Заготовка изделия, реже - готовое изделие, полученное при заливке жидкого материала в литейную форму, в которой он затвердевает. О. подразделяются на полуфабрикаты - чушки, предназначенные для последующей переплавки, слитки, обрабатываемые давлением; фасонные О., подвергаемые, как правило, обработке резанием; готовые изделия, которые только очищаются или окрашиваются. Материалами для О. могут быть любые металлы и их сплавы, а также горные породы, шлаки, стекло, пластмассы и т.п. См. Литейное производство.

Механическое свойство материала группы пластичности, определяемое при растяжении образцов по ГОСТ 1497.О. с. п. р. численно равно отношению уменьшения поперечного сечения образца в месте разрыва к его исходной площади поперечного сечения. О. с. п. р. является локальной характеристикой пластичности металла образца (характеризует деформацию в месте разрыва); имеет размерность % или относительные единицы. Величина О. с. п. р. существенно зависит от абсолютных размеров образца (при увеличении расчетного диаметра образца О. с. п. р. уменьшается), поэтому для получения сопоставимых результатов необходимо использовать образцы одинаковых размеров.

О. с. п. р. конструкционных металлов при комнатной температуре находится в диапазоне: y= 2% для рутения, y = 100% для таллия (см. рис. 1).

Рис. 1 Относительное сужение металлов.

Б.П.Сафонов

Механическое свойство материала группы пластичности, определяемое при растяжении образцов по ГОСТ 1497. О. у. п. р. численно равно отношению приращения расчетной длины (абсолютной деформации) образца к его исходной расчетной длине. О. у. п. р. является интегральной характеристикой пластичности металла образца (характеризует суммарную деформацию образца в пределах расчетной длины); имеет размерность % или относительные единицы. Величина О. у. п. р. существенно зависит от абсолютных размеров образца (при увеличении расчетной длины образца О. у. п. р. уменьшается), поэтому для получения сопоставимых результатов необходимо использовать образцы одинаковых размеров.

О. у. п. р. конструкционных металлов при комнатной температуре находится в диапазоне: d= 3% для самария, d= 65% для серебра (см. рис. 1).

Рис. 1 Относительное удлинение металлов.

Б.П.Сафонов

Вид термической обработки, заключающийся в нагреве закалённого сплава до температуры ниже нижней критической точки, выдержке и последующем охлаждении. Термин «О.» применяют главным образом к сталям. Процессы распада зафиксированного закалкой состояния других сплавов чаще называют старением (см. Старение металлов). Основное назначение О.- достижение необходимых свойств стали, в особенности оптимального сочетания прочности, пластичности и ударной вязкости. С повышением температуры свойства стали изменяются постепенно, однако наблюдаются сравнительно узкие интервалы температур резкого их изменения. В соответствии с этими интервалами различают первое (100-150° С), второе (250-300° С) и третье (325-400° С) превращения. При первом происходит уменьшение, при втором - увеличение, при третьем - значительное уменьшение объёма металла.

Большую роль в выяснении сущности процессов О. сыграли рентгеноструктурные исследования Г. В.Курдюмова, показавшие, что первое и третье превращения связаны с распадом мартенсита, а второе - остаточного аустенита. Распад мартенсита в процессе О. при 100-150° С имеет двухфазный характер; наряду с твёрдым раствором исходной концентрации появляется раствор, содержащий 0,25-0,3% углерода. При О. в интервале температур до 200-300° С из твёрдого раствора выделяется низкотемпературный карбид железа, а при более высоких температурах - цементит. Традиционная классификация превращений при О. имеет относительную ценность. В низкоуглеродистых сталях (до 0,2% углерода) отсутствует первое превращение. Легирование Cr, Mo, W, V, Со, Si сдвигает второе превращение при О. к более высоким температурам. В сталях, легированных Mo, W, V, при О. в интервале температур 450-550° С наблюдается выделение частиц карбидов этих элементов в дисперсной форме, что вызывает так называемое вторичное твердение. В конечном счёте высокий О. приводит к превращению структуры стали в феррито-карбидную смесь.

