Was ist normalisierend?
Normalisieren ist eine Wärmebehandlung, die die Zähigkeit von Stahl verbessert.Nachdem Sie das Stahlbauteil auf 30–50 °C über der Ac3-Temperatur erhitzt haben, halten Sie es einige Zeit warm und kühlen Sie es dann an der Luft aus dem Ofen ab.Das Hauptmerkmal ist, dass die Abkühlgeschwindigkeit schneller ist als beim Glühen, aber niedriger als beim Abschrecken.Beim Normalisieren können die Kristallkörner des Stahls in einer etwas schnelleren Abkühlung verfeinert werden, wodurch nicht nur eine zufriedenstellende Festigkeit erzielt werden kann, sondern auch die Zähigkeit (AKV-Wert) deutlich verbessert und die Rissbildungsneigung des Bauteils verringert werden kann.Nach dem Normalisieren können die umfassenden mechanischen Eigenschaften einiger niedriglegierter warmgewalzter Stahlplatten, Schmiedeteile aus niedriglegiertem Stahl und Gussteile erheblich verbessert werden, und auch die Schneidleistung wird verbessert.
Die Normalisierung hat folgende Zwecke und Verwendungszwecke:
① Bei übereutektoidem Stahl wird das Normalisieren verwendet, um die überhitzte grobkörnige Struktur und die Widmanstätten-Struktur von Guss-, Schmiede- und Schweißteilen sowie die Bandstruktur in gewalzten Materialien zu beseitigen.die Körner verfeinern;und kann als Vorwärmebehandlung vor dem Abschrecken verwendet werden.
② Bei übereutektoidem Stahl kann das Normalisieren das sekundäre Zementitnetzwerk eliminieren und den Perlit verfeinern, was nicht nur die mechanischen Eigenschaften verbessert, sondern auch das anschließende sphäroidisierende Glühen erleichtert.
③ Bei tiefgezogenen dünnen Stahlplatten mit niedrigem Kohlenstoffgehalt kann durch Normalisieren der freie Zementit an der Korngrenze entfernt werden, um die Tiefziehleistung zu verbessern.
④ Bei kohlenstoffarmen Stählen und niedriglegierten Stählen mit niedrigem Kohlenstoffgehalt können durch Normalisieren feinere, schuppige Perlitstrukturen erhalten, die Härte auf HB140-190 erhöht, das Phänomen des „Klebens des Messers“ beim Schneiden vermieden und die Bearbeitbarkeit verbessert werden.Bei Stahl mit mittlerem Kohlenstoffgehalt ist Normalisieren in Situationen, in denen sowohl Normalisieren als auch Glühen verwendet werden kann, wirtschaftlicher und bequemer.
⑤ Bei gewöhnlichem Baustahl mit mittlerem Kohlenstoffgehalt kann in Situationen, in denen keine hohen mechanischen Eigenschaften erforderlich sind, Normalisieren anstelle von Abschrecken und Hochtemperaturanlassen verwendet werden, was nicht nur einfach zu handhaben ist, sondern auch die Struktur und Größe verbessert der Stahlstall.
⑥ Hochtemperatur-Normalisieren (150–200 °C über Ac3) kann aufgrund der hohen Diffusionsrate bei hohen Temperaturen die Komponentensegregation von Guss- und Schmiedeteilen verringern.Die groben Körner nach dem Normalisieren bei hoher Temperatur können durch ein anschließendes zweites Normalisieren bei niedrigerer Temperatur verfeinert werden.
⑦ Bei einigen legierten Stählen mit niedrigem und mittlerem Kohlenstoffgehalt, die in Dampfturbinen und Kesseln verwendet werden, wird häufig Normalisieren verwendet, um eine Bainitstruktur zu erhalten, und anschließend Hochtemperaturanlassen, das bei Verwendung bei 400–550 °C eine gute Kriechfestigkeit aufweist.
⑧ Neben Stahlteilen und Stahlprodukten wird das Normalisieren auch häufig bei der Wärmebehandlung von Sphäroguss eingesetzt, um eine Perlitmatrix zu erhalten und die Festigkeit von Sphäroguss zu verbessern.Da das Merkmal des Normalisierens die Luftkühlung ist, haben die Umgebungstemperatur, die Stapelmethode, der Luftstrom und die Werkstückgröße einen Einfluss auf die Struktur und Leistung nach dem Normalisieren.Die Normalisierungsstruktur kann auch als Klassifizierungsmethode für legierten Stahl verwendet werden.Normalerweise wird legierter Stahl in Perlitstahl, Bainitstahl, Martensitstahl und Austenitstahl unterteilt, entsprechend der Struktur, die durch Luftkühlung nach dem Erhitzen einer Probe mit einem Durchmesser von 25 mm auf 900 °C erhalten wird.
Was ist Glühen?
