Отпуск мартенсита — это процесс металлургического производства, предназначенный для контроля характеристик мартенсита в стали и сплавах. Мартенсит — это одно из кристаллических состояний, возникающих в металлах при термическом воздействии и делающее металл исключительно твердым. Металлы, состоящие из эксклюзивных мартенситных структур, часто слишком твердые и хрупкие и требуют снижения мартенситных характеристик до приемлемого уровня. Процесс мартенситного отпуска используется для управления уровнями мартенсита и состоит из нагрева и последовательной серии циклов охлаждения, которые постепенно уменьшают степень мартенситных характеристик в металле. Выгодно начинать процесс с высокого уровня образования мартенсита и постепенно снижать уровень, поскольку процесс сводит к минимуму деформацию и растрескивание металла.
Железо и его сплавы претерпевают различные изменения кристаллической структуры при нагревании. Эти изменения состояния достигаются за счет регулирования температуры, до которой нагревается металл, и скорости его охлаждения. Эти кристаллические состояния включают аустенит, мартенсит, перлит и бейнит; каждый обладает определенными рабочими характеристиками. Мартенсит представляет собой кристаллическое состояние, характеризующееся чрезвычайной твердостью, которая, хотя и является желательной характеристикой, обычно сопровождается хрупкостью, деформацией и склонностью к растрескиванию. Чтобы компенсировать эти отрицательные факторы при сохранении степени скрытой твердости мартенсита, применяется процесс мартенситного отпуска для управления кристаллической структурой металла.
Процесс мартенситного отпуска основан на том факте, что повторный нагрев мартенсита выше температуры его образования разрушает его структуру. Отпуск мартенсита включает нагрев чистой, полной мартенситной структуры и поэтапное охлаждение или закалку до достижения желаемой степени твердости. Другими словами, процесс постепенно разрушает мартенситную структуру, тем самым избегая хрупкости и деформации, сохраняя при этом часть исходной твердости. Получить правильный баланс часто сложно, потому что слишком слабая или слишком сильная закалка делает металл хрупким или мягким и требует повторения всего процесса.
Мартенсит отпуска обычно проводят в солевых, свинцовых или масляных ваннах при температуре от 400 до 500 °F (200–260 °С). Когда деталь достигает температуры ванны, ей дают остыть до комнатной температуры. Затем степень нагрева детали определяет, насколько сохраняется исходная мартенситная структура. Время нагрева для закалки зависит от размера детали и в большинстве случаев равно времени, необходимому для того, чтобы деталь достигла температуры ванны.
