Увеличение объёма твёрдого тела вследствие поглощения им из окружающей среды жидкости или пара. Способность к Н. - характерная особенность тел, образованных высокомолекулярными веществами (полимерами). Н. обусловлено диффузионными процессами, которые обычно сопровождаются сольватацией, т. е. связыванием низкомолекулярного вещества полимером. Различают ограниченное и неограниченное Н. В первом случае макромолекулы соединены достаточно прочно и Н. прекращается, достигнув определённого предела. Набухшее тело сохраняет форму и чёткую границу раздела с жидкой средой. Во втором случае взаимная диффузия растворителя в полимерное тело и полимера в растворяющую среду постепенно приводит к исчезновению границы раздела между набухающим телом и жидкостью. Такое Н. завершается полным растворением полимера. Ограниченно набухают, например, гелевидные ионообменные смолы в воде, вулканизованный каучук в бензоле; неограниченно набухают все полимеры, растворимые в соответствующих растворителях. В некоторых случаях, например в системе желатин - вода, ограниченное Н. с возрастанием температуры переходит в неограниченное. Кроме полимеров, Н. подвержены некоторые минералы со слоистой кристаллической решёткой, например монтмориллониты. При Н. в воде они могут подвергаться самопроизвольному диспергированию с образованием высокодисперсной коллоидной системы. Н. широко используют в технике и быту. Так, с Н. часто связаны склеивание полимерных материалов, переработка полимеров в изделия, получение резиновых клеёв и т.д.; приготовление многих пищевых продуктов; природные процессы (прорастание семян, спор и др.).

Лит.: Тагер А. А., Физико-химия полимеров, 2 изд., М., 1968, с. 314; Воюцкий С. С., Курс коллоидной химии, М., 1964, с. 482.

Л. А. Шиц

Цель Н. м. перед обработкой давлением (прокатка, ковка, штамповка, кузнечная сварка и т.д.) - придание ему необходимой пластичности, а при термической обработке химико-термической обработке - изменение его механических, физических или химических свойств.

Н. м. осуществляют главным образом либо подводом тепла извне в нагревательных печах или термических печах, либо путём генерации тепла непосредственно в металле при пропускании через него электрического тока или возбуждения в нём тока индукцией (см. Индукционный нагрев). При нагреве в печах тепло поступает на поверхность металла, а затем распространяется внутрь. При пропускании электрического тока через металл тепло выделяется во всём его объёме, в результате чего нагрев можно вести с высокой скоростью. Этот метод контактного нагрева пригоден для изделий небольшого поперечного сечения и значительной длины. При индукционном Н. м. тепло генерируется в тонком поверхностном слое, откуда, как и при нагреве в печах, распространяется внутрь.

Температуру нагрева перед обработкой давлением выбирают в зависимости от свойств и назначения металла (для алюминия, например, она составляет 250-500°C, для стали 1150-1300°C), а также от характеристики оборудования для обработки. При термической или химико-термической обработке температура нагрева зависит от цели обработки и температур структурных превращений металла или сплава (200-1150°C). Показатель качества Н. м. - равномерность температур по поверхности и объёму металла.

Н. м. в атмосфере продуктов сгорания топлива в пламенных печах или в атмосфере воздуха в электрических печах происходит с окислением и обезуглероживанием поверхности металла. Такой нагрев называется «тёмным» и практикуют главным образом перед обработкой металла давлением. Для термической обработки предпочтителен так называемый светлый нагрев в атмосфере нейтрального газа, который не взаимодействует с поверхностью металла. В ряде случаев Н. м. проводят в вакууме. При химико-термической обработке Н. м. ведут в атмосфере, которая реагирует с металлом, например удаляя из него углерод или насыщая металл углеродом. Нагрев в активной или нейтральной атмосфере проводят в печах, обогреваемых радиационными трубами или электрическими нагревательными элементами, а также в печах с муфелем.

Лит.: Иванцов Г. П., Нагрев металла, Свердловск - М., 1948; Справочник конструктора печей прокатного производства, под ред. В. М. Тымчака, т. 1-2, М., 1970.

