Zasada normalizacji stali

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2023-12-17 10:38

Normalizacja stali odnosi się do procesu hartowania poprzez cykl ogrzewania do określonej temperatury i chłodzenia. Obróbka cieplna ma różne tryby dla każdego rodzaju metalu. W wyniku zastosowania technologii materiał staje się mocniejszy dzięki eliminacji wad. Te ostatnie nieuchronnie pojawiają się w wyniku poprzednich etapów produkcji wyrobów stalowych.

Cel technologii

Normalizacja stali może być przeprowadzona w warunkach garażowych przy użyciu odpowiedniego sprzętu. Zaletą technologii jest wytwarzanie cienkiej eutektoidy. Struktura tej warstwy bezpośrednio wpływa na wytrzymałość i sztywność metalu.

Ponieważ normalizacja stali ma na celu poprawę jakości produktu, koszty jego wytworzenia odpowiednio wzrastają. Technologia jest używana tylko wtedy, gdy jest to konieczne. W przypadku lekko obciążonych części nie jest to wymagane. Często ma zastosowanie do produkcji profili metalowych.

Technologia może zastąpić takie zabiegi jak hartowanie z wysokim odpuszczaniem, klasyczne wyżarzanie. Normalizacja stali średniowęglowych nie daje wysokiej wytrzymałości porównywalnej z konstrukcją po hartowaniu. Ale to nie prowadzi dosilne odkształcenie i pomaga pozbyć się wewnętrznych pęknięć.

Istota technologii

Normalizacja stali odnosi się do metody obróbki termicznej. Istnieje kilka metalowych technologii grzewczych różniących się warunkami:

• Temperatura nagrzewania metali i stopów jest inna.
• Czas utrzymywania.
• Typ chłodzenia jest częściej przedłużany z powodu wymiany ciepła z otoczeniem.

To powolne chłodzenie umożliwia uzyskanie jednolitego składu stali. Celem wyżarzania jest jednorodna struktura metalu, chęć usunięcia skorup i pustek, małych pęknięć.

Następujące rodzaje wyżarzania są powszechnie stosowane w celu zmniejszenia miejscowego zgrubienia po walcowaniu na gorąco i na zimno:

• Dyfuzja - zmienia skład chemiczny.
• Full - wpływa na całą strukturę, pomaga osiągnąć jednolitość.
• Rekrystalizacja - usuwa stwardnienie stali.
• Niekompletny - sprawia, że stal jest bardziej kowalna do obróbki metali.
• Izotermiczny - najlepszy sposób na zmniejszenie wytrzymałości stali.
• Sferoidyzacja - przekształca płaskie ziarna perlitu w kuliste.

Temperaturę normalizacji stali wybrano empirycznie dla każdego rodzaju stopu. Po odlewaniu lub walcowaniu na zimno żaden przedmiot nie ma idealnej struktury. Dodatkowa obróbka cieplna - wyżarzanie - pomaga poprawić sytuację.

Poprawa składu chemicznego

Normalizacja i utwardzaniestal jest potrzebna do korygowania wewnętrznych niejednorodności po odlewaniu. Odlewy kształtowe i wlewki poddawane są obróbce cieplnej. Jest to najczęściej wymagane w przypadku produktów ze stali stopowej.

Aby naprawić defekty w stali, musisz podgrzać do bardzo wysokiej temperatury. W tym stanie atomy pierwiastków stopowych zaczynają się poruszać. Istnieje jednolita redystrybucja objętości wewnętrznej.

W temperaturze 1100 stopni jest optymalna obróbka cieplna stali. Normalizacja dyfuzji trwa około 10-20 godzin po podgrzaniu, po czym następuje bardzo powolne chłodzenie.

Pełne wyżarzanie

Normalizacja i hartowanie stali podeutektoidalnej jest niezbędne do korygowania struktury pękniętej przez nagrzewanie w procesie wytwarzania odlewów i odkuwek ciśnieniowych. Temperatura przetwarzania musi przekraczać punkt krytyczny, kiedy perlit zaczyna przekształcać się w austenit.

Wzrost temperatury powinien być ściśle 30-50 stopni powyżej punktu krytycznego Ac3. Ta wartość dla stali stopowych jest pobierana z tabel, a dla stali węglowych jest określana z wykresu stanu. Proces normalizacji:

• Początkowy etap to ogrzewanie o 30-50 stopni powyżej temperatury krytycznej Ac3. Powstają ziarna austenityczne.
• Trzymaniu w wysokiej temperaturze towarzyszy wzrost ziaren austenitu.
• Długotrwałe równomierne chłodzenie - małe kryształki austenitu rozpadają się na kilka ziaren perlitu. dziać sięrównomierne wypełnienie struktury ferrytycznej warstwy perlitu.

Niepełne wyżarzanie jest wymagane w celu zmniejszenia twardości metali. Częściej jest to konieczne w warunkach cięcia metalu. W wyniku normalizacji eliminowane jest nadmierne naprężenie stali. W przeciwieństwie do pełnego wyżarzania cały proces przebiega w niższych temperaturach. W związku z tym spędza się mniej czasu.

Obróbka złożonych stali stopowych

Podczas procesu normalizacji izotermicznej, twarde metale stają się bardziej podatne na cięcie. Ogrzewanie następuje w następujących temperaturach:

• Stale konstrukcyjne - nie wyżej niż 30-50 stopni punktu krytycznego Ac3.
• Stale narzędziowe - 5-100 stopni wyżej niż punkt Ac1.

W przeciwieństwie do rozważanych metod, podczas wyżarzania izotermicznego następuje chłodzenie stali zanurzonej w stopionej soli. Chłodzenie naturalne odbywa się po spadku temperatury do 700 stopni. W tym momencie austenit całkowicie przekształca się w ziarna perlitu.

Korekta uszkodzonej struktury metali i stopów

Dwuetapowe chłodzenie stali umożliwia przekształcenie płyt perlitowych w ziarna. Ogrzewanie następuje do temperatury powyżej punktu Ac1. Następnie zostaje obniżony do 700 i utrzymywany do 500 stopni. Ponadto metal długo chłodzi się w powietrzu. Ta normalizacja nazywa się sferoidyzacją. Dzięki temu produkt można łatwo ciąć. Tak traktuje się metale zawierające 0,65% węgla.

Klep to więcej edukacjimocne obszary metalu po tłoczeniu na zimno lub ciągnieniu. Wyżarzanie rekrystalizacyjne usuwa tę wadę - kruchość stali jest niwelowana przez nagrzewanie do 700 stopni (poniżej Ac1). W tym momencie sieć krystalizacji metali zostaje przywrócona. Struktura staje się drobnoziarnista i jednorodna. Można również przeprowadzić wyżarzanie jasne, przywracając właściwości stali po walcowaniu blach, w celu utrzymania błyszczącej powierzchni.