Kaip ir kodėl plienas yra normalizuotas

Sužinokite, kaip ši terminio apdorojimo forma daro geležį labiau tinkamą

Kaip plienas normalizuojasi ir kokie yra šio proceso privalumai? Norint suprasti, koks yra plieno normalizavimas, pirmiausia turite suprasti, koks terminis apdorojimas. Terminis apdorojimas - tai procesas, naudojamas medžiagos fizikinėms arba cheminėms savybėms pakeisti. Medžiagų terminis apdorojimas apima metalinį terminį apdorojimą, titano terminį apdorojimą, aliuminio lydinių terminį apdorojimą, nerūdijančio plieno terminį apdirbimą, žalvario terminį apdorojimą, anglinio plieno terminį apdorojimą ir geležies terminį apdirbimą.

Ką reiškia normalizavimas?

Normalizavimas yra specifinis terminis apdorojimas, kuris sumažina įtempį plienui; tai pagerina plasto plastiškumą ir standumą , kuris gali sustiprėti po šalto darbo proceso. Normalizuotas terminis apdorojimas taip pat nustato vienodesnį karbido dydį ir paskirstymą, kuris palengvina vėlesnes terminio apdorojimo operacijas ir užtikrina vienodesnį galutinį gaminį.

Normalizavimui plienas yra šildomas iki temperatūros, esančios virš jo viršutinio kritinio taško. Paprastai tai yra daugiau kaip 50 C temperatūros. Tada plienas talpinamas pakankamai ilgai, kad susidarytų mažesni metaliniai grūdai, o kartu ir didelės energijos granulių formos.

Ši transformacija vadinama grūdų rafinavimu ir veda prie labiau vienodo metalo formos. Po to, kai plienas yra kaitinamas iki temperatūros virš jos kritinio taško, jis aušinamas oru, kol jis nukris iki kambario temperatūros.

Manoma, kad normalizuojančios temperatūros svyruoja nuo 810 ° C iki 930 ° C.

Metalo storis nustato, kiek laiko laikomas metalo gabalas, vadinamas mirkymo temperatūra arba temperatūra, kuri paverčia mikrostruktūrą. Metalo storis ir sudėtis taip pat nustato, kiek ruošinio aukštis yra šildomas.

Kiti privalumai normalizuoti

Normalizavimas taip pat gali pašalinti dendritišką atskyrimą, kuris susidaro liejimo procese.

Terminio apdorojimo normalizavimo forma yra pigesnė nei atkaitinimas. Atkaitinimas yra terminio apdorojimo procesas, kuris atveda metalą prie pusiausvyros būsenos. Šioje būsenoje metalas tampa minkštesnis ir todėl lengviau dirbti. Anilinimas, kurį Amerikos liejyklos draugija vadina "ekstremaliu pernelyg senėjimu", reikalauja lėto metalo kaitinimo, kad jo mikrostruktūra galėtų transformuotis.

Kadangi normalizavimas yra pigesnis nei atkaitinimas, tai, be abejo, yra labiausiai paplitęs metalo industrializacijos procesas. Jei jums įdomu, kodėl atkaitinimas yra brangesnis, " Ispat Digest " logiškai paaiškina išlaidų skirtumą taip:

"Normalizuojant, nes vėsinimas vyksta ore, krosnis yra paruošta kitam ciklui, kai tik šildymo ir mirkymo etapai yra didesni, palyginti su atkaitinimu, kur krosnies aušinimas po šildymo ir mirkymo etapų reikalauja aštuonių iki 20 valandų , priklausomai nuo mokesčio dydžio. "

Normalizavimas yra ne tik brangesnis nei atkaitinimas, jis gamina sunkesnius ir stipresnius metalus nei atkaitinimo procesas. Normalizavimas dažnai naudojamas gaminant karšto valcavimo plieno gaminius, tokius kaip geležinkelio ratai, barai, ašys ir kiti kaltiniai plieno gaminiai.

Struktūrinių pažeidimų prevencija

Nors normalizavimas gali turėti privalumų prieš atkaitinimą, geležis dažniausiai naudojama bet kokio tipo terminio apdorojimo metu. Tai yra dvigubai tiesa, kai nagrinėjama liejimo forma yra sudėtinga. Be to, geležies liejiniai sudėtingose ​​formose yra pažeidžiami struktūrinių problemų po to, kai jie atvėsinami. Šie struktūriniai pažeidimai gali iškraipyti medžiagą ir sukelti kitus geležies mechanikos klausimus.

Norint išvengti tokių problemų atsiradimo, metalai yra normalizuojami, atsipalaidavę arba mažina stresą.

Metalai, kurių nereikia normalizuoti

Ne visi metalai reikalauja normalizavimo terminio proceso. Pavyzdžiui, retai mažai anglies turinčių plienų reikalaujama normalizuoti. Tai sakant, jei tokie plienai normalizuosis, medžiaga nesukels jokios žalos. Be to, kai geležiniai liejiniai yra vienodai stori ir jų dalių dydžiai yra vienodi, jie paprastai yra naudojami atkaitinimo procese, o ne normalizavimo procese.

Kiti įvairūs terminio apdorojimo procesai

Carburizing plienas. Carburizing terminis apdorojimas yra anglies įvedimas į plieno paviršių. Carburizing vyksta tada, kai plienas yra kaitinamas virš kritinės temperatūros carburizing krosnyje, kuriame yra daugiau anglies, nei yra plieno.

Dekarburizacija. Dekarberizacija yra anglies pašalinimas iš plieno paviršiaus. Dekarberizacija vyksta tada, kai plienas yra šildomas virš kritinės temperatūros atmosferoje, kurioje yra mažiau anglies nei plienas.

Deep užšalimo plienas. Gilus užšalimas aušina plieną maždaug iki -100 F arba žemesne, kad užbaigtų austenito transformaciją į martensitą.