Отжиг: омекотяване за подобряване на машинната обработваемост
Анлирането е топлообработен процес, предназначен да омекотява кръгли пръти, да облекчава вътрешните напрежения и да подобрява структурата на зърното, като по този начин подобрява тяхната обработваемост и формалност. Кръглата пръчка се загрява до определена температура (обикновено 800900 °C за въглеродна стомана), се държи достатъчно дълго, за да се постигне пълна аустенитизация, а след това бавно се охлажда в пещта. Това бавно охлаждане води до груба перлитна или ферритично-перлитна микроструктура, като по този начин намалява твърдостта и подобрява податливостта. Изгорелите кръгли пръти са по-лесни за рязане, пробиване и формиране, което ги прави идеални за сложни операции по обработка или студеноформиране, където прекомерната твърдост би причинила износване на инструмента или пукнатини на материала. Тази обработка се използва също така за премахване на ефектите от предварителното студено обработка и за хомогенизиране на микроструктурата на материала в подготовка за последваща топлообработка.
Нормализация: Преработване на структурата на зърното за еднакви свойства
Процесът на нормализиране включва нагряване на кръгли пръти до температура над горната критична точка (обикновено 850–950 °C), задържане при тази температура в продължение на достатъчен период и последващо охлаждане на спокойен въздух. Този процес води до получаване на еднородна, финозърнеста перлитна микроструктура, която осигурява по-добро съотношение между якост и ударна вязкост в сравнение със състоянието след валцовка. Нормализирането елиминира грубозърнестите структури и вътрешните напрежения, които могат да възникнат по време на ковка или валцовка, като по този начин подобрява ударната вязкост и гарантира по-еднородни механични свойства по целия напречен разрез на кръглия прът. Нормализираните кръгли пръти обикновено се използват за структурни компоненти, зъбни колела и валови части, които изискват умерена якост и добра обработваемост. За много въглеродни и нискоалоирани стомани нормализирането служи като окончателен термичен режим, който отговаря на зададените изисквания за механични свойства, без необходимост от закаляване и отпускане.
Закаляване: Постигане на максимална твърдост
Закаляването се отнася до бързото охлаждане на кръгли пръти от аустенитната температура, за да се промени микроструктурата им в твърда мартензитна. В зависимост от марката на стоманата кръглите пръти се нагряват до 800–950 °C и след това бързо се охлаждат в закаляваща среда, като вода, масло или полимерен разтвор. Закаляването с вода осигурява най-бързата скорост на охлаждане и дава най-високата твърдост, но увеличава риска от деформация и пукнатини, особено при кръгли пръти със сложни напречни сечения.
Отжигане: Балансиране на твърдост и ударна вязкост
Отпускането е задължителен процес, който следва закаляването, и има за цел да намали крехкостта, да отстрани вътрешните напрежения и да постигне желаната комбинация от твърдост и здравина. Закаленият кръгъл прът се нагрява повторно до температура между 150 °C и 650 °C, задържа се при тази температура определено време и след това се охлажда на спокойен въздух. Отпускането при ниски температури (150–300 °C) леко намалява твърдостта, като запазва висока износостойкост, и формира отпусната мартенситна микроструктура, което го прави идеално за режещи инструменти и матрици. Отпускането при средни температури (350–500 °C) осигурява баланс между якост, здравина и еластичност и е подходящо за пружини и тежки валове. Отпускането при високи температури (500–650 °C) води до образуване на сорбитна микроструктура с висока здравина и пластичност, както и с добра пределна якост при опън и якост при опън, което го прави идеален избор за коленчати валове, свързващи пръти и конструктивни компоненти, подложени на ударни натоварвания. Това закалено и отпуснато (Q&T) състояние е най-често срещаният процес на термична обработка за кръгли пръти от легирани стомани, които изискват подобрени механични свойства.
