Нормализация термической обработки стальных отливок


Нормализация, также известная как нормализация, заключается в нагреве заготовки до Ac3 (Ac относится к конечной температуре, при которой весь свободный феррит превращается в аустенит во время нагрева, обычно от 727°C до 912°C) или Acm (Acm представляет собой фактически нагрева, критическая температурная линия для полной аустенизации заэвтектоидной стали составляет 30 ~ 50 ℃ выше 30 ~ 50 ℃. После выдержки в течение определенного периода времени процесс термообработки металла вынимают из печи и охлаждают путем распыления воды, распыления или продувка воздухом.Его цель состоит в том, чтобы сделать измельчение зерна и равномерное распределение карбида.Разница между нормализацией и отжигом заключается в том, что нормализующая скорость охлаждения немного выше, чем скорость охлаждения при отжиге, поэтому нормализующая структура тоньше, чем структура отжига, и ее также улучшаются механические свойства.Кроме того, внешнее охлаждение печи нормализации не занимает оборудования, а производительность высокая.Поэтому нормализацию используют максимально возможность замены отжига в производстве. Для ответственных поковок сложной формы после нормализации требуется высокотемпературный отпуск (550-650°С). Целью высокотемпературного отпуска является устранение напряжения, возникающего при нормализации охлаждения, и повышение ударной вязкости и пластичности. После нормализации обработки некоторых листов горячекатаной низколегированной стали, поковок и отливок из низколегированной стали можно значительно улучшить всесторонние механические свойства материалов, а также улучшить характеристики резания.

1. Нормализация, используемая для низкоуглеродистой стали, твердость после нормализации немного выше, чем у отжига, и ударная вязкость также хорошая. Его можно использовать в качестве предварительной обработки для резки.

2. Нормализация, используемая для среднеуглеродистой стали, может заменить закалку и отпуск (закалка + высокотемпературный отпуск) в качестве окончательной термообработки или в качестве предварительной обработки перед закалкой поверхности индукционным нагревом.

3. Нормализация, используемая в инструментальной стали, подшипниковой стали, науглероженной стали и т. д., может уменьшить или подавить образование сетчатых карбидов, чтобы получить хорошую структуру, необходимую для сфероидизирующего отжига.

4. Нормализация, используемая для стальных отливок, позволяет улучшить структуру литого металла и улучшить характеристики резания.

5. Нормализация, используемая для больших поковок, может использоваться в качестве окончательной термообработки, чтобы избежать большей склонности к растрескиванию во время закалки.

6. Нормализация, используемая для ковкого чугуна для повышения твердости, прочности и износостойкости, например, при производстве важных деталей, таких как коленчатые валы и шатуны автомобилей, тракторов и дизельных двигателей.

7. Процесс нормализации проводится перед сфероидизирующим отжигом заэвтектоидной стали, что позволяет устранить сетчатый вторичный цементит и обеспечить сфероидизацию всего цементита во время сфероидизирующего отжига.

Структура после нормализации: доэвтектоидная сталь представляет собой феррит + перлит, эвтектоидная сталь представляет собой перлит, заэвтектоидная сталь представляет собой перлит + вторичный цементит и является прерывистой.

Нормализация в основном применяется для стальных заготовок. Нормализация стали аналогична отжигу, но скорость охлаждения выше, а структура тоньше. Некоторые стали с очень низкой критической скоростью охлаждения могут превращать аустенит в мартенсит при охлаждении на воздухе. Эта обработка не является нормализующей, а называется закалкой на воздухе. Напротив, некоторые крупногабаритные заготовки из стали с большой критической скоростью охлаждения не могут получить мартенсит даже при закалке в воду, а эффект закалки близок к нормализующему. Твердость стали после нормализации выше, чем после отжига. При нормализации нет необходимости охлаждать заготовку печью, как при отжиге. Печь занимает короткое время, а эффективность производства высока. Поэтому нормализация обычно максимально заменяет отжиг в производстве. Для малоуглеродистой стали с содержанием углерода менее 0,25 % достигаемая после нормализации твердость умеренная, что более удобно для резки, чем отжиг, а нормализация обычно применяется для подготовки к резке и работе. Для среднеуглеродистой стали с содержанием углерода от 0,25 до 0,5% она также может соответствовать требованиям резки после нормализации. Для легконагруженных деталей из этой марки стали нормализация может применяться и как окончательная термообработка. Нормализация высокоуглеродистой инструментальной стали и подшипниковой стали заключается в устранении сетевых карбидов в организации и подготовке организации к сфероидизирующему отжигу.

Для окончательной термообработки обычных конструкционных деталей, поскольку нормализованная заготовка обладает лучшими комплексными механическими свойствами, чем отожженное состояние, нормализация может использоваться в качестве окончательной термообработки для некоторых обычных конструкционных деталей, которые не нагружены и имеют низкие требования к производительности, чтобы снизить количество процессов, экономия энергии и повышение эффективности производства. Кроме того, для некоторых больших или сложных деталей, когда закалка может привести к растрескиванию, нормализация часто может заменить закалку и отпуск в качестве окончательной термической обработки.

Для контроля стальных отливок с хорошими механическими свойствами есть несколько объявлений по нормализации термической обработки.

1. Правильно расположите стальные отливки в печах.

При нормализующей обработке стальные отливки должны быть зафиксированы в определенном положении. Они не могут располагаться случайным образом. Хорошее положение во время нормализации может сделать участки стальных отливок по выплавляемым моделям однородно термообработанными.

2. Перед нагревом подумайте о различных размерах и толщине стенок.

Для стальных отливок длинной формы или малого диаметра гораздо лучше разместить их хорошо, чтобы избежать дефектов деформации. Если в одной печи нагреваются стальные отливки с малым сечением и большим сечением, то отливки с малым сечением следует размещать перед печью. Для сложных стальных отливок, особенно полых, гораздо лучше сначала предварительно нагреть отливки, а затем постепенно повышать температуру. Это поможет избежать дефектов напряжения, остающихся в стальных отливках, вызванных быстрым процессом нагрева.

3. Охлаждение после нормализации

После нормализации стальные отливки должны быть размещены отдельно на сухом грунте. Нагретые отливки нельзя укладывать внахлест или помещать во влажную землю. Это повлияет на охлаждение различных участков отливок. Скорость охлаждения на разных участках будет влиять на твердость на этих участках.
Как правило, температура воды не может превышать 40 ℃. Температура масла менее 80℃.

4. Нормализация отливок из сталей разных марок.

Если требуемые температуры для стальных отливок из разных материалов одинаковы, их можно термообрабатывать в одной печи. Или их следует нагревать в соответствии с требуемыми температурами разных степеней.