Процессы, происходящие в закалённой стали при вылёживании и нагреве, на основании современных экспериментальных данных представляются следующим образом: перераспределение атомов углерода в мартенсите - сток некоторой части атомов углерода к дислокациям и к границам мартенситных кристаллов, перемещения их в порах кристаллической решётки; распад мартенсита с образованием выделений той или иной карбидной фазы в зависимости от температуры О., легирования, реальной структуры кристаллов мартенсита; релаксация внутренних микронапряжений в результате микропластической деформации; превращения остаточного аустенита в зависимости от легирования и температурного интервала - бейнитное и перлитное; превращение остаточного аустенита при охлаждении после О. (вторичная закалка).

С повышением температуры О. твёрдость и прочность понижаются, пластичность и ударная вязкость повышаются; понижается критическая температура хладноломкости (Ткр). При О. до 300° С повышается сопротивление малым пластическим деформациям. При О. в интервалах температур 300-400° С и 500-600° С, особенно в легированных сталях, наблюдается падение ударной вязкости и повышение Ткр - явления необратимой и обратимой отпускной хрупкости. Быстрое охлаждение после О. при 600-650° С и легирование Mo, W подавляют обратимую хрупкость. Низкий О. (120-250° С) главным образом уменьшает склонность к хрупкому разрушению и используется при термообработке инструментальных, цементуемых и высокопрочных конструкционных сталей, О. при 300-400° С применяется при термообработке пружин и рессор, высокий О. (450-650° С) - при термообработке деталей машин, испытывающих динамические и вибрационные нагрузки.

Лит.: Курдюмов Г. В., Явления закалки и отпуска стали, М., 1960; его же, О кристаллической структуре закаленной стали, в сборнике: Проблемы металловедения и физики металлов, сб. 9, М., 1968; Гуляев А. П., Термическая обработка стали, 2 изд., М., 1960.

Р. И. Энтин

Явление охрупчивания стали при некоторых условиях отпуска. Понижение ударной вязкости при этом вызвано повышением температуры перехода в хладноломкое состояние. Различают два рода охрупчивания стали при отпуске. О. х. I рода проявляется при отпуске около 300°С у всех сталей, независимо от их состава и скорости охлаждения при отпуске. О. х. II рода обнаруживается после отпуска выше 500°С сталей, легированных карбидообразующими элементами (Mn, Cr) и при наличии в ней более 0,001% Р, Mo и W уменьшают склонность стали к О. х. Характерная особенность О. х. II рода заключается в том, что она появляется при медленном охлаждении изделия после отпуска; при быстром охлаждении изделий О. х. II рода не наблюдается.

Промышленная плавильная печь, в которой тепло передаётся материалу излучением от газообразных продуктов сгорания топлива, а также от раскалённой внутренней поверхности огнеупорной кладки печи. О.п. обычно называют печи, применяемые для получения металлов и полупродуктов в цветной металлургии (выплавка штейна из медных руд или концентратов, свинца из свинцовых сульфидных концентратов, рафинирование меди, сурьмы, свинца, олова и др.), варки стекла (см. Стекловаренная печь), а также для расплавления чёрных и цветных металлов и сплавов в литейном производстве. К О.п. иногда относят мартеновскую печь и двухванную печь, применяемые для производства стали, хотя эти печи имеют существенные отличия от О.п. цветной металлургии как по конструкции, так и по режиму теплообмена. По принципу работы О.п. могут быть непрерывными или садочными. В непрерывных О.п. загрузка шихтовых материалов и выдача продуктов плавки идут в течение всей работы печи (например, при стекловарении или непрерывном рафинировании свинца). В садочных О.п. шихтовые материалы загружаются периодически, а после окончания процесса вся плавка выпускается из печи (например, при выплавке стали в мартеновских или двухванных печах). Отражательными, или рефлекторными, называются также печи, главным образом лабораторные, в которых излучение высокотемпературного источника тепла (например, дуги) с помощью зеркала фокусируется на нагреваемом объекте (см. Оптическая печь).

