Načelo normalizacije jekla

2024 Avtor: Howard Calhoun | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2023-12-17 10:40

Normizacija jekla se nanaša na proces utrjevanja s ciklom segrevanja na določeno temperaturo in hlajenja. Toplotna obdelava ima različne načine za vsako vrsto kovine. Zaradi uporabe tehnologije material postane močnejši zaradi odprave napak. Slednje se neizogibno pojavljajo kot posledica prejšnjih stopenj v proizvodnji jeklenih izdelkov.

Namen tehnologije

Normalizacija jekla se lahko izvede v garažnih razmerah z ustrezno opremo. Prednost tehnologije je izdelava tankega evtektoida. Struktura te plasti neposredno vpliva na trdnost in togost kovine.

Ker se normalizacija jekla izvaja za izboljšanje kakovosti izdelka, se stroški njegove izdelave ustrezno povečajo. Tehnologija se uporablja le po potrebi. Za rahlo obremenjene dele ni potreben. Pogosto se uporablja za proizvodnjo kovinskih profilov.

Tehnologija je lahko nadomestilo za postopke, kot je utrjevanje z visokim kaljenjem, klasično žarjenje. Normalizacija srednje ogljikovega jekla ne daje visoke trdnosti, primerljive s strukturo po utrjevanju. Ampak to ne vodi domočna deformacija in pomaga znebiti notranjih razpok.

Bistvo tehnologije

Normizacija jekla se nanaša na metodo termične obdelave. Obstaja več tehnologij ogrevanja kovin, ki se razlikujejo po pogojih:

• Temperatura segrevanja kovin in zlitin je različna.
• Zadrži čas zadrževanja.
• Vrsta hlajenja se pogosteje podaljša zaradi izmenjave toplote z okoljem.

Počasno hlajenje omogoča pridobitev enotne sestave jekla. Namen žarjenja je homogena kovinska struktura, želja po odstranitvi lupin in praznin, majhnih razpok.

Naslednje vrste žarjenja se običajno uporabljajo za zmanjšanje lokalnega zgoščevanja po vročem in hladnem valjanju:

• Difuzija - spremeni kemično sestavo.
• Full - vpliva na celotno strukturo, pomaga doseči enotnost.
• Rekristalizacija - odstrani utrjevanje jekel.
• Nepopoln - naredi jeklo bolj kovno za obdelavo kovin.
• Izotermično - najboljši način za zmanjšanje trdnosti jekla.
• Sferoidizacija - pretvori ravna perlitna zrna v sferična.

Temperatura normalizacije jekla je bila izbrana empirično za vsako vrsto zlitine. Po litju ali hladnem valjanju noben obdelovanec nima idealne strukture. Dodatna toplotna obdelava - žarjenje - pomaga popraviti situacijo.

popravek kemične sestave

Normalizacija in utrjevanjejeklo je potrebno za popravljanje notranjih nehomogenosti po vlivanju. Oblikovani ulitki in ingoti so podvrženi toplotni obdelavi. To je najpogosteje potrebno za izdelke iz legiranega jekla.

Če želite popraviti napake na jeklu, se morate segreti na zelo visoko temperaturo. V tem stanju se atomi legirnih elementov začnejo premikati. Obstaja enotna prerazporeditev notranje prostornine.

Pri 1100 stopinjah je optimalna toplotna obdelava jekla. Normalizacija difuzije pri segrevanju traja približno 10-20 ur, čemur sledi zelo počasno ohlajanje.

Popolno žarjenje

Normalizacija in utrjevanje hipoevtektoidnega jekla je potrebna za korekcijo strukture, polomljene s segrevanjem v procesu izdelave ulitkov in odkovkov, obdelanih s pritiskom. Temperatura obdelave mora preseči kritično točko, ko se perlit začne spreminjati v avstenit.

Dvig temperature mora biti strogo 30-50 stopinj nad kritično točko Ac3. Ta vrednost za legirana jekla je vzeta iz tabel, za ogljikova jekla pa je določena iz diagrama stanja. Postopek normalizacije:

• Začetna faza je segrevanje za 30-50 stopinj nad kritično temperaturo Ac3. Nastanejo avstenitna zrna.
• Zadrževanje pri visoki temperaturi spremlja rast avstenitnih zrn.
• Dolgotrajno enakomerno hlajenje - majhni kristali avstenita razpadejo na več perlitnih zrn. nadaljevatienakomerno polnjenje strukture feritnega perlita.

Za zmanjšanje trdote kovin je potrebno nepopolno žarjenje. Pogosteje je to potrebno v pogojih rezanja kovin. Zaradi normalizacije se odpravi presežna napetost jekla. Za razliko od polnega žarjenja, celoten postopek poteka pri nižjih temperaturah. Skladno s tem se porabi manj časa.

Predelava kompleksnih legiranih jekel

Med procesom izotermične normalizacije postanejo trde kovine bolj prilagodljive za rezanje. Ogrevanje poteka pri naslednjih temperaturah:

• Konstrukcijska jekla - ne višja od 30-50 stopinj kritične točke Ac3.
• Orodna jekla - 5-100 stopinj višje od točke Ac1.

Za razliko od obravnavanih metod se pri izotermnem žarjenju izvaja hlajenje jekla, potopljenega v staljeno sol. Naravno hlajenje se izvede, ko temperatura pade na 700 stopinj. Na tej točki se avstenit popolnoma spremeni v perlitna zrna.

Popravek poškodovane strukture kovin in zlitin

Dvostopenjsko hlajenje jekel omogoča preoblikovanje perlitnih plošč v zrna. Segrevanje se pojavi na temperaturo nad točko Ac1. Nato se zmanjša na 700 in vzdržuje do 500 stopinj. Poleg tega se kovina dolgo časa hladi na zraku. Ta normalizacija se imenuje sferoidizacija. Posledično je izdelek mogoče enostavno rezati. Tako se obdelajo kovine, ki vsebujejo 0,65 % ogljika.

Klep je izobraževanje večmočna področja kovine po hladnem žigosanju ali vlečenju. Rekristalizacijsko žarjenje odstrani to napako - krhkost jekel se odpravi s segrevanjem do 700 stopinj (pod Ac1). V tem trenutku se kristalizacijska mreža kovin obnovi. Struktura postane drobnozrnata in homogena. Izvede se lahko tudi svetlo žarjenje, ki obnavlja lastnosti jekel po valjanju pločevine, da se ohrani sijoča površina.