Что такое нормализация?
Нормализация – это термическая обработка, повышающая ударную вязкость стали.После нагрева стальной детали на 30–50 ℃ выше температуры Ac3, держите ее в тепле в течение некоторого времени, а затем охладите на воздухе из печи.Основная особенность заключается в том, что скорость охлаждения выше, чем отжига, но ниже, чем закалки.Во время нормализации кристаллические зерна стали можно измельчить при несколько более быстром охлаждении, что позволяет не только получить удовлетворительную прочность, но также значительно улучшить ударную вязкость (значение AKV) и снизить склонность детали к растрескиванию.После нормализации комплексные механические свойства некоторых низколегированных горячекатаных стальных листов, поковок и отливок из низколегированной стали могут быть значительно улучшены, а также улучшаются характеристики резки.
Нормализация имеет следующие цели и применения:
① Для заэвтектоидных сталей нормализацию применяют для устранения перегретой крупнозернистой и видманштеттовой структуры отливок, поковок и сварных изделий, а также полосчатой структуры в прокатных материалах;очистить зерна;и может использоваться в качестве предварительной термообработки перед закалкой.
② Для заэвтектоидной стали нормализация позволяет устранить сетчатый вторичный цементит и очистить перлит, что не только улучшает механические свойства, но и облегчает последующий сфероидизирующий отжиг.
③ Для низкоуглеродистых тонких стальных листов глубокой вытяжки нормализация может устранить свободный цементит на границе зерен, чтобы улучшить характеристики глубокой вытяжки.
④ Для низкоуглеродистой стали и низкоуглеродистой низколегированной стали нормализация позволяет получить более мелкочешуйчатую перлитную структуру, повысить твердость до HB140-190, избежать явления «прилипания ножа» во время резки и улучшить обрабатываемость.Для среднеуглеродистой стали в ситуациях, когда можно использовать как нормализацию, так и отжиг, нормализация является более экономичной и удобной.
⑤ Для обычной среднеуглеродистой конструкционной стали в ситуациях, когда механические свойства не должны быть высокими, вместо закалки и высокотемпературного отпуска можно использовать нормализацию, которая не только проста в эксплуатации, но также делает структуру и размер стальная конюшня.
⑥ Высокотемпературная нормализация (на 150-200 ℃ выше Ac3) может уменьшить сегрегацию компонентов отливок и поковок из-за высокой скорости диффузии при высоких температурах.Крупные зерна после высокотемпературной нормализации могут быть измельчены путем последующей второй нормализации при более низкой температуре.
⑦ Для некоторых низко- и среднеуглеродистых легированных сталей, используемых в паровых турбинах и котлах, часто используется нормализация для получения бейнитной структуры, а затем высокотемпературный отпуск, который имеет хорошее сопротивление ползучести при использовании при 400-550 ℃.
⑧ Помимо стальных деталей и стальных изделий, нормализация также широко используется при термической обработке ковкого чугуна для получения перлитной матрицы и повышения прочности ковкого чугуна.Поскольку характеристикой нормализации является воздушное охлаждение, температура окружающей среды, метод укладки, поток воздуха и размер заготовки влияют на структуру и производительность после нормализации.Нормализующую структуру также можно использовать в качестве метода классификации легированной стали.Обычно легированную сталь делят на перлитную, бейнитную, мартенситную и аустенитную сталь по структуре, полученной при охлаждении на воздухе после нагрева образца диаметром 25 мм до 900℃.
Что такое отжиг?
Отжиг — это процесс термической обработки металла, при котором металл медленно нагревается до определенной температуры, выдерживается в течение достаточного времени, а затем охлаждается с соответствующей скоростью.Термическую обработку отжигом подразделяют на полный отжиг, неполный отжиг и отжиг для снятия напряжений.Механические свойства отожженных материалов можно проверить с помощью испытания на растяжение или твердости.Многие стали поставляются в отожженном термообработанном состоянии.Твердость стали можно проверить с помощью твердомера Роквелла для проверки твердости HRB.Для более тонких стальных пластин, стальных полос и тонкостенных стальных труб для измерения твердости HRT можно использовать поверхностный твердомер Роквелла.
Целью отжига является:
① Улучшите или устраните различные структурные дефекты и остаточные напряжения, вызванные сталью в процессе литья, ковки, прокатки и сварки, чтобы предотвратить деформацию и растрескивание заготовок.
② Смягчите заготовку для резки.
③ Уточните зерно и улучшите структуру, чтобы улучшить механические свойства заготовки.
④ Подготовить конструкцию к окончательной термообработке (закалке, отпуску).
Обычными процессами отжига являются:
① Полный отжиг.Применяется для очистки грубой перегретой структуры с плохими механическими свойствами средне- и низкоуглеродистых сталей после литья, ковки и сварки.Нагрейте заготовку на 30-50 ℃ выше температуры, при которой весь феррит превращается в аустенит, выдержите ее некоторое время в тепле, а затем медленно охладите в печи.В процессе охлаждения аустенит снова преобразуется, что может сделать структуру стали более мелкой.
② Сфероидизирующий отжиг.Используется для снижения высокой твердости инструментальной и подшипниковой стали после ковки.Нагрейте заготовку на 20–40 ℃ выше температуры, при которой сталь начинает образовывать аустенит, держите ее в тепле, а затем медленно охладите.В процессе охлаждения пластинчатый цементит в перлите приобретает сферическую форму, тем самым снижая твердость.
③ Изотермический отжиг.Используется для снижения высокой твердости некоторых легированных конструкционных сталей с высоким содержанием никеля и хрома при резке.Обычно его сначала охлаждают до самой нестабильной температуры аустенита с относительно высокой скоростью и сохраняют теплым в течение соответствующего времени.Аустенит превращается в троостит или троостит, при этом твердость может снижаться.
④ Рекристаллизационный отжиг.Применяется для устранения явления упрочнения (повышения твердости и снижения пластичности) металлических проволок и тонких пластин при холодном волочении и холодной прокатке.Температура нагрева обычно на 50–150 ℃ ниже температуры, при которой сталь начинает образовывать аустенит.Только таким образом можно устранить эффект наклепа и размягчить металл.
⑤ Графитизационный отжиг.Применяется для превращения чугуна, содержащего большое количество цементита, в ковочный чугун с хорошей пластичностью.Технологическая операция заключается в нагреве отливки примерно до 950 ℃, поддержании ее в тепле в течение определенного периода, а затем соответствующем охлаждении для разложения цементита с образованием хлопьевидного графита.
⑥ Диффузионный отжиг.Применяется для гомогенизации химического состава отливок из сплавов и улучшения их эксплуатационных характеристик.Метод заключается в том, чтобы нагреть отливку до максимально возможной температуры без плавления, поддерживать ее в тепле в течение длительного времени, а затем медленно охлаждать ее после того, как различные элементы в сплаве диффундируют и стремятся к равномерному распределению.
⑦ Отжиг для снятия напряжений.Применяется для устранения внутренних напряжений стальных отливок и сварных деталей.Для стальных изделий температура ниже 100-200 ℃, при которой аустенит начинает образовываться после нагрева, а затем охлаждаться на воздухе после сохранения тепла, внутреннее напряжение можно устранить.
Время публикации: 11 июня 2024 г.