3.10. Отжиг

Процесс нагрева металлов и сплавов до заданных температур и последующее охлаждение с заданной скоростью называется отжигом. Отжиг как вид обработки деталей ювелирных изделий проводится для устранения неоднородности кристаллического строения и внутренних напряжений, образовавшихся в металле при литье или в процессе обработки давлением. Цель отжига - привести сплав в равновесное состояние.

Отжиг производят в муфельных печах - нагревательных электрических установках, в которых изделия находятся внутри замкнутой тонкостенной камеры - муфеля, или в соляных ваннах. Изделия в муфельной печи защищены от воздействия пламени, не загрязняются сажей и золой. В муфельных печах можно отжигать заготовки из сплавов серебра, золота и цветных металлов. Особенно часто в муфельных печах отжигают детали и изделия, изготовленные методом давления. Температура нагрева для сплавов из золота составляет 700 - 750°С, а для сплавов серебра - 600 - 650°С. Последующее охлаждение происходит либо в выключенной печи до полного остывания, либо вне печи - при естественной (комнатной) температуре.

Отжиг в муфельных печах не обеспечивает безокислительного проведения процесса, что вынуждает искать способы защиты поверхности заготовок, например, путем подачи в муфель защитного газа или упаковки их в специальный короб и засыпки крышки короба углем. Горение угля создает вокруг атмосферу, препятствующую окислению подвергаемых отжигу заготовок. При отжиге в муфельной печи затруднен контроль температуры.

По сравнению с муфельными печами соляные ванны обладают рядом преимуществ: равномерностью нагрева, точностью регулирования температуры, а главное, гарантируют безокислительный отжиг. В соляных ваннах отжигают заготовки из золотых и серебряных сплавов. Отжиг ведут в растворах, состоящих из смесей солей, например NaCl - СаСl₂, KCl - Na₂CО₃, NaCl - Na₂СО₃ и при температуре не ниже 600 - 650°С. После отжига заготовки (изделия) промывают в воде.

На предприятиях ювелирной промышленности для отжига заготовок из сплавов золота и серебра широко применяют печи с защитной газовой средой. Составными частями таких печей являются привод и натяжное устройство конвейера, диссоциатор - газоприготовительное устройство, пусковая и контрольно-регулирующая аппаратура. Тоннель печи, где движется, как конвейер, рифленая лента, состоит из зоны нагрева и зоны охлаждения. Температура нагрева регулируется автоматически в пределах 650 - 730°С, а расход воды в водяной рубашке - визуально, через смотровой глазок.

Заготовки или изделия, предназначенные для отжига, помещают на ленту, скорость движения которой регулируется автоматически (от 30 до 220 см/мин). Чтобы гарантировать необходимый прогрев, скорость изменяется обратно пропорционально размерам отжигаемых заготовок или изделий. Защитный газ - диссоциированный аммиак - подается в рабочий канал печи. В качестве защитного может быть применен также экзотермический газ с низким содержанием водорода. Одним из важных достоинств отжига в печах с защитной атмосферой является то, что он позволяет отказаться от дополнительных операций по травлению, тем самым значительно снижая безвозвратные потери драгоценных металлов.