Dowiedz się, w jaki sposób ta forma obróbki cieplnej czyni żelazo bardziej funkcjonalnym
Co oznacza normalizacja?
Normalizacja jest specyficznym rodzajem obróbki cieplnej, która zmniejsza naprężenia stali; poprawia to plastyczność i wytrzymałość stali, która może stwardnieć po procesie obróbki na zimno . Znormalizowana obróbka cieplna zapewnia również bardziej równomierną wielkość i rozkład węglika, co ułatwia późniejszą obróbkę cieplną i zapewnia bardziej jednolity produkt końcowy.
Aby zaszła normalizacja, stal jest ogrzewana do temperatury tuż powyżej jej górnego punktu krytycznego. Zwykle jest to ponad 50 ° C tej temperatury. Stal jest następnie utrzymywana na tyle długo, aby powstały mniejsze ziarna metalu i powstały ziarna o wysokiej energii.
Ta transformacja nazywa się rozdrobnieniem ziarna i prowadzi do utworzenia bardziej jednolitego kawałka metalu. Po nagrzaniu stali do temperatury wyższej od jej punktu krytycznego, jest ona chłodzona powietrzem, dopóki nie spadnie do temperatury pokojowej.
Normalizuje się temperatury w zakresie od 810 C do 930 C.
Grubość metalu określa, jak długo metal jest trzymany w tak zwanej temperaturze wygrzewania lub temperaturze, która przekształca mikrostrukturę. Grubość i skład metalu określa również, jak wysoko obrabiany przedmiot jest ogrzewany.
Inne zalety normalizacji
Normalizacja może również wyeliminować segregację dendrytyczną powstającą podczas procesu odlewania.
Forma normalizacji obróbki cieplnej jest tańsza niż wyżarzanie. Wyżarzanie jest procesem obróbki cieplnej , który zbliża metal do stanu równowagi. W tym stanie metal staje się bardziej miękki, a przez to łatwiejszy w obróbce. Wyżarzanie, które American Foundry Society określa jako "ekstremalne starzenie się", wymaga powolnego gotowania metalu w celu umożliwienia przekształcenia jego mikrostruktury.
Ponieważ normalizacja jest tańsza niż wyżarzanie, nie jest niespodzianką najczęstszy proces industrializacji metalu. Jeśli zastanawiasz się, dlaczego wyżarzanie jest bardziej kosztowne, Ispat Digest zapewnia logiczne wytłumaczenie różnicy kosztów w następujący sposób:
"W normalizacji, ponieważ chłodzenie odbywa się w powietrzu, piec jest gotowy do następnego cyklu, gdy tylko etapy ogrzewania i moczenie zakończą się w porównaniu do wyżarzania, gdzie chłodzenie pieca po etapach ogrzewania i moczenia wymaga ośmiu do 20 godzin , w zależności od ilości ładunku. "
Normalizacja jest nie tylko tańsza od wyżarzania, ale także daje mocniejszy i mocniejszy metal niż proces wyżarzania. Normalizacja jest często stosowana w produkcji wyrobów walcowanych na gorąco, takich jak koła kolejowe, pręty, osie i inne wyroby ze stali kutej.
Zapobieganie nieprawidłowościom strukturalnym
Podczas normalizacji może mieć przewagę nad wyżarzaniem, żelazo na ogół korzysta z wszelkiego rodzaju obróbki cieplnej. Jest to podwójnie prawdziwe, gdy rozpatrywany kształt jest skomplikowany. Ponadto odlewy żeliwne o złożonych kształtach są podatne na problemy strukturalne po ochłodzeniu. Te nieregularności strukturalne mogą zniekształcać materiał i powodować inne problemy w mechanice żelaza.
Aby zapobiec takim problemom, metale poddawane są procesom normalizacji, wyżarzania lub odprężania.
Metale, które nie wymagają normalizacji
Nie wszystkie metale wymagają normalizacji procesu termicznego. Np. W przypadku stali niskowęglowych rzadko występuje normalizacja. Biorąc to pod uwagę, jeśli takie stale zostaną znormalizowane, materiał nie powstanie. Ponadto, gdy odlewy żeliwne mają taką samą grubość, a ich przekroje są takie same, są one zwykle poddawane procesowi wyżarzania, a nie procesowi normalizacji.
Inne różne procesy obróbki cieplnej
Nawęglanie stali. Nawęglanie obróbki cieplnej polega na wprowadzeniu węgla do powierzchni stali. Nawęglanie występuje, gdy stal nagrzewa się powyżej temperatury krytycznej w piecu do nawęglania, który zawiera więcej węgla niż stal.
Odwęglanie. Odwęglanie polega na usuwaniu węgla z powierzchni stali. Odwęglanie występuje, gdy stal nagrzewa się powyżej temperatury krytycznej w atmosferze zawierającej mniej węgla niż stal.
Stal głęboko mrożąca. Głębokie zamrażanie polega na chłodzeniu stali do około -100 F lub niższej w celu całkowitego przekształcenia austenitu w martenzyt.