Princip normalizace oceli

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Naposledy změněno: 2023-12-17 10:22

Normalizace oceli označuje proces kalení cyklem ohřevu na určitou teplotu a chlazení. Tepelné zpracování má různé režimy pro každý typ kovu. V důsledku aplikace technologie se materiál stává pevnějším díky odstranění vad. Ty se nevyhnutelně objevují jako výsledek předchozích fází výroby ocelových výrobků.

Účel technologie

Normalizaci oceli lze provádět v garážových podmínkách s vhodným vybavením. Výhodou technologie je výroba tenkého eutektoidu. Struktura této vrstvy přímo ovlivňuje pevnost a tuhost kovu.

Vzhledem k tomu, že normalizace oceli se provádí za účelem zlepšení kvality produktu, náklady na jeho výrobu se odpovídajícím způsobem zvyšují. Technologie se používá pouze v případě potřeby. U málo zatížených dílů to není nutné. Často je použitelný pro výrobu profilového kovu.

Technologie může být náhradou za takové postupy, jako je kalení s vysokým popouštěním, klasické žíhání. Normalizace středně uhlíkové oceli nedává vysokou pevnost srovnatelnou se strukturou po kalení. Ale to nevede ksilná deformace a pomáhá zbavit se vnitřních trhlin.

Podstata technologie

Normalizace oceli označuje metodu tepelného zpracování. Existuje několik technologií ohřevu kovu, které se liší podmínkami:

• Teplota ohřevu kovů a slitin je různá.
• Čas držení.
• Typ chlazení se častěji prodlužuje kvůli výměně tepla s okolím.

Je to pomalé chlazení, které umožňuje získat jednotné složení oceli. Účelem žíhání je homogenní kovová struktura, touha odstranit skořápky a dutiny, malé praskliny.

K omezení lokálního ztluštění po válcování za tepla a za studena se běžně používají následující typy žíhání:

• Difúze – mění chemické složení.
• Full - ovlivňuje celou strukturu, pomáhá dosáhnout jednotnosti.
• Rekrystalizace - odstraňuje kalení ocelí.
• Neúplný – činí ocel tvárnější pro obrábění kovů.
• Izotermický – nejlepší způsob, jak snížit pevnost oceli.
• Sferoidizace – přeměňuje plochá perlitová zrna na kulovitá.

Teplota normalizace oceli byla vybrána empiricky pro každý typ slitiny. Po odlití nebo válcování za studena nemá žádný obrobek ideální strukturu. Dodatečné tepelné zpracování - žíhání - pomáhá situaci napravit.

Oprava chemického složení

Normalizace a kaleníocel je potřeba ke korekci vnitřních nehomogenit po odlití. Tvarové odlitky a ingoty jsou podrobeny tepelnému zpracování. To je nejčastěji vyžadováno u výrobků z legované oceli.

Chcete-li opravit vady oceli, musíte ji zahřát na velmi vysokou teplotu. V tomto stavu se atomy legujících prvků začnou pohybovat. Dochází k rovnoměrnému přerozdělení vnitřního objemu.

Při 1100 stupních je optimální tepelné zpracování oceli. Normalizace difúze trvá při zahřátí asi 10-20 hodin, po které následuje velmi pomalé ochlazování.

Úplné žíhání

Normalizace a kalení podeutektoidní oceli je nezbytné pro korekci struktury porušené ohřevem v procesu výroby odlitků a výkovků zpracovávaných tlakem. Teplota zpracování musí překročit kritický bod, kdy se perlit začne přeměňovat na austenit.

Zvýšení teploty by mělo být přesně 30-50 stupňů nad kritickým bodem Ac3. Tato hodnota pro legované oceli je převzata z tabulek a pro uhlíkové oceli je určena ze stavového diagramu. Proces normalizace:

• Počáteční fáze je zahřátí o 30-50 stupňů nad kritickou teplotu Ac3. Vznikají austenitická zrna.
• Udržování při vysoké teplotě je doprovázeno růstem austenitových zrn.
• Dlouhodobé rovnoměrné chlazení - malé krystalky austenitu se rozpadají na několik perlitových zrn. dějerovnoměrné vyplnění struktury feritické perlitové vrstvy.

Neúplné žíhání je nutné ke snížení tvrdosti kovů. Častěji je to nutné v podmínkách řezání kovů. V důsledku normalizace je eliminováno nadměrné pnutí oceli. Na rozdíl od úplného žíhání probíhá celý proces při nižších teplotách. V důsledku toho strávíte méně času.

Zpracování složitých legovaných ocelí

Během procesu izotermické normalizace se tvrdé kovy stávají tvárnějšími pro řezání. Zahřívání probíhá při následujících teplotách:

• Konstrukční oceli - ne více než 30-50 stupňů kritického bodu Ac3.
• Nástrojové oceli - o 5-100 stupňů vyšší než bod Ac1.

Na rozdíl od uvažovaných metod se při izotermickém žíhání provádí chlazení oceli ponořené do roztavené soli. Přirozené chlazení se provádí po poklesu teploty na 700 stupňů. V tomto okamžiku se austenit zcela přemění na perlitová zrna.

Oprava porušené struktury kovů a slitin

Dvoustupňové chlazení ocelí umožňuje přeměnit perlitové desky na zrna. K ohřevu dochází na teplotu nad bodem Ac1. Poté se sníží na 700 a udržuje se až na 500 stupňů. Dále se kov ochlazuje po dlouhou dobu na vzduchu. Tato normalizace se nazývá sféroidizace. V důsledku toho lze výrobek snadno řezat. Takto se zachází s kovy obsahujícími 0,65 % uhlíku.

Klep je více vzdělánísilné oblasti kovu po lisování nebo tažení za studena. Rekrystalizační žíhání tuto vadu odstraňuje - křehkost ocelí se eliminuje ohřevem až na 700 stupňů (pod Ac1). V tomto okamžiku se obnoví krystalizační mřížka kovů. Struktura se stává jemnozrnnou a homogenní. Lze také provést lesklé žíhání, které obnoví vlastnosti ocelí po válcování plechu, aby se zachoval lesklý povrch.