Hvordan og hvorfor stål er normalisert

Finn ut hvordan denne typen varmebehandling gjør jern mer brukbar

Hvordan er stål normalisert, og hva er fordelene med denne prosessen? For å forstå hva stålstandardisering er, må du først forstå hvilken varmebehandling som er. Varmebehandling er en prosess som brukes til å endre materialets fysiske eller kjemiske egenskaper. Varmebehandling av materialer inkluderer metallvarmebehandling, titanvarmebehandling, varmebehandling av aluminiumlegeringer, varmebehandling av rustfritt stål, varmebehandling av messing, varmebehandling av karbonstål og varmebehandling av jern.

Hva betyr normalisering?

Normalisering er en spesiell type varmebehandling som lindrer stress på stål; Dette forbedrer duktiliteten og seigheten i stål som kan herdes etter den kalde arbeidsprosessen . Normalisert varmebehandling etablerer også en mer jevn karbidstørrelse og -fordeling, noe som letter senere varmebehandlingsoperasjoner og gir et mer ensartet sluttprodukt.

For normalisering oppstår, blir stål oppvarmet til en temperatur like over det øvre kritiske punktet. Dette er generelt mer enn 50 C av den temperaturen. Stålet holdes så lenge nok til at mindre metallkorn danner og høyrenkte kornformer for å komme sammen.

Denne transformasjonen kalles kornforfining og fører til dannelsen av et mer ensartet metallstykke. Etter at stål er oppvarmet til en temperatur over det kritiske punktet, blir det luftkjølt til det faller til romtemperatur.

Normaliserende temperaturer sies å variere fra 810 C til 930 C.

Tykkelsen av metallet bestemmer hvor lenge et metallstykke holdes ved det såkalte soaking temperaturen eller temperaturen som forvandler mikrostrukturen. Tykkelsen og sammensetningen av metallet bestemmer også hvor høyt arbeidsstykket oppvarmes.

Andre fordeler med normalisering

Normalisering kan også eliminere dendritisk segregering produsert under støpeprosessen.

Normaliseringsformen til varmebehandlingen er billigere enn annealing. Annealing er en varmebehandlingsprosess som bringer metall nærmere en tilstand av likevekt. I denne tilstanden blir metallet mykere og dermed lettere å jobbe med. Annealing, som American Foundry Society refererer til som "ekstrem over-aldring," krever langsom matlaging av metall for å tillate at mikrostrukturen forvandles.

Fordi normalisering er billigere enn annealing, er det ikke overraskende den vanligste industrialiseringsprosessen av metall. Hvis du lurer på hvorfor annealing er dyrere, gir Ispat Digest en logisk forklaring på kostnadsforskjellen som følger:

"Ved normalisering, fordi kjølingen foregår i luften, er ovnen klar for neste syklus så snart oppvarmings- og gjennombløtningstrinnene er over sammenlignet med glødemiddel, hvor ovnskjøling etter oppvarming og oppblåsingstrinn trenger åtte til 20 timer , avhengig av mengden av ladning. "

Normalisering er ikke bare rimeligere enn annealing, det produserer hardere og sterkere metall enn annealing prosessen. Normalisering brukes ofte i produksjon av varmvalsede stålprodukter, som jernbanehjul, barer, aksler og andre smidde stålprodukter.

Forhindre strukturelle uregelmessigheter

Selv om normalisering kan ha fordeler over glødemiddel, har jern generelt fordeler fra enhver form for varmebehandling. Dette er dobbelt så sant når gjengivelsesformen er komplisert. Dessuten er støpejern i komplekse former sårbare for strukturelle problemer etter at de er avkjølt. Disse strukturelle uregelmessighetene kan forvride materialet og forårsake andre problemer i jernens mekanikk.

For å forhindre slike problemer oppstår, gjennomgår metaller normaliserende, annealing eller stress-lindrende prosesser.

Metaller som ikke krever normalisering

Ikke alle metaller krever normalisering termisk prosess. For eksempel er det sjelden at kulstoffstål krever normalisering. Når det blir sagt, hvis slike stål blir normalisert, kommer det ingen skade på materialet. Også, når jernstøpegodene er like tykke i hele og deres seksjonsstørrelser er det samme, blir de generelt gjennomglødende prosessen i stedet for normaliseringsprosessen.

Andre ulike varmebehandlingsprosesser

Karbureringsstål. Carburizing varmebehandling er innføring av karbon i overflaten av stål. Karburering oppstår når stålet oppvarmes over kritisk temperatur i en karbureringsovn, som inneholder mer karbon enn stålet inneholder.

Avkulling. Decarburization er fjerning av karbon fra overflaten av stål. Decarburisering oppstår når stålet oppvarmes over kritisk temperatur i en atmosfære som inneholder mindre karbon enn stålet inneholder.

Dypfrysestål. Dypfrysing avkjøler et stål til ca. -100 F eller lavere for å fullføre transformasjon av austenitt til martensitt.