Kako in zakaj se jekla normalizirajo

Ugotovite, kako ta oblika toplotne obdelave omogoča, da je železo bolj učinkovito

Kako se jeklo normalizira in kakšne so prednosti tega procesa? Da bi razumeli, kaj je normalizacija jekla, morate najprej razumeti, kaj je toplotna obdelava. Toplotna obdelava je proces, ki se uporablja za spreminjanje fizikalnih ali kemičnih lastnosti materiala. Toplotna obdelava materialov vključuje toplotno obdelavo kovin, toplotno obdelavo titana, toplotno obdelavo aluminijevih zlitin, toplotno obdelavo nerjavečega jekla, toplotno obdelavo medenine, toplotno obdelavo ogljikovega jekla in toplotno obdelavo železa.

Kaj pomeni normalizacija?

Normalizacija je posebna vrsta toplotne obdelave, ki zmanjšuje stres na jeklu; to izboljša duktilnost in žilavost v jeklih, ki se lahko po hladnem delovnem procesu strdi. Normalizirana toplotna obdelava prav tako ustvarja bolj enotno velikost in porazdelitev karbida, kar olajša kasnejše postopke toplotne obdelave in proizvaja bolj enoten končni izdelek.

Za normalizacijo se jeklo segreje na temperaturo tik nad zgornjo kritično točko. To je običajno več kot 50 ° C te temperature. Jeklo se nato drži dovolj dolgo, da se lahko z manjšimi kovinskimi zrnami oblikujejo in z visoko energijsko obliko zrna pridejo skupaj.

Ta preobrazba se imenuje zrna prefinjenosti in vodi do oblikovanja bolj enakomernega kosa kovin. Po segrevanju jekla na temperaturo nad njegovo kritično točko se zračno hlajeni, dokler se ne spusti na sobno temperaturo.

Temperature za normalizacijo naj bi se gibale od 810 C do 930 C

Debelina kovine določa, kako dolgo je kovinski del, ki ga imenujemo temperatura namakanja, ali temperatura, ki pretvarja mikrostrukturo. Debelina in sestava kovin prav tako določata, kako visok je obdelovanec obdelovanec.

Druge prednosti normalizacije

Normalizacija lahko tudi odpravi dendritično segregacijo, ki nastane med postopkom litja.

Normalizacijska oblika toplotne obdelave je cenejša od žarjenja. Žarjenje je proces toplotne obdelave , ki približuje kovino ravnovesju. V tem stanju se kovina postane mehka in s tem lažje delo. Žarjenje, ki ga ameriška livarna obravnava kot "ekstremno preveliko staranje", zahteva počasno kuhanje kovine, da se lahko njegova mikrostruktura spremeni.

Ker je normalizacija cenejša od žarjenja, ni presenetljivo, da je najpogostejši proces industrializacije kovin. Če se sprašujete, zakaj je odzivanje dražje, je Ispat Digest logično razlago stroškovne razlike, kot sledi:

"Pri normalizaciji, ker hlajenje poteka v zraku, je peč pripravljena za naslednji cikel takoj, ko so stopnje segrevanja in namakanja v primerjavi z žarjenjem, pri čemer je hlajenje peči po segrevanju in namakanju potrebno osem do 20 ur , odvisno od količine polnjenja. "

Normalizacija ni le cenejša od žarjenja, ampak proizvaja trdnejše in močnejše kovine kot proces žarjenja. Normalizacija se pogosto uporablja pri proizvodnji vroče valjanih jeklenih izdelkov, kot so železniška kolesa, palice, osi in drugi kovani izdelki iz jekla.

Preprečevanje strukturnih nepravilnosti

Medtem ko ima normalizacija prednosti pred žarenjem, železa na splošno koristi od kakršne koli toplotne obdelave. To je dvakrat resnično, če je zadevna oblika vlivanja zapletena. Poleg tega so železne litine v kompleksnih oblikah občutljive na strukturne probleme, potem ko se ohladijo. Te strukturne nepravilnosti lahko izkrivljajo material in povzročajo druga vprašanja v mehaniki železa.

Da bi preprečili nastanek takšnih problemov, se kovine izpostavijo normalizaciji, žarjenju ali odpravljanju stresa.

Kovine, ki ne zahtevajo normalizacije

Vse kovine ne zahtevajo normalizacijskega termičnega postopka. Na primer, za nizkoogljična jekla je redko zahtevati normalizacijo. Če rečemo, če se takšna jekla normalizirajo, materialu ne bo prišlo do škode. Tudi če so železne ulitke enako debele in njihovi deli velikosti enaki, se običajno dajo skozi proces žarjenja namesto normalizacije.

Drugi različni procesi toplotne obdelave

Uplinjanje jekla. Užinkovanje toplotne obdelave je uvedba ogljika na površino jekla. Uplinjanje se zgodi, ko jeklo segreje nad kritično temperaturo v karburantni peči, ki vsebuje več ogljika kot vsebuje jeklo.

Razogljičenje. Decarburizacija je odstranitev ogljika s površine jekla. Decarburizacija se pojavi, ko jeklo segreje nad kritično temperaturo v ozračju, ki vsebuje manj ogljika kot jeklo.

Zamrznjeno jeklo. Globoko zamrzovanje ohladi jeklo na približno -100 ° F ali nižje, da se izvede pretvorba austenita v martenzit.