Normalizacija jekla: opis in značilnosti

Kljub dejstvu, da imajo vse te tehnologije enake cilje in načelo delovanja, se vse razlikujejo glede temperature in časovnih režimov. Toplotna obdelava je lahko med vmesnim ali končnim postopkom med proizvodnjo. V prvem primeru je material pripravljen za nadaljnjo predelavo, v drugi pa ima nove lastnosti.

Ena od takih tehnologij je normalizacija jekla. To je izraz toplotna obdelava, v kateri se material segreje na temperaturo 30-50 stopinj nad Ast ali Ac3, nato pa se ohladi v mirnem zraku.

Načela normalizacije

Tako kot druge tehnologije toplotne obdelave je normalizacija lahko bodisi vmesna bodisi končna operacija za izboljšanje strukture jekla. Najpogosteje se uporablja v prvem primeru, kot končni postopek, normalizacija se večinoma uporablja pri proizvodnji dolgih izdelkov, kot so tirnice, kanali in ne le.

Ključna značilnost normalizacije je, da se jeklo segreje na temperaturo, ki je za 30-50 stopinj višja od zgornjih kritičnih vrednosti, prav tako pa povzroča izpostavitev in hlajenje materiala.

Tovrstna ali tista temperatura je izbrana glede na vrsto materiala. Hypereutectoid materiali se normalizirajo pri temperaturi med točkama AC1 in AC3, vendar podeutektoidnega - pri temperaturi nad Ac 3. Kot rezultat, materiali iz prve vrste dobimo enako trdoto, kot rešitev prehaja ogljik v enaki višini kot v enakem številu evidence avstenita. Struktura vključuje cement in martenzit.

Zaradi te sestave se povečuje odpornost proti obrabi in trdota hipereutektoidnega materiala. Če se ogljikovo jeklo segreje več kot Ac 3, se bo rast avstenitnih zrn povečala in s tem povečala notranja obremenitev. Tudi koncentracija ogljika se bo povečala, zato se bo temperatura martenzitne transformacije zmanjšala. Posledično material postane manj trpežen in čvrst in ga je mogoče spremeniti.

Pro-evtektoidna jekla s segrevanjem nad kritično eksponenta postane zelo viskozen. To je zato, ker je tvorjen fino zrnavega avstenita v nizko-ogljičnega jekla. Po ohlajanju se ta komponenta pretvori v drobne kristalinične martenzite. Odčitkov temperature med AC 1 in Ac 3 se ne sme uporabljati za obdelavo, saj v tem primeru leži pro-evtektoidne ferita jeklene konstrukcije, ki zmanjša njeno trdoto po normalizaciji in po kaljenje - in mehanske lastnosti.

Čas zadrževanja je odvisen od stopnje homogenizacije materialne strukture. Normativni parameter je ura izpostavljenosti s hitrostjo 25 mm. Intenziteta hlajenja na tak ali drugačen način določa dimenzije plošč in količino perlita.

Te količine so medsebojno odvisne. Še več perlita se bo oblikovalo z večjo intenziteto hlajenja, razdalja med ploščami se zmanjša in njihova debelina se zmanjša. Vse to poveča trdoto in trdnost normaliziranega materiala. Zaradi majhne intenzitete hlajenja se tvori material z manjšo trdnostjo in trdnostjo.

Če se obdelujejo predmeti z velikimi razlikami v prečnem prerezu, je treba toplotno obremenitev znižati, da se prepreči motnja med segrevanjem ali hlajenjem. Tudi pred začetkom dela jih je treba segreti v solni kopeli.

Med znižanjem temperature izdelka na spodnjo kritično točko lahko hlajenje pospešimo z dodajanjem v vodo ali olje.

Namen postopka

Normalizacija je namenjena spremembi mikrostrukture jekla, naredi naslednje:

• zmanjšuje notranje obremenitve;
• prek prekristalizacije, mletja grobozrnate strukture varjenih šivov, odlitkov ali odkovkov.

Cilji normalizacije so lahko popolnoma drugačni. S tem postopkom lahko trdnost jekla povečamo ali zmanjšamo, enako velja za trdnost materiala in njegovo žilavost. Vse je odvisno od mehanskih in toplotnih značilnosti jekla. S to tehnologijo lahko zmanjšate preostale napetosti in izboljšate stopnjo strojne obdelave jekla z uporabo določene metode.

Jeklene ulitke so obdelane za naslednje namene:

• za homogenizacijo njihove strukture;
• povečati dovzetnost za toplotno krepitev;
• zmanjšati preostale napetosti.

