Wyżarzanie jest to metoda obróbki cieplnej materiału polegająca na ogrzewaniu przedmiotu z metalu lub stopu metali do określonej temperatury, utrzymaniu go w niej przez pewien czas, a następnie powolnym ostudzeniu.

Wyżarzanie przeprowadza się by usunąć naprężenia niejednorodności i uzyskać pożądaną drobnoziarnistą strukturę materiału.

Wyróżniamy następujące odmiany wyżarzania: ujednoradniające, normalizujące, zmiękczające, odprężające, rekrystalizujące.

Wyżarzanie ujednoradniające inaczej zwane homogenizujące. Polega na nagrzaniu materiału do temperatury 1000-1200 ⁰C, długotrwałym wygrzaniu w tej temperaturze, aż do wyrównania składu chemicznego około 12-15 godzin. Wyżarzanie ujednoradniające najczęściej jest stosowane do wlewków stali stopowych , które po odlaniu wykazują niejednorodność składu chemicznego powstałą podczas krzepnięcia stali. Homogenizacja ma na celu usunięcie przez dyfuzję w stanie stałym segregacji dendrytycznej w obszarach ziarna. Po wyżarzaniu ujednoradniającym, które jest wykonywane w hucie, następuje obróbka plastyczna wlewka, polegająca na kuciu lub walcowaniu.

Wyżarzanie normalizujące przeprowadza się w celu uzyskania struktury drobnoziarnistej o jednakowej wielkości ziarna w całym przekroju, a tym samym polepszania własności mechanicznych stali. Stosowane jest ono po odlewaniu, po obróbce wywołującej rozrost ziarn, np. nawęglaniu, oraz często przed hartowaniem, celem zmniejszenia naprężeń. Normalizowanie polega na nagrzaniu do stanu austenitycznego, tzn. 30-50 ⁰C powyżej temperatury linii GSE. Następnie wyjęte z pieca przedmioty chłodzi się na powietrzu.

Wyżarzanie zmiękczające ma na celu zmniejszenie twardości i polepszenie skrawalności. Polegające na nagrzaniu stali do temperatury określonej w przybliżeniu A1 i następnie studzeniu po długotrwałym wygrzewaniu.

Wyżarzanie odprężające stosuje się w celu usunięcia wewnętrznych naprężeń, powstałych podczas krzepnięcia odlewu lub spoiny poprzez zmienienie ich na odkształcenia plastyczne. Usunięcie naprężeń zależy od czasu i temperatury. Im wyższa jest temperatura, tym krótszy może być czas trwania procesu wyżarzania. Dzięki odprężeniu materiału zapobiega się późniejszym odkształceniom przedmiotów, a nawet w pewnych przypadkach również pęknięciom, które mogłyby wystąpić w czasie pracy naprężonych elementów. Odbywa się w temperaturze niższej od temperatury rekrystalizacji, czyli na zimno.

Odprężanie rekrystalizujące przeprowadza się po obróbce plastycznej na zimno. Po obróbce plastycznej, np. po walcowaniu, kuciu lub ciągnieniu, wzrastają wyraźnie wytrzymałość i twardość materiału, a maleje zdolność do dalszych odkształceń plastycznych. Zjawisko to jest tym większe, im większy jest stopień odkształcenia zwanego zgniotem. Umocnienie materiału nie jest zjawiskiem trwałym. Można przez wyżarzanie w odpowiedniej temperaturze przywrócić materiałowi własności plastyczne i wytrzymałościowe, które miał przed zgniotem. W tym celu należy materiał wyżarzyć w temperaturze wyższej od temperatury rekrystalizacji, która dla każdego materiału jest inna. Temperatura rekrystalizacji zależy od następujących czynników: temperatura topnienia materiału, stopień zgniotu, wielkość kryształów pierwotnych, temperaturę, w której dokonano zgniotu.

---