Особенности отжига меди

При термообработке меди и ее сплавов учитываются две особенности материала: повышенная теплопроводность и взаимодействие с газами при нагревании. Именно эти факторы становятся причиной быстрого и равномерного прогревания металла по периметру сечения. Отжиг меди — это нагрев металла с последующим охлаждением, позволяющий изменить свойства материала. Термообработка позволяет сделать металл более мягким и пластичным. Медь используется в различных сферах, где важна пластичность.

Отжиг
Отжиг меди

Назначение

Чтобы облегчить механическую и пластическую обработку медных деталей, снижают твердость металла путем отжига. Заготовка нагревается до температуры выше 600°С, а затем погружается в воду. Медь становится мягкой.

После создания формы металл заново нагревают на огне до температуры 400°С и остужают на свежем воздухе. Он станет твердым.

Преимущества и недостатки обработки

Неоспоримым свойством меди выступает высокая электропроводность. Она применяется в строительстве и изготовлении электротехники. Механические параметры у металла достаточно низкие, поэтому в качестве чистого конструкционного материала используется не часто.

Преимущества отжига:

  • обработка выводит из металла вредные вещества, очищает от бактерий;
  • заготовка становится мягкой и эластичной, выдерживает давление свыше 200 атмосфер;
  • материал приобретает устойчивость к коррозии;
  • увеличение твердости — деталь можно изгибать в несколько раз, не боясь появления трещин;
  • уменьшение остаточного напряжения при неполном отжиге.

Недостатков значительно меньше, но все же они есть:

  • материалу необходимо медленное охлаждение;
  • медь — дорогой материал;
  • при неправильной обработке мягкий металл можно повредить.

Какое оборудование применяют

Медь подвергается двум типам термообработки:

  • отжиг для снижения оставшегося напряжения;
  • рекристаллизационный отжиг.

Температурный режим рекристаллизации бескислородной меди — 200–240°С, а электролитической —180–230°С. Металл, содержащий кислород, обрабатывают в нейтральной среде, чтобы снизить потери после окисления.

Для термообработки отжигом используется конвекционная печь шахтного типа. Кроме того, оборудование востребовано для отжига проволоки, каната, стержней, сталей, металлических шаров.

Печь имеет следующие достоинства:

  • улучшенная точность контроля температурных режимов;
  • автоматизация термообработки;
  • вентилятор в нижней части устройства обеспечивает стабильность теплообмена;
  • погрешность обработки составляет +/-5С;
  • нагрев осуществляется от электричества;
  • аммиак и чистый азот защищают металл от окисления;
  • вместительность — 8–36 тонн;
  • простота в эксплуатации и установке.

В крышке печи предусмотрено специальное пневматическое устройство, которое отвечает за открывание и запирание в процессе отжига. Аварийный клапан функционирует в автоматическом режиме, когда давление поднимается до высоких или опускается до низких показателей.

Печь
Печь для отжига

Принцип проведения обработки

Отжиг — процедура термообработки меди, при которой получается стойкая, прочная структура металла, свободная от остаточных напряжений. Технология отжига проходит несколько стадий:

  1. Загрузка металла в оборудование.
  2. Установка муфеля и продувание защитным газом для удаления воздуха.
  3. Нагревание до 650–700 градусов.
  4. Быстрое охлаждение до 100 градусов при погружении изделия в воду.
  5. Придание требуемой формы.
  6. Повторный нагрев до 350–400 градусов.
  7. Охлаждение на воздухе и разгрузка.

Последняя стадия технологии осуществляется вдвое медленнее.

Отжиг меди для чеканки.

Обработка заканчивается, когда температура отжига меди достигает величины, при которой она может находиться на воздухе без окисления. Выдавать заготовки на воздух с высокой температурой запрещено. Продолжительность — 1–2 часа.

 

Ссылка на основную публикацию