Normalizarea oțelului este un fel de tratament termic, așa că înțelegerea tratamentului termic este primul pas în înțelegerea normalizării oțelului. De acolo, nu este greu de înțeles care este normalizarea oțelului și de ce este o parte comună a industriei siderurgice.
Ce este tratamentul termic?
Tratament termic este un proces în care metalele sunt încălzite și răcite pentru a-și schimba structura. Modificările proprietăților chimice și fizice ale metalelor diferă în funcție de temperaturile la care sunt încălzite și de cât sunt răcite ulterior. Tratamentul termic este utilizat pentru o mare varietate de metale.
Metalele sunt de obicei tratate pentru a îmbunătăți rezistența, duritatea, duritatea, ductilitatea și rezistența la coroziune. Diferitele moduri prin care metalele pot fi supuse unui tratament termic includ recoacere, temperare și normalizare.
Bazele normalizării
Normalizarea elimină impuritățile din oțel și îi îmbunătățește rezistența și duritatea. Acest lucru se întâmplă prin modificarea dimensiunii bobului, făcându-l mai uniform în întreaga bucată de oțel. Oțelul este încălzit mai întâi la o temperatură specifică, apoi răcit prin aer.
În funcție de tipul de oțel, normalizarea temperaturilor de obicei variază de la 810 grade Celsius până la 930 grade Celsius. Grosimea metalului determină cât timp se ține o bucată de metal la „temperatura de înmuiere” - temperatura care transformă microstructura. Grosimea și compoziția metalului determină, de asemenea, cât de mare este încălzită piesa de prelucrat.
Beneficiile normalizării
Forma de normalizare a tratamentului termic este mai puțin costisitoare decât recoacerea. Recuperarea este o tratament termic proces care apropie metalul de o stare de echilibru. În această stare, metalul devine mai moale și mai ușor de utilizat. Recuperarea - la care American Foundry Society se referă la „îmbătrânire extremă” - necesită preparare lentă a metalului pentru a permite transformarea microstructurii sale. Se încălzește deasupra punctului său critic și se lasă să se răcească lent, mult mai lent decât în timpul procesului de normalizare.
Datorită relativității sale ieftine, normalizarea este cel mai frecvent proces de industrializare a metalului. Dacă vă întrebați de ce recoacerea este mai costisitoare, Ispat Digest oferă o explicație logică pentru diferența de cost, după cum urmează:
"În timpul normalizării, deoarece răcirea are loc în aer, cuptorul este gata pentru următorul ciclu imediat ce etapele de încălzire și înmuiere sunt în comparație cu recoacerea, unde răcirea cuptorului după etapele de încălzire și înmuiere are nevoie de opt până la 20 de ore, în funcție de cantitatea de încărca."
Însă normalizarea nu este doar mai puțin costisitoare decât recoacerea, ci produce și un metal mai greu și mai puternic decât procesul de recoacere. Normalizarea este adesea folosită la producerea de produse din oțel laminat la cald, cum ar fi roți de cale ferată, bare, osii și alte produse din oțel forjat.
Prevenirea neregularităților structurale
In timp ce normalizare poate avea avantaje față de recoacere, fierul beneficiază în general de orice fel de tratament termic. Acest lucru este dublu adevărat atunci când forma de turnare în cauză este complicată. Piesele turnate din fier în forme complexe (care pot fi găsite în medii industriale, cum ar fi mine, câmpuri petroliere și utilaje grele) sunt vulnerabile la probleme structurale după răcire. Aceste nereguli structurale pot denatura materialul și pot provoca alte probleme în mecanica fierului.
Pentru a preveni apariția unor astfel de probleme, metalele sunt supuse proceselor de normalizare, recoacere sau de atenuare a stresului.
Metale care nu necesită normalizare
Nu toate metalele necesită procesul termic de normalizare. De exemplu, este rar ca oțelurile cu conținut scăzut de carbon să necesite normalizare. Acestea fiind spuse, dacă astfel de oțeluri sunt normalizate, materialul nu va aduce niciun rău. De asemenea, atunci când turnările de fier au o grosime consistentă și dimensiuni de secțiune egale, acestea sunt în general trecute prin procesul de recoacere, mai degrabă decât prin procesul de normalizare.
Alte procese de tratare a căldurii
Oțel carburant: Tratarea termică prin carburizare este introducerea carbonului pe suprafața oțelului. Carburizarea are loc atunci când oțelul este încălzit peste temperatura critică într-un cuptor de carburare care conține mai mult carbon decât conține oțelul.
decarburare: Decarburizarea este eliminarea carbonului de pe suprafața oțelului. Decarburizarea are loc atunci când oțelul este încălzit peste temperatura critică într-o atmosferă care conține mai puțin carbon decât conține oțelul.
Oțel de îngheț profund: Înghețarea profundă este o răcire a oțelului la aproximativ -100 grade Fahrenheit sau mai mică pentru a finaliza transformarea austenitei în martensită.