Odprężanie

Usuwanie naprężeń jest powszechnie stosowane w produkcji elementów metalowych w celu minimalizacji naprężeń własnych w strukturze i zmniejszenie ryzyka zmian wymiarów podczas dalszych kroków obróbczych lub końcowego użytkowania elementu.

Korzyści
Intensywna obróbka skrawaniem, cięcie oraz deformacja plastyczna powodują indukowanie się w materiale znacznych naprężeń. Te naprężenia mogą powodować niepożądane zmiany wymiarów, jeśli zostaną uwolnione bez kontroli, na przykład podczas późniejszej obróbki cieplnej. W celu minimalizacji ryzyka zmian wymiarów można te naprężenia usunąć na drodze wyżarzania odprężającego.
Usuwanie naprężeń zazwyczaj przeprowadza się po zgrubnej obróbce skrawaniem, ale przed ostatecznym wykończeniem, takim jak polerowanie lub szlifowanie. Odprężanie jest z powodzeniem wykorzystywane do odlewów staliwnych czy elementów spawanych.

Części mające niewielkie tolerancje wymiarowe, które będą podlegały dalszej obróbce, na przykład za pomocą azotonawęglania gazowego, muszą mieć usunięte naprężenia.

Aplikacje i materiały
Usuwanie naprężeń nie zmienia struktury materiału i nie ma istotnego wpływu na jego twardość.
Hartowane i odpuszczone części, które mają mieć usunięte naprężenia, muszą być obrabiane w temperaturze o około 50°C niższej od temperatury użytej podczas wcześniejszego odpuszczania, aby uniknąć zmian twardości.
Usuwanie naprężeń przed azotonawęglaniem gazowym należy przeprowadzać w temperaturach > 600°C.
Naprężenia można usunąć również z części miedzianych i mosiężnych. W przypadku stali nierdzewnych zazwyczaj jest potrzebna obróbka cieplna za pomocą przesycania wysokotemperaturowego.
Dane procesowe
Temperatura usuwania naprężeń zazwyczaj mieści się w zakresie od 550 do 650°C dla części stalowych ( nie przekracza temperatury Ac1). Czas wygrzewania wynosi około jednej do dwóch godzin. Po wygrzaniu elementy należy powoli chłodzić w piecu lub na powietrzu. Szybkość chłodzenia ma duże znaczenie dla uniknięcia napięć powodowanych dużym gradientem temperatur w materiale ( powierzchnia – rdzeń). Jest to szczególnie ważne podczas usuwania naprężeń z większych elementów ( duże przekroje, znaczne wybrania materiału).
W razie potrzeby usuwanie naprężeń można przeprowadzić w piecu z gazem ochronnym, aby zapobiec utlenieniu powierzchni. Można także użyć pieców próżniowych.
Temperatura usuwania naprężeń z części miedzianych wynosi, w zależności od stopu, 150-275°C, zaś dla elementów mosiężnych — 250-500°C.