Glühen ist ein Wärmebehandlungsprozess für Metall, bei dem das Metall langsam auf eine bestimmte Temperatur erhitzt, über einen ausreichenden Zeitraum gehalten und dann mit einer angemessenen Geschwindigkeit abgekühlt wird.Die Glühwärmebehandlung wird in vollständiges Glühen, unvollständiges Glühen und Spannungsarmglühen unterteilt.Die mechanischen Eigenschaften geglühter Materialien können durch Zugversuche oder Härtetests geprüft werden.Viele Stähle werden im geglühten Wärmebehandlungszustand geliefert.Der Härtetest von Stahl kann mit einem Rockwell-Härteprüfer zur Prüfung der HRB-Härte durchgeführt werden.Bei dünneren Stahlplatten, Stahlbändern und dünnwandigen Stahlrohren kann ein Oberflächen-Rockwell-Härteprüfer zur Prüfung der HRT-Härte verwendet werden.
Der Zweck des Glühens ist:
① Verbessern oder beseitigen Sie verschiedene Strukturfehler und Eigenspannungen, die durch Stahl beim Gießen, Schmieden, Walzen und Schweißen verursacht werden, um Verformungen und Risse in den Werkstücken zu verhindern.
② Erweichen Sie das Werkstück zum Schneiden.
③ Verfeinern Sie die Körner und verbessern Sie die Struktur, um die mechanischen Eigenschaften des Werkstücks zu verbessern.
④ Bereiten Sie die Struktur für die abschließende Wärmebehandlung (Abschrecken, Anlassen) vor.
Gängige Glühverfahren sind:
① Vollständiges Glühen.Es wird verwendet, um die grobe überhitzte Struktur mit schlechten mechanischen Eigenschaften von Stahl mit mittlerem und niedrigem Kohlenstoffgehalt nach dem Gießen, Schmieden und Schweißen zu verfeinern.Erhitzen Sie das Werkstück auf 30–50 °C über der Temperatur, bei der das gesamte Ferrit in Austenit umgewandelt wird, halten Sie es einige Zeit warm und kühlen Sie es dann langsam mit dem Ofen ab.Beim Abkühlvorgang wandelt sich Austenit wieder um, wodurch das Stahlgefüge feiner werden kann.
② Sphäroidisierendes Glühen.Wird verwendet, um die hohe Härte von Werkzeugstahl und Lagerstahl nach dem Schmieden zu reduzieren.Erhitzen Sie das Werkstück auf 20–40 °C über der Temperatur, bei der Stahl beginnt, Austenit zu bilden, halten Sie es warm und kühlen Sie es dann langsam ab.Während des Abkühlvorgangs wird der lamellare Zementit im Perlit kugelig und verringert dadurch die Härte.
③ Isothermes Glühen.Wird verwendet, um die hohe Härte einiger legierter Baustähle mit hohem Nickel- und Chromgehalt beim Schneiden zu reduzieren.Im Allgemeinen wird es zunächst relativ schnell auf die instabilste Temperatur des Austenits abgekühlt und für eine angemessene Zeit warm gehalten.Austenit wird in Troostit oder Troostit umgewandelt und die Härte kann verringert werden.
④ Rekristallisationsglühen.Wird verwendet, um das Härtungsphänomen (erhöhte Härte und verringerte Plastizität) von Metalldrähten und dünnen Platten beim Kaltziehen und Kaltwalzen zu beseitigen.Die Erwärmungstemperatur liegt im Allgemeinen 50–150 °C unter der Temperatur, bei der Stahl beginnt, Austenit zu bilden.Nur so kann der Kaltverfestigungseffekt aufgehoben und das Metall erweicht werden.
⑤ Graphitisierungsglühen.Es wird verwendet, um Gusseisen mit einem hohen Anteil an Zementit in schmiedbares Gusseisen mit guter Plastizität umzuwandeln.Der Prozessvorgang besteht darin, das Gussstück auf etwa 950 °C zu erhitzen, es für einen bestimmten Zeitraum warm zu halten und es dann entsprechend abzukühlen, um den Zementit zu zersetzen und flockigen Graphit zu bilden.
⑥ Diffusionsglühen.Es wird verwendet, um die chemische Zusammensetzung von Legierungsgussteilen zu homogenisieren und deren Leistung zu verbessern.Die Methode besteht darin, den Guss auf die höchstmögliche Temperatur zu erhitzen, ohne zu schmelzen, ihn lange warm zu halten und ihn dann langsam abzukühlen, nachdem die verschiedenen Elemente in der Legierung diffundiert sind und sich tendenziell gleichmäßig verteilen.
⑦ Spannungsarmglühen.Es wird verwendet, um die inneren Spannungen von Stahlgussteilen und Schweißteilen zu beseitigen.Bei Stahlprodukten liegt die Temperatur unter 100–200 °C, bei der sich nach dem Erhitzen Austenit zu bilden beginnt, und kühlt dann nach dem Warmhalten an der Luft ab, wodurch die inneren Spannungen beseitigt werden können.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 11. Juni 2024