температурах.

2. Прием выполнения охарактеризованного в п. 1 способа, отличающийся тем, что операцию нагрева с последующим охлаждением производят три раза последовательно при температурах от 1100° до 1300°, от 900° до 1100° и до температуры точки АС₃.