Отжиг

При нагреве циркония выше 862° гексагональная плотноупакованная решетка (а) превращается в кубическую объемноцентрированную решетку (в) нестабильную при комнатной температуре.
Согласно ван-Аркелю, размер зерна циркония во время превращения а—>в и в—>а меняется; образуются мелкие кристаллиты, размеры которых увеличиваются при рекристаллизации. Закалка с температуры выше точки превращения не сохраняет в-структуры, но слегка повышает твердость.
Закалка в воде с 1000° увеличивает прочность магниетермического циркония. Однако, как показано в табл. 103, при испытании двух образцов был получен значительный разброс результатов.

Продолжительность термической обработки для снятия напряжения зависит от степени наклепа перед отжигом, но выдержка около 10 мин. (а для тонких листов еще меньше) при температурах выше 500° обычно приводит к смягчению металла.
Полный отжиг достигается при нагреве в течение примерно 1 часа при 850° или более короткого времени при более высоких температурах. Во избежание окисления металла такая обработка должна производиться в вакууме или в атмосфере инертного газа. В процессе обработки отжиг металла обычно производится при температуре 650°, так как короткие выдержки при этой температуре обеспечивают значительное смягчение металла без сильного окисления. Время обработки зависит от толщины изделия; тонкие листы значительно смягчаются после выдержки при данной температуре в течение 1 мин.
Влияние термической обработки на твердость и размер зерна циркония показано в табл. 104.
Отжиг тяжелых профилей описан Гордоном и Харфордом. Для восстановления их кристаллической структуры после горячей прокатки они обычно отжигались на воздухе при температуре 700—850°.
В образцах иодидного циркония после горячей прокатки при 760° и отжига в течение 10 мин. при 700° величина зерна составляет 7—8 единиц по шкале ASTM, в то время как сплавы на основе магниетермического циркония такую величину зерна имеют после отжига в течение 10 мин. при 850°. Загрязнение металла газами атмосферы при столь коротком времени и сравнительно низких температурах незначительно. Однако изделия малых сечений необходимо нагревать в вакууме или в атмосфере инертного газа.

Температуры рекристаллизации циркония после различных степеней обжатия приведены в табл. 105.