Princíp normalizácie ocele

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Naposledy zmenené: 2023-12-17 10:39

Normalizácia ocele označuje proces kalenia cyklom zahrievania na určitú teplotu a ochladzovania. Tepelné spracovanie má rôzne režimy pre každý typ kovu. V dôsledku aplikácie technológie sa materiál stáva pevnejším v dôsledku odstránenia defektov. Ten sa nevyhnutne objavuje ako výsledok predchádzajúcich etáp vo výrobe oceľových výrobkov.

Účel technológie

Normalizáciu ocele je možné vykonať v garážových podmienkach s príslušným vybavením. Výhodou technológie je výroba tenkého eutektoidu. Štruktúra tejto vrstvy priamo ovplyvňuje pevnosť a tuhosť kovu.

Keďže normalizácia ocele sa vykonáva s cieľom zlepšiť kvalitu výrobku, náklady na jeho výrobu sa zodpovedajúcim spôsobom zvyšujú. Technológia sa používa iba v prípade potreby. Pri málo zaťažených dieloch sa to nevyžaduje. Často je použiteľný na výrobu profilových kovov.

Technológia môže byť náhradou za také postupy ako kalenie vysokým popúšťaním, klasické žíhanie. Normalizácia stredne uhlíkovej ocele nedáva vysokú pevnosť porovnateľnú so štruktúrou po vytvrdnutí. Ale to nevedie ksilná deformácia a pomáha zbaviť sa vnútorných trhlín.

Podstata technológie

Normalizácia ocele sa vzťahuje na metódu tepelného spracovania. Existuje niekoľko technológií ohrevu kovov, ktoré sa líšia podmienkami:

• Teplota ohrevu kovov a zliatin je rôzna.
• Čas držania.
• Typ chladenia sa častejšie predlžuje kvôli výmene tepla s okolím.

Je to pomalé chladenie, ktoré umožňuje získať jednotné zloženie ocele. Účelom žíhania je homogénna kovová štruktúra, túžba odstrániť škrupiny a dutiny, malé trhliny.

Na zníženie lokálneho zahusťovania po valcovaní za tepla a za studena sa bežne používajú nasledujúce typy žíhania:

• Difúzia – mení chemické zloženie.
• Plný – ovplyvňuje celú štruktúru, pomáha dosiahnuť jednotnosť.
• Rekryštalizácia – odstraňuje kalenie ocelí.
• Neúplné – robí oceľ tvárnejšou na obrábanie kovov.
• Izotermické – najlepší spôsob zníženia pevnosti ocele.
• Sferoidizácia – premieňa ploché perlitové zrná na sférické.

Teplota normalizácie ocele bola vybraná empiricky pre každý typ zliatiny. Po odliatí alebo valcovaní za studena nemá žiadny obrobok ideálnu štruktúru. Dodatočné tepelné spracovanie - žíhanie - pomáha napraviť situáciu.

Oprava chemického zloženia

Normalizácia a vytvrdzovanieoceľ je potrebná na korekciu vnútorných nehomogenít po odliatí. Tvarové odliatky a ingoty sú podrobené tepelnému spracovaniu. Najčastejšie sa to vyžaduje pri výrobkoch z legovanej ocele.

Ak chcete opraviť chyby ocele, musíte ju zahriať na veľmi vysokú teplotu. V tomto stave sa atómy legujúcich prvkov začnú pohybovať. Vnútorný objem je rovnomerne prerozdelený.

Pri 1100 stupňoch je optimálne tepelné spracovanie ocele. Normalizácia difúzie trvá pri zahrievaní asi 10-20 hodín, po ktorom nasleduje veľmi pomalé ochladzovanie.

Úplné žíhanie

Normalizácia a kalenie podeutektoidnej ocele je nevyhnutné na korekciu štruktúry porušenej zahrievaním v procese výroby odliatkov a výkovkov spracovaných tlakom. Teplota spracovania musí prekročiť kritický bod, keď sa perlit začne premieňať na austenit.

Zvýšenie teploty by malo byť striktne 30-50 stupňov nad kritickým bodom Ac3. Táto hodnota pre legované ocele je prevzatá z tabuliek a pre uhlíkové ocele je určená zo stavového diagramu. Proces normalizácie:

• Počiatočná fáza je zahrievanie o 30-50 stupňov nad kritickú teplotu Ac3. Vytvárajú sa austenitické zrná.
• Udržiavanie pri vysokej teplote je sprevádzané rastom austenitových zŕn.
• Dlhodobé rovnomerné chladenie - malé kryštály austenitu sa rozpadajú na niekoľko perlitových zŕn. dejerovnomerné vyplnenie štruktúry feritickej perlitovej vrstvy.

Na zníženie tvrdosti kovov je potrebné neúplné žíhanie. Častejšie je to potrebné v podmienkach rezania kovov. V dôsledku normalizácie sa eliminuje nadmerné napätie ocele. Na rozdiel od úplného žíhania celý proces prebieha pri nižších teplotách. V dôsledku toho sa strávi menej času.

Spracovanie komplexných legovaných ocelí

Počas procesu izotermickej normalizácie sa tvrdé kovy stávajú tvárnejšími na rezanie. Ohrievanie prebieha pri nasledujúcich teplotách:

• Konštrukčné ocele - nie vyššie ako 30-50 stupňov kritického bodu Ac3.
• Nástrojové ocele - o 5-100 stupňov vyššie ako bod Ac1.

Na rozdiel od uvažovaných metód sa počas izotermického žíhania uskutočňuje ochladzovanie ocele ponorenej do roztavenej soli. Prirodzené chladenie sa vykonáva po poklese teploty na 700 stupňov. V tomto bode sa austenit úplne premení na perlitové zrná.

Korekcia porušenej štruktúry kovov a zliatin

Dvojstupňové chladenie ocelí umožňuje premenu perlitových platní na zrná. Zahrievanie nastáva na teplotu nad bodom Ac1. Potom sa zníži na 700 a udržiava sa až na 500 stupňov. Ďalej sa kov dlho ochladzuje na vzduchu. Táto normalizácia sa nazýva sféroidizácia. Výsledkom je, že výrobok sa dá ľahko rezať. Takto sa spracovávajú kovy obsahujúce 0,65 % uhlíka.

Klep je vzdelanie viacsilné oblasti kovu po lisovaní alebo ťahaní za studena. Rekryštalizačné žíhanie túto vadu odstraňuje – krehkosť ocelí sa eliminuje zahriatím až na 700 stupňov (pod Ac1). V tomto momente sa obnoví kryštalizačná mriežka kovov. Štruktúra sa stáva jemnozrnnou a homogénnou. Je možné vykonať aj lesklé žíhanie, ktorým sa obnovia vlastnosti ocelí po valcovaní plechu, aby sa zachoval lesklý povrch.