Izdelki, pridobljeni s tlačnim čiščenjem, se po kovanju in valjanju normalizirajo, da se zmanjša heterogenost strukture in njena vezava.

Normalizacija, skupaj s kaljenjem, je potrebna za zamenjavo utrjevanja izdelkov kompleksne oblike ali z ostrimi razlikami v prerezu. Omogočil bo preprečevanje napak.

Tudi ta tehnologija se uporablja za izboljšanje strukture izdelka pred gašenjem, za povečanje obdelovalnih z rezanjem odstraniti hypereutectoid jekleno mrežico sekundarno cement, kot tudi za pripravo jekla za končno toplotno obdelavo.

Jeklen razred 45 in njegove značilnosti

To jeklo je zlitina železa in ogljika. Da bi postala blagovna znamka 45 zaradi trdote, uživa tradicionalno veliko povpraševanje v različnih industrijskih sektorjih. V tej zlitini je delež železa okoli 45 odstotkov. Lastnosti materiala so neposredno povezane z njegovimi legirnimi elementi in količino ogljika, kar je zelo pomembno pri proizvodnji izdelkov za valjane kovine. Ta ali tisti način toplotne obdelave omogoča, da dobite močan izdelek. Po normalizaciji je trdota razreda 45 neposredno povezana s temperaturo med delovanjem.

To jeklo je struktura ogljika. Normalizacijo je treba izvajati na prostem in ne v posebni peči, v nasprotju z drugimi stopnjami predelave. Oznaka 45 je enostavna in hitro mehanična obdelava, zlasti:

• vrtanje;
• obračanje;
• mletje.

Na podlagi tega jekla proizvajajo takšne izdelke:

• povoji;
• kamere;
• valji;
• orodja;
• ročične gredi in odmične gredi;
• gredi z gredjo;
• vretena.

Druge metode toplotne obdelave

Pri normalizaciji toplotna obdelava jekla vključuje takšne procese:

• žarjenje;
• utrjevanje;
• počitnice;
• kriogena obdelava;
• disperzivno strjevanje.

Načelo izvajanja in cilji za vsako tehnologijo so enaki, vendar ima vsaka svojo lastno značilnost:

• žarjenje - zaradi tega bo perlitna struktura čimbolj tanka, saj hlajenje poteka v peči. Žarjenje omogoča zmanjšanje strukturne heterogenosti in stresa po obdelavi z litjem ali pod tlakom, da daje strukturi fino zrno ali izboljša obdelavo z rezanjem;
• strjevanje - načelo tehnologije je enako, vendar so temperature višje od normalizacije in hitrost hlajenja je tudi višja. Postopek poteka v tekočinah. Utrjevanje povečuje trdnost in trdoto materiala, del pa ima sčasoma majhno udarno moč in krhkost;
• pusti pusti po utrjevanju, zmanjša stres in krhkost. V ta namen se material segreje na nizko temperaturo in ohladi na cesti. V ozadju povečanja temperature se upadajo končna trdnost in trdota in se žilavost poveča;
• kriogena obdelava - zaradi tega ima material enotno strukturo in trdoto, ta tehnologija je najprimernejša za utrjeno ogljikovo jeklo;
• disperzijsko utrjevanje je končna obdelava, v kateri se dispergirani delci sproščajo v trdni raztopini po kaljenju z nizko toploto, da materialu dajo moč.

Za toplotno obdelavo boste potrebovali naslednje:

• cisterne z vodo in oljem;
• mletje papirja;
• metalografski mikroskop;
• peč s termoelektričnim pirometrom;
• Rockwell testerji trdote;
• sklopi mikrosekvenc (sorbitol, martenzit, ferit-martenzit itd.).

Izbira metode toplotne obdelave jekla

Izravnava ali druga metoda toplotne obdelave jekla je izbrana glede na koncentracijo ogljika v njej. Če ga material vsebuje v količini do 0,2%, potem je najbolj sprejemljiv način normalizacije. Če je ogljik prisoten 0,3-0,4%, potem normalizacija in žarenje delata.

Izbira tega ali tega načina zdravljenja tudi sledi, odvisno od zahtevanih lastnosti. Na primer, normalizacija bo proizvodu drobnozrnate strukture in v primerjavi z žarenjem večjo trdoto in moč.

V mnogih primerih je normalizacija najbolj prednostna metoda predelovalnih materialov, saj ima veliko prednosti pred drugimi. V številnih panogah, še posebej v strojništvu, se najpogosteje uporablja za toplotno obdelavo.