В. М. Тымчак

Специальный элемент в электрических печах косвенного нагрева, включенный в электрическую цепь. В Н. генерируется теплота и передается от него нагреваемому телу по законам теплопередачи.

Промышленная печь для нагрева металлических слитков и заготовок перед обработкой давлением (прокатка, ковка, штамповка и т.д.). Н. п. классифицируют по методу работы: периодические (нагревательный колодец, камерная печь) и непрерывные (методическая печь, кольцевая печь, карусельная печь, конвейерная печь и др.).

В чёрной металлургии для нагрева слитков перед прокаткой на блюмингах и слябингах применяют нагревательные колодцы. Заготовки для прокатки листа и сортового металла нагревают в методических печах (в частности, в печах с шагающим подом). В трубо- и колёсопрокатном производстве заготовки круглой формы нагревают в кольцевых печах. Современные прокатные цехи заводов цветной металлургии оснащают толкательными печами типа методических, кольцевыми и конвейерными печами, а также печами с шагающим подом. В машиностроительной промышленности при индивидуальном и мелкосерийном производстве прессовые, кузнечные и ремонтные цехи оборудуют камерными печами с выдвижным или стационарным подом, которые характеризуются большой универсальностью. При массовом производстве применяют толкательные печи типа методических, а в цехах горячей обработки давлением автомобильных и тракторных заводов всё большее распространение получают кольцевые и карусельные печи. Н. п. чёрной металлургии отапливают, как правило, доменным, коксодоменным или природно-доменным газом, а в др. отраслях промышленности - мазутом или природным газом, который является перспективным видом топлива.

Лит.: Иванцов Г. П., Нагрев металла, Свердловск - М., 1948; Справочник конструктора печей прокатного производства, под ред. В. М. Тымчака, т. 1-2, М., 1970.

В. М. Тымчак

Технологическая оснастка многократного пользования, применяемая в качестве источника теплоты, например, при сварке нагретым инструментом. Н. и. может иметь форму пластины, диска, кольца, ленты и др. В зависимости от источника нагрева различают электро- и газонагревательные инструменты.

Нагревательный инструмент, включающий дорн для оплавления и нагрева внутр. поверхности раструба муфты или трубы и гильзу для оплавления и нагрева внешней поверхности трубы.

Рис. 1 Нагревательный инструмент для сварки враструб:

1 - горн, 2 - гильза.

Нагревательный инструмент осуществляющий подогрев с профилированием соединяемых поверхностей при экструзионной сварке. Рабочие поверхности Н.и.д.э.с. спрофилированы в соответствии с разделкой кромок и имеют рифления в направлении перемещения во время сварки. Профилированный Н.и.д.э.с. способствует увеличению площади его контакта с соединяемыми поверхностями, а, следовательно, и количества передаваемой им теплоты, и формирует волнистую поверхность на нагретых свариваемых кромках, благодаря чему затрудняется выдавливание присадочного материала на поверхность деталей и обеспечивается течение низковязкого присадочного материала параллельно направлению сварки.

Рис. 1 Нагревательный инструмент для сварки с формованием

Нагревательный инструмент, рабочая поверхность которого имеет профилированную форму, причем выступы с одной стороны совпадают со впадинами на др. стороне. Н. и. п. служит для увеличения площади сварки за счет криволинейной (фигурной или волнообразной) формы сварного шва и обеспечения сдвиговых деформаций расплава полимера при осадке свариваемых деталей.

Печь с верхней загрузкой и выгрузкой для нагрева крупных стальных слитков перед прокаткой на обжимном стане (блюминге, слябинге). Рабочее пространство закрывается крышкой. По способу нагрева различают регенеративный, рекуперативный и электрический Н. к.

Рис. 1 Нагревательный колодец:

1 - крышка; 2 - механизм перемещения крышки; 3 - плитки; 4 - газовый генератор; 5 - воздушный регенератор; 6 - шлаковня.