В. М. Тымчак

Металлорежущий станок для разрезания длинномерного материала на отд. куски - заготовки для отрезания излишков материала (напр., литейных прибылей).

Различают отрезные автоматы (рабочий инструмент - отрезные резцы), ножовочные станки с ножовочными полотнами, токарно-отрезные станки с круглыми (дисковыми) пилами, ленточно-отрезные станки с ленточной (бесконечной) пилой. Реже используются О. с. с беззубой фрикционной пилой. Твердые металлы разрезают на станках для электроискровой, ультразвуковой или лазерной обработки.

Сплав никеля (55 %) с титаном (45 %), обладающий эффектом памяти формы.

Н. - первый сплав, у которого впервые (в 60-х гг. 20 в.) было обнаружено это свойство.

В стадии промышленной разработки находятся высоколегированные сплавы Ti — Ni, представляющие собой по составу практически чистое химическое соединение никелид титана. Сплавы такого типа, получившие название «Н.», обладают способностью при определённых условиях восстанавливать свою первоначальную форму после некоторой пластической деформации («эффект памяти»), что используется, например, в автоматическом реле противопожарных устройств и т. п.

От нитр… и анг. аlloy - примесь, сплав.

Общее название группы сталей, предназначенных для изготовления азотируемых деталей. Наиболее типичные отечественные Н. - стали марок 38ХМЮА и 38ХЮ.

Основные легирующие элементы в Н. - алюминий, хром, молибден, ванадий, которые образуют мелкокристаллические твердые нитриды, придающие поверхностному азотированному слою большую твердость (до 1200 НV) и износостойкость.

Соединения азота с более электроположительными элементами, главным образом с металлами. По строению и свойствам Н. подразделяются на три группы:

1) солеобразные Н. металлов I и II групп периодической системы Менделеева, легко разлагающиеся водой с образованием аммиака:

Mg₃N₂ + 6H₂O = 3Mg(OH)₂ + 2NH₃

2) ковалентные Н. неметаллов, а также Al, Ga, In, Tl. Эти Н. (особенно AlN, BN, Si₃N₄) исключительно устойчивы к химическим воздействиям, тугоплавки, термостойки, являются диэлектриками или полупроводниками; особенно важен бора нитрид; 3) металлоподобные Н. переходных металлов (наиболее многочисленная группа). Их строение определяется тем, что атомы азота внедряются в кристаллическую решетку металла; такие Н. во многих случаях не отвечают правилам формальной валентности и представляют нестехиометрические соединения (ZrN, Mn₄N, W₂N) с широкими областями гомогенности, в пределах которых происходит существенное изменение их свойств. Такие Н. во многом похожи на металлы - имеют высокие электро- и теплопроводность, тугоплавки (например, TiN и HfN плавятся соответственно при 3200 и 3380 °С); отличаются от металлов высокой твёрдостью, хрупкостью, непластичностью. Металлоподобные Н. обладают высокой химической стойкостью.

Н. образуются на поверхности металлов под действием азота или аммиака при 500-900 °С; нитридные покрытия придают металлическим изделиям твёрдость, износостойкость, коррозионную стойкость. Изделия из Н. применяются в технике высоких температур, газотурбостроении, энергетике, космической технике. Некоторые металлоподобные Н. - сверхпроводники (например, NbN и MoN проявляют сверхпроводимость соответственно при 15,6 К и 12 К); полупроводниковые и электроизоляционные свойства Н. используются в технике полупроводников.

Лит.: Самсонов Г. В., Нитриды, К., 1969.

Г. В. Самсонов