Plieno normalizavimas yra savotiškas terminis apdorojimas, todėl supratimas apie terminį apdorojimą yra pirmasis žingsnis norint suprasti plieno normalizavimą. Iš ten nėra sunku suprasti, kas yra plieno normalizavimas ir kodėl tai yra įprasta plieno pramonės dalis.
Kas yra terminis apdorojimas?
Karščio gydymas yra procesas, kurio metu metalai kaitinami ir aušinami siekiant pakeisti jų struktūrą. Metalų cheminių ir fizikinių savybių pokyčiai skiriasi priklausomai nuo temperatūros, kurioje jie kaitinami, ir nuo to, kiek vėliau jie atšaldomi. Terminis apdorojimas naudojamas įvairiems metalams.
Metalai paprastai apdorojami, kad pagerėtų jų stiprumas, kietumas, tvirtumas, lankstumas ir atsparumas korozijai. Įvairūs metalų terminio apdorojimo būdai yra atkaitinimas, grūdinimas ir normalizavimas.
Normalizacijos pagrindai
Normalizavimas pašalina plieno priemaišas ir pagerina jo stiprumą bei kietumą. Tai atsitinka keičiant grūdo dydį, kad jis būtų vienodesnis visame plieno gabale. Plienas pirmiausia pašildomas iki tam tikros temperatūros, tada aušinamas oru.
Priklausomai nuo plieno rūšies, normalizuojant temperatūrą paprastai svyruoja nuo Nuo 810 laipsnių iki 930 laipsnių šilumos. Metalo storis lemia, kiek laiko metalo gabalas laikomas „mirkymo temperatūroje“ - temperatūroje, kuri paverčia mikrostruktūrą. Metalo storis ir sudėtis taip pat lemia, kaip aukštai ruošinys kaitinamas.
Normalizacijos pranašumai
Normalizuota terminio apdorojimo forma yra pigesnė nei atkaitinimas. Atkaitinimas yra karščio gydymas procesas, kuris priartina metalą prie pusiausvyros būklės. Esant tokiai būsenai, metalas tampa minkštesnis ir su juo lengviau dirbti. Atkaitinimui, kurį Amerikos liejyklų draugija vadina „ypač dideliu senėjimu“, reikalingas lėto virimo metalas, kad jo mikrostruktūra galėtų transformuotis. Jis kaitinamas virš jo kritinio taško ir leidžiamas atvėsti lėtai, daug lėčiau nei normalizavimo proceso metu.
Dėl santykinio nebrangumo normalizavimas yra labiausiai paplitęs metalo pramonės procesas. Jei jums įdomu, kodėl atkaitinimas kainuoja brangiau, „Ispat Digest“ pateiktas logiškas išlaidų skirtumo paaiškinimas:
"Normalizuojant, nes aušinimas vyksta ore, krosnis yra pasirengusi kitam ciklui, kai tik bus šildymo ir mirkymo etapai. palyginti su atkaitinimu, kai krosnies aušinimas po kaitinimo ir mirkymo etapų reikalauja nuo aštuonių iki 20 valandų, priklausomai nuo to, kiek įkrauti “.
Normalizavimas yra ne tik pigesnis už atkaitinimą, bet ir sukuria kietą ir stipresnį metalą nei atkaitinimo procesas. Normalizavimas dažnai naudojamas karšto valcavimo plieno gaminių, tokių kaip geležinkelio ratai, strypai, ašys ir kiti kalto plieno gaminiai, gamyboje.
Struktūrinių pažeidimų prevencija
Nors normalizavimas gali turėti pranašumų prieš atkaitinimą, geležis paprastai yra naudinga dėl bet kokio terminio apdorojimo. Tai dvigubai teisinga, kai nagrinėjama liejimo forma yra sudėtinga. Sudėtingos formos geležies liejiniai (kuriuos galima rasti pramoninėse vietose, tokiose kaip kasyklos, naftos telkiniai ir sunkiosios mašinos), po jų atvėsimo yra jautrūs struktūrinėms problemoms. Šie struktūriniai nelygumai gali iškreipti medžiagą ir sukelti kitų problemų lygintuvo mechanikoje.
Norint užkirsti kelią tokioms problemoms, metalai normalizuojasi, atkaitinami ar mažinami stresai.
Metalai, kurių nereikia normalizuoti
Ne visiems metalams reikalingas normalizavimo terminis procesas. Pvz., Retai reikia normalizuoti mažai anglies turinčius plienus. Nepaisant to, jei tokie plienai bus normalizuoti, medžiaga nepakenks. Be to, kai geležies liejiniai yra vienodo storio ir vienodo profilio profilių, jie paprastai yra naudojami atkaitinimo, o ne normalizavimo proceso metu.
Kiti terminio apdorojimo procesai
Karbonizuojantis plienas: Karbonizuotas terminis apdorojimas yra anglies patekimas į plieno paviršių. Karbonizacija įvyksta, kai plienas kaitinamas aukštesnėje nei kritinėje temperatūroje angliavandenių krosnyje, kurioje yra daugiau anglies, nei yra pliene.
Dekarbonizacija: Dekarbonizacija yra anglies pašalinimas iš plieno paviršiaus. Dekarbonizacija įvyksta, kai plienas kaitinamas aukštesnėje nei kritinėje temperatūroje atmosferoje, kurioje yra mažiau anglies, nei yra pliene.
Giliai užšaldantis plienas: Gilus užšalimas atšaldo plieną iki maždaug –100 laipsnių pagal Fahrenheitą ar žemesnį, kad austenitas virstų martensitu.