Низкий отпуск

Ни́зкий о́тпуск в чёрной металлургии — это вид термической обработки после закалки, при которой происходит отпуск мартенсита на низких температурах, то есть мартенсит закалки переводится в мартенсит отпуска (180—250 °С)^[1][2].

Низкий (низкотемпературный) отпуск применяется после закалки для изделий из инструментальных, подшипниковых, малоуглеродистых и низколегированных сталей, а также режущих и измерительных инструментов, работающих на износ, от которых требуется высокая твёрдость. Кроме того, низкий отпуск используют для машиностроительных деталей не только после поверхностной закалки, но и после цементации, цианирования или нитроцементации^[3].

Цель низкого отпуска — уменьшение остаточных закалочных напряжений, некоторое уменьшение хрупкости мартенсита, а также обеспечение твёрдости, прочности и износостойкости стали или сплава на высоком уровне. Это заключается в повышении прочности при некотором улучшении вязкости без заметного снижения твёрдости. Закалённая сталь (содержащая 0,6—1,3 % С) после низкого отпуска сохраняет твёрдость в пределах HRC 58—63, а следовательно, высокую износостойкость³.

Температуру низкого отпуска выбирают такой, чтобы твёрдость и износостойкость практически не снижалась. Выдержка при температуре низкого отпуска обычно не превышает 1—3 часа. С дальнейшим увеличением выдержки остаточные напряжения очень слабо уменьшаются^[1][4].

Для высокоуглеродистых сталей используют низкий упрочняющий отпуск с нагревом до температуры 200—250 °C, приводящий к повышению прочности благодаря распаду остаточного аустенита^[1].

Разновидностью низкого отпуска является стабилизирующий отпуск. В закалённой стали даже при комнатной температуре, а тем при более значительных температурных колебаниях, идут достаточно медленные (порой многолетние) процессы распада мартенсита, перехода остаточного аустенита в мартенсит и снятия закалочных напряжений. Это приводит к постепенному изменению размеров изделия, недопустимому для таких видов продукции, как, например, прецизионные подшипники. Поэтому в таких случаях для стабилизации размеров изделия вредное влияние остаточного аустенита устраняют за счёт снижения содержания через криогенную обработку (обработку холодом) при температуре 100—180 °С с выдержкой до 150 ч^[5].