Načelo normalizacije čelika

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Zadnja promjena: 2023-12-17 10:29

Normizacija čelika odnosi se na proces stvrdnjavanja ciklusom zagrijavanja na određenu temperaturu i hlađenja. Toplinska obrada ima različite načine za svaku vrstu metala. Kao rezultat primjene tehnologije, materijal postaje jači zbog uklanjanja nedostataka. Potonje se neizbježno pojavljuju kao rezultat prethodnih faza u proizvodnji čeličnih proizvoda.

Svrha tehnologije

Normalizacija čelika može se izvesti u garažnim uvjetima uz odgovarajuću opremu. Prednost tehnologije je proizvodnja tankog eutektoida. Struktura ovog sloja izravno utječe na čvrstoću i krutost metala.

Budući da se normalizacija čelika provodi radi poboljšanja kvalitete proizvoda, troškovi njegove proizvodnje u skladu s tim rastu. Tehnologija se koristi samo po potrebi. Za lagano opterećene dijelove nije potrebno. Često je primjenjiv na proizvodnju presječnog metala.

Tehnologija može biti zamjena za postupke kao što su kaljenje s visokim kaljenjem, klasično žarenje. Normalizacija srednjeg ugljičnog čelika ne daje visoku čvrstoću usporedivu sa strukturom nakon stvrdnjavanja. Ali to ne vodi dojaka deformacija i pomaže da se riješite unutarnjih pukotina.

Suština tehnologije

Normizacija čelika odnosi se na metodu termičke obrade. Postoji nekoliko tehnologija grijanja metala koje se razlikuju po uvjetima:

• Temperatura zagrijavanja metala i legura je različita.
• Zadrži vrijeme čekanja.
• Vrsta hlađenja se češće produžuje zbog razmjene topline s okolinom.

Polagano hlađenje omogućuje dobivanje ujednačenog sastava čelika. Svrha žarenja je homogena metalna struktura, želja za uklanjanjem školjki i šupljina, malih pukotina.

Sljedeće vrste žarenja obično se koriste za smanjenje lokalnog zadebljanja nakon toplog i hladnog valjanja:

• Difuzija - mijenja kemijski sastav.
• Puno - utječe na cijelu strukturu, pomaže u postizanju ujednačenosti.
• Rekristalizacija - uklanja stvrdnjavanje čelika.
• Nepotpuno - čini čelik savitljivijim za obradu metala.
• Izotermno - najbolji način za smanjenje čvrstoće čelika.
• Sferoidizacija - pretvara ravna zrna perlita u sferna.

Temperatura normalizacije čelika odabrana je empirijski za svaku vrstu legure. Nakon lijevanja ili hladnog valjanja niti jedan izradak nema idealnu strukturu. Dodatna toplinska obrada - žarenje - pomaže u ispravljanju situacije.

Korekcija kemijskog sastava

Normalizacija i stvrdnjavanječelik je potreban za ispravljanje unutarnjih nehomogenosti nakon lijevanja. Oblikovani odljevci i ingoti se podvrgavaju toplinskoj obradi. To je najčešće potrebno za proizvode od legiranog čelika.

Da biste popravili nedostatke u čeliku, morate zagrijati na vrlo visoku temperaturu. U tom stanju se atomi legirajućih elemenata počinju kretati. Postoji ujednačena preraspodjela unutarnjeg volumena.

Na 1100 stupnjeva je optimalna toplinska obrada čelika. Normalizacija difuzije traje oko 10-20 sati kada se zagrijava, nakon čega slijedi vrlo sporo hlađenje.

Potpuno žarenje

Normalizacija i kaljenje hipoeutektoidnog čelika neophodna je za korekciju strukture narušene zagrijavanjem u procesu proizvodnje odljevaka i otkovaka obrađenih pritiskom. Temperatura obrade mora premašiti kritičnu točku kada se perlit počinje pretvarati u austenit.

Porast temperature trebao bi biti strogo 30-50 stupnjeva iznad kritične točke Ac3. Ova vrijednost za legirane čelike uzima se iz tablica, a za ugljične čelike utvrđuje se iz dijagrama stanja. Proces normalizacije:

• Početna faza je zagrijavanje za 30-50 stupnjeva iznad kritične temperature Ac3. Nastaju austenitna zrna.
• Držanje na visokoj temperaturi je popraćeno rastom zrna austenita.
• Dugotrajno ravnomjerno hlađenje - mali kristali austenita se raspadaju u nekoliko zrnaca perlita. ići naravnomjerno punjenje strukture feritnog perlitnog sloja.

Za smanjenje tvrdoće metala potrebno je nepotpuno žarenje. Češće je potrebno u uvjetima rezanja metala. Kao rezultat normalizacije, eliminira se višak napetosti čelika. Za razliku od potpunog žarenja, cijeli se proces odvija na nižim temperaturama. Sukladno tome, troši se manje vremena.

Obrada složenih legiranih čelika

Tijekom procesa izotermne normalizacije, tvrdi metali postaju savitljiviji za rezanje. Zagrijavanje se događa na sljedećim temperaturama:

• Konstrukcijski čelici - ne više od 30-50 stupnjeva kritične točke Ac3.
• Alatni čelici - 5-100 stupnjeva više od točke Ac1.

Za razliku od razmatranih metoda, tijekom izotermnog žarenja provodi se hlađenje čelika uronjenog u rastaljenu sol. Prirodno hlađenje provodi se nakon što temperatura padne na 700 stupnjeva. U ovom trenutku austenit se potpuno pretvara u perlitna zrna.

Korekcija slomljene strukture metala i legura

Dvostupanjsko hlađenje čelika omogućuje transformaciju perlitnih ploča u zrna. Zagrijavanje se događa do temperature iznad Ac1 točke. Zatim se smanjuje na 700 i održava do 500 stupnjeva. Nadalje, metal se dugo hladi na zraku. Ova se normalizacija naziva sferoidiziranjem. Kao rezultat toga, proizvod se može lako rezati. Ovako se obrađuju metali koji sadrže 0,65% ugljika.

Klep je obrazovanje višejaka područja metala nakon hladnog štancanja ili izvlačenja. Rekristalizacijskim žarenjem otklanja se ovaj nedostatak – lomljivost čelika se eliminira zagrijavanjem do 700 stupnjeva (ispod Ac1). U ovom trenutku se obnavlja kristalizacijska rešetka metala. Struktura postaje fino zrnasta i homogena. Također se može provesti svijetlo žarenje, vraćanjem svojstava čelika nakon valjanja lima, kako bi se održala sjajna površina.