При нагреве наклепанной стали металла из энергетически неустойчивого состояния наклепа переходит в устойчивое равновесное.
Это сопровождается изменением в структуре (рисунок 2.6).
Рисунок 2.6 – Схемы изменения микроструктуры металла при деформации: а – холодной; б – горячей
В начальный момент наблюдается постепенное снятие напряжения и уменьшение искажений в кристаллических решетках. Этот процесс называется возвратом металла. При этом лишь частично восстанавливаются физические и механические свойства металла. Метод РСА покажет уменьшение напряжений III-го и частично II-го рода и не наблюдается изменение микроструктуры (на микрошлифах под микроскопом сохраняется «размытая» картина).
При дальнейшем нагреве происходит процесс образования новых зерен из обломков деформированных зерен. Этот процесс называется рекристаллизацией. Температура, при которой этот процесс начинается, называется температурой рекристаллизации.
Академик А.А. Бочвар установил температуру рекристаллизации Трекр = а · Тпл ; а = 0,2 ÷ 0,3 для чистых металлов, а = 0,6 ÷ 0,8 для сплавов.
При температуре рекристаллизации процесс снятия (уничтожения) наклепа идет очень медленно, для его ускорения нужна более высокая температура. Для низкоплавких металлов (олово, свинец, цинк) уже при комнатной температуре имеющийся наклеп снимается.
Деформация, при которой начинается быстрый рост зерна при нагреве, называется критической деформацией.
Поэтому при обработке давлением в холодном состоянии необходимо применять деформацию больше критических, чтобы получить мелкозернистую структуру при отжиге.
Иногда на практике ОД необходимо получать крупнозернистую структуру изделия: Э-А (трансформаторная сталь), тогда выше ферромагнитные свойства магнитотвердого материала.
Нагрев стали для обработки при нагреве до 300° приводит к повышению прочности стали, а вязкость уменьшается. При дальнейшем нагреве наоборот.