Нормализация стали процесс, температура, режимы, время

Нормализация стали

Одним из вариантов изменения показателей стали считается термическая обработка. Она включает несколько методов, одним из которых считается нормализация. Дальше рассмотрены принципы и использование этой технологии, отличия ее от других методов данной группы.

Нормализация стали процесс, температура, режимы, время

Общие положения

Принцип множества технологий термообработки предполагает нагрев и выдержку сталей и охлаждение, что изменяет их строение. Не обращая внимания на один принцип и сходные цели, любая из них имеет конкретные температурные и временные режимы. Термическая обработка может послужить и в виде промежуточного этапа, и исполнять роль окончательного тех. процесса. В первом варианте подобные приемы применяются для подготовки материала к следующей отделке, а в другом этим вариантом придают обновленные свойства.

Нормализацией стали называют процесс нагрева, выдержки материала, его будущего охлаждения на воздухе.

В результате сформировывается нормализованная структура. Этим поясняется наименование этого варианта обработки.

Нормализация используется для разных сталей, а еще отливок. Более того этой операции подвергают для размельчения структуры материала сварные швы.

Суть нормализации состоит в нагреве стали до температуры, превышающей верхние критические температурные значения на 30 — 50°С , выдержке и охлаждении.

Температуру выбирают на основе типа материала. Так, заэвтектоидные варианты следует улучшить в температурном интервале между точками Ас1 и Ас3, тогда как для доэвтектоидной стали применяют температуры более Ас3. В результате все материалы первого типа приобретают одинаковую твердость благодаря тому, что в раствор переходит одинаковое кол-во углерода, и крепится одинаковое кол-во аустенита. Выходит которая состоит из мартенсита и цемента структура.

Второй элемент содействует повышению стойкости к износу и твердости материала. Нагрев высокоуглеродистой стали более Ас3 ведет к увеличению внутренних стрессов вследствие роста зерен аустенита и повышению его количества за счёт возрастания концентрации углерода в нем, приводящей к уменьшению температуры мартенситного превращения. Благодаря этому уменьшаются твердость и крепость.

  Масло для винтовых компрессоров виды, классификация, выбор

Что же касается доэвтектоидной стали, при нагревании более Ас3 она получает очень высокую вязкость. Это вызвано тем, что в стали из низких углеродов при этом образуется мелкозернистый аустенит, какой после охлаждения переходит в мелкокристаллический мартенсит. Температуры между Ас1 и Ас3 не применяют для обработки подобных материалов, так как структура доэвтектоидной стали в этом случае получает феррит, снижающий ее твердость после нормализации и механичные свойства после отпуска.

Нормализация стали процесс, температура, режимы, время

Комфортные температуры нагрева при самых разных видах термические обработки

Время выдержки определяет степень гомогенизации структуры. Нормативным критерием считают час выдержки на 25 мм толщины.

Интенсивность охлаждения в значительной степени определяет кол-во перлитового песка и размеры пластин.

Так, есть прямая зависимость между данными величинами. Другими словами с повышением интенсивности охлаждения сформировывается больше перлитового песка, расстояние между пластинами и их толщина уменьшаются. Это повышает твердость и крепость нормализованной стали. Стало быть, невысокая интенсивность охлаждения содействует появлению материала меньшей прочности и твердости.

Более того во время обработки предметов с большими перепадами сечения стремятся уменьшить термические напряжения чтобы не было коробления, причем и при нагревании, и при охлаждении. Так, в начале работы их греют в соляной ванне.

При снижении температуры отделываемого изделия до нижней критичной точки допускается ускорение охлаждения путем помещения его в масло или воду.

Отпуск используется после закалки для сокращения хрупкости и напряжений. Для этого материал нагревают до меньшей температуры и охлаждают на воздухе. С ростом температуры падают предел прочности и твердость, и увеличивается ударная вязкость.

Дисперсионное твердение, относящееся также к окончательной обработке, подразумевает выделение дисперсных частиц в твердом растворе после закалки при меньшем нагреве с целью упрочнения.

Благодаря криогенной обработке материал получает равномерную структуру и твердость. Такая технология особо актуальна для закаленной углеродистой стали.

Применение

Выбор какого-либо из рассмотренных способов обработки определяется концентрацией в стали углерода. Для материалов с величиной данного показателя до 0,2% предпочтительнее использовать нормализацию. Стали с количеством углерода 0,3 — 0,4% обрабатывают и нормализацией, и отжигом. В таких случаях выбор способа осуществляют на основе требуемых свойств материала. Так, нормализация стали придает ей мелкозернистую структуру, большие прочность и твердость в сравнении с отжигом. Кроме того, данная технология является более производительным процессом. Следовательно, при прочих равных условиях она более предпочтительна. Закалке ее предпочитают ввиду хрупкости получаемых таким способом изделий и при обработке предметов с перепадами сечения во избежание дефектов.

Таким образом, нормализацию можно считать промежуточной технологией по отношению к ним: она дает материал большей твердости, чем отжиг, но менее хрупкий в сравнении с закалкой, улучшая структуру и сокращая напряжения. Ввиду этого нормализация получила в машиностроении более обширное распространение.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Добавить комментарий

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.