2024 Författare: Howard Calhoun | [email protected]. Senast ändrad: 2023-12-17 10:41
Stålnormalisering avser härdningsprocessen genom en cykel av uppvärmning till en viss temperatur och kylning. Värmebehandling har olika lägen för varje typ av metall. Som ett resultat av tillämpningen av teknik blir materialet starkare på grund av eliminering av defekter. De senare uppstår oundvikligen som ett resultat av tidigare steg i tillverkningen av stålprodukter.
Teknikens syfte
Normalisering av stål kan utföras i garageförhållanden med lämplig utrustning. Fördelen med tekniken är produktionen av en tunn eutektoid. Strukturen på detta lager påverkar direkt metallens styrka och styvhet.
Eftersom normaliseringen av stål utförs för att förbättra kvaliteten på produkten, ökar tillverkningskostnaden i enlighet med detta. Tekniken används endast när det behövs. För lätt belastade delar krävs det inte. Ofta är det tillämpligt på tillverkning av profilerade metaller.
Teknik kan ersätta sådana procedurer som härdning med höghärdande, klassisk glödgning. Normalisering av medelkolstål ger inte hög hållfasthet jämförbar med strukturen efter härdning. Men det leder inte tillstark deformation och hjälper till att bli av med inre sprickor.
Teknikens väsen
Stålnormalisering avser den termiska bearbetningsmetoden. Det finns flera metalluppvärmningstekniker som skiljer sig åt i förhållandena:
- Uppvärmningstemperaturen för metaller och legeringar är olika.
- Vänta hålltid.
- Typen av kylning är oftare förlängd på grund av värmeväxling med omgivningen.
Det är långsam kylning som gör det möjligt att få en enhetlig stålsammansättning. Syftet med glödgning är en homogen metallstruktur, önskan att ta bort skal och hålrum, små sprickor.
Följande typer av glödgning används vanligtvis för att minska lokal förtjockning efter varm- och kallvalsning:
- Diffusion - ändrar den kemiska sammansättningen.
- Full - påverkar hela strukturen, hjälper till att uppnå enhetlighet.
- Omkristallisation - tar bort härdning av stål.
- Ofullständig - gör stålet mer formbart för metallbearbetning.
- Isotermisk - det bästa sättet att minska hållfastheten hos stål.
- Spheroidizing - förvandlar platta perlitkorn till sfäriska.
Stålnormaliseringstemperatur valdes empiriskt för varje typ av legering. Efter gjutning eller kallvalsning har inget arbetsstycke en idealisk struktur. Ytterligare värmebehandling - glödgning - hjälper till att rätta till situationen.
Korrigering av den kemiska sammansättningen
Normalisering och härdningstål behövs för att korrigera inre inhomogeniteter efter gjutning. Formade gjutgods och göt utsätts för värmebehandling. Detta krävs oftast för legerade stålprodukter.
För att åtgärda defekter i stål måste du värma upp till en mycket hög temperatur. I detta tillstånd börjar atomerna i legeringselementen att röra sig. Det finns en enhetlig omfördelning av den interna volymen.
Vid 1100 grader är den optimala värmebehandlingen av stål. Diffusionsnormalisering varar cirka 10-20 timmar vid uppvärmning, följt av mycket långsam nedkylning.
Full glödgning
Normalisering och härdning av hypoeutectoid stål är nödvändigt för att korrigera strukturen som brutits av uppvärmning i processen för tillverkning av gjutgods och smide som bearbetas av tryck. Bearbetningstemperaturen måste överstiga den kritiska punkten när perlit börjar omvandlas till austenit.
Temperaturökningen bör vara strikt 30-50 grader över den kritiska punkten Ac3. Detta värde för legerade stål tas från tabellerna, och för kolstål bestäms det från tillståndsdiagrammet. Normaliseringsprocess:
- Det inledande steget är uppvärmning med 30-50 grader över den kritiska temperaturen för Ac3. Austenitiska korn bildas.
- Håll vid hög temperatur åtföljs av tillväxten av austenitkorn.
- Långvarig enhetlig kylning - små austenitkristaller bryts upp i flera perlitkorn. pågårenhetlig fyllning av ferritiska perlitskiktets struktur.
Ofullständig glödgning krävs för att minska hårdheten hos metaller. Oftare är det nödvändigt under förhållanden med metallskärning. Som ett resultat av normalisering elimineras överskottsspänningen i stålet. Till skillnad från full glödgning sker hela processen vid lägre temperaturer. Följaktligen går mindre tid åt.
Bearbetning av komplexa legerade stål
Under processen med isotermisk normalisering blir hårdmetaller mer formbara för skärning. Uppvärmning sker vid följande temperaturer:
- Strukturstål - inte högre än 30-50 grader från den kritiska punkten Ac3.
- Verktygsstål - 5-100 grader högre än punkten Ac1.
Till skillnad från de övervägda metoderna, utförs kylning av stål nedsänkt i smält s alt under isotermisk glödgning. Naturlig kylning utförs efter att temperaturen sjunkit till 700 grader. Vid denna tidpunkt omvandlas austenit fullständigt till perlitkorn.
Korrigering av trasig struktur av metaller och legeringar
Tvåstegskylning av stål gör det möjligt att omvandla perlitplåtar till korn. Uppvärmning sker till en temperatur över Ac1-punkten. Sedan reduceras den till 700 och bibehålls upp till 500 grader. Vidare kyls metallen under lång tid i luft. Denna normalisering kallas sfäroidisering. Som ett resultat kan produkten lätt skäras. Så här behandlas metaller som innehåller 0,65 % kol.
Klep är utbildning merstarka metallområden efter kallstämpling eller ritning. Omkristallisationsglödgning tar bort denna defekt - sprödheten hos stål elimineras genom uppvärmning upp till 700 grader (under Ac1). I detta ögonblick återställs kristallisationsgittret av metaller. Strukturen blir finkornig och homogen. Ljusglödgning kan också utföras, vilket återställer stålens egenskaper efter plåtvalsning, för att bibehålla en blank yta.
