Kako i zašto se čelik normalizuje

Saznajte kako ovaj oblik toplotnog tretmana čini gvožđe korisnijim

Kako se čelik normalizuje, i koji su prednosti ovog procesa? Da biste razumeli šta je standardiziranje čelika, morate najpre shvatiti koji je tretman toplote. Toplotno prečišćavanje je proces koji se koristi za promjenu fizičkih ili hemijskih osobina materijala. Termička obrada materijala obuhvata metalsku termičku obradu, termičku obradu titanijuma, toplotnu obradu aluminijumskih legura, toplotnu obradu nerđajućeg čelika, toplotnu obradu mesinga, toplotnu obradu ugljeničnog čelika i toplotnu obradu gvožđa.

Šta znači normalizacija?

Normalizacija je posebna vrsta toplotnog tretmana koja olakšava stres na čeliku; ovo poboljšava duktilnost i žilavost u čvrstim čelikima, koji se mogu očvršćavati nakon procesa hladnog rada . Normalizovani toplotni tretman takođe uspostavlja jedinstvenu veličinu i raspodelu karbida, što olakšava kasnije operacije toplotne obrade i proizvodi jedinstvenije finalni proizvod.

Za normalizaciju, čelik se zagreje na temperaturu iznad gornje kritične tačke. To je uglavnom više od 50 C te temperature. Čelik se potom održava dovoljno dugo da se mala metalna zrna formiraju i oblici zrna visoke energije koji se mogu spojiti.

Ova transformacija naziva se prefinjenjem zrna i dovodi do stvaranja jedinstvenog komada metala. Nakon što se čelik zagreje na temperaturu iznad svoje kritične tačke, ona se hladi vazduhom dok ne pada na sobnu temperaturu.

Navedene temperature za normalizaciju variraju od 810 C do 930 C

Debljina metala određuje koliko dugo se drži komad metala na ono što je poznato kao temperatura usisavanja ili temperatura koja pretvara mikrostrukturu. Debljina i sastav metala takođe određuju koliko se visoki radni deo zagreva.

Ostale prednosti normalizacije

Normalizacija takođe može eliminisati dendritičnu segregaciju proizvedenu tokom procesa livenja.

Oblik normalizacije toplotne obrade je jeftiniji od žarenja. Annealing je proces toplotne obrade koji dovodi metal bliže stanju ravnoteže. U ovom stanju, metal postaje mekši i, s toga, lakši za rad. Žarenje, koje se u Američkom livačkom društvu naziva "ekstremno preveliko starenje", zahtijeva sporo kuhanje metala kako bi se omogućila transformacija mikrostrukture.

Pošto je normalizacija jeftinija od žarenja, nije iznenađujuće najčešći proces industrijalizacije metala. Ako se pitate zašto je anžiranje jeftinije, Ispat Digest pruža logično objašnjenje za razliku u troškovima na sledeći način:

"U normalizaciji, jer se hlađenje odvija u vazduhu, peć je spremna za sledeći ciklus čim se završe grejne i sapunske faze u poređenju sa žarenjem, gdje je hlađenje pećima nakon faze zagrevanja i usisavanja potrebno osam do 20 sati , u zavisnosti od količine naplaćivanja. "

Normalizacija nije samo jeftinija od žarenja, nego producira teži i jači metal od procesa žarenja. Normalizacija se često koristi u proizvodnji proizvoda toplo valjanog čelika, kao što su željezni kotači, šipke, osovine i drugi proizvodi od kovanog čelika.

Sprečavanje strukturnih nepravilnosti

Iako normalizacija može imati prednosti tokom žarenja, gvožđe uglavnom ima koristi od bilo koje vrste toplotnog tretmana. Ovo je dvostruko istinito kada je oblik lijevanja u pitanju komplikovan. Osim toga, odlivci od željeza u kompleksnim oblicima su podložni strukturalnim problemima nakon što se hlade. Ove strukturalne nepravilnosti mogu iskriviti materijal i izazvati druga pitanja u mehanici gvožđa.

Da bi se sprečili ovakvi problemi, metali prolaze kroz procese normalizacije, žarenja ili otklanjanja stresa.

Metali koji ne zahtevaju normalizaciju

Nisu svi metali potrebni za normalizaciju termičkog procesa. Na primjer, retko je za nisko-ugljenične čelika zahtijevati normalizaciju. To se kaže, ako se takvi čelici normalizuju, materijalu neće doći do štete. Takođe, kada su gvozdene odlivke jednako guste u celoj, a njihove veličine sekcije iste, one se uglavnom prenose kroz proces žarenja, a ne u proces normalizacije.

Ostali razni procesi obrade toplote

Čelik ugljenika. Karburizacijska toplotna obrada je uvođenje ugljenika na površinu čelika. Karburizam se javlja kada se čelik zagreva iznad kritične temperature u peći koja dovodi do stvaranja ugljenika, koja sadrži više ugljenika nego što sadrži čelik.

Dekarburizacija. Dekarburizacija je uklanjanje ugljenika sa površine čelika. Dekarburizacija se javlja kada se čelik zagreva iznad kritične temperature u atmosferi koja sadrži manje ugljenika nego što čelika sadrži.

Čelik za duboko zamrzavanje. Duboko zamrzavanje hlađuje čelik na približno -100 F ili niže kako bi se izvršila transformacija austenita u martenzit.