Меню
Метал, який використовується у виробництві високотехнологічних конструкцій і деталей, частіше за все повинен бути однорідним та дрібнозернистим. Такі сталі володіють більш високими механічними характеристиками у порівнянні з матеріалом крупнозернистої структури. Для отримання необхідних механічних властивостей, зміни внутрішньої будови використовується термообробка сталі. Вона включає безліч методів температурного впливу.
Нормалізація сталі (НС) є різновидом відпалу й відноситься до процесів термічної обробки (ТО), при яких сплав нагрівається до аустенітного стану, витримується певний час та охолоджується. В даному випадку нагрів відбувається до температури, що перевищує критичну точку Ас3 на 30-50°С, при якій метал витримується, а потім охолоджується на повітрі.
Для кожного виду сплавів існує свій певний режим обробки. В ході процесу:
Результат ТО описується графіком з координатами «температура-час». Для доевтектоїдних (вміст вуглецю до 0,8%), евтектоїдних (0,8% вуглецю) й заевтектоїдних (понад 0,8% вуглецю) сталей температурний режим нормалізації й структурний та фазовий склад після термічної обробки будуть значно відрізнятися.
Нормалізація сталі використовується в таких цілях:
Щоб зрозуміти, для чого потрібна нормалізація сталі, потрібно розібратися в технології.
Для виконання даної обробки використовуються спеціалізовані ділянки металургійних та переробних підприємств, оснащені термічними печами та іншим допоміжним обладнанням. Тут метал нагрівають до температури аустенітизації, яка залежить від конкретної марки сталі. Після необхідної витримки сталевий виріб вивантажують з наступним охолодженням на спокійному повітрі (іноді може застосовуватися посилене повітряне обдування).
У прокатних цехах металургійних підприємств нормалізація за такою схемою може бути замінена нормалізуючою прокаткою, яка здійснюється в потоці стану з використанням тепла нагріву напівфабрикату перед деформацією. Така обробка дозволяє отримати структуру й властивості сталевого прокату, аналогічні нормалізованому стану, при набагато менших тимчасових й енергетичних витратах.
Ключовими параметрами будь-якої термічної обробки є:
Температуру нагріву сталі під нормалізацію вибирають з урахуванням її критичних точок. Найчастіше для цього використовують спеціальні ізотермічні та термокінетичні діаграми розпаду аустеніту. Для нових марок сталі значення критичних температур визначають дослідним шляхом.
Для доевтектоїдних сталей температура нагріву під нормалізацію зазвичай призначається на 30-50°С вище критичної точки Ас3. Заевтектоїдні сталі нагрівають до більш низьких температур в інтервалі Ас1-Ас3 (типовий режим – Ас1 +50°С) для виключення надмірного зростання зерна аустеніту й подальшого утворення грубої сітки цементиту.
Тривалість нагрівання під нормалізацію складається з двох основних елементів – часу прогріву виробу до заданої температури й часу фазових перетворень. Для малогабаритних виробів простої форми зазвичай для прогріву достатньо 15 хвилин. Час фазових перетворень залежить від ступеня легування сплаву: для вуглецевої сталі й низьколегованих марок призначають 1,5 хвилини на кожен міліметр товщини продукту, для високолегованих – 2-2,5 хв/мм.
Це важливий елемент термічної обробки, яка формує комплекс якісних та експлуатаційних характеристик виробу. Нормалізація сталі виконується з охолодженням на спокійному повітрі або із застосуванням прискореного обдування вентиляторами.
В результаті такої термообробки нормалізована сталь стає більш дрібнозернистою й рівномірною по механічних характеристиках у порівнянні з гарячекатаної.
ТО сталі дозволяє надати матеріалу характерний набір властивостей шляхом зміни його внутрішньої структури. Крім нормалізації, термічна обробка сталі може здійснюватися й іншими методами.
Вибір способу термічної обробки здійснюється на підставі хімічного складу і параметрів сталевого виробу, рівня властивостей, який потрібно забезпечити, а також наявного набору обладнання для здійснення даних операцій. Термічна обробка може застосовуватися і як проміжна операція при виготовленні металовиробів, і як остаточна – що додає продукту кінцевий комплекс характеристик.
Щоб убезпечити своє виробництво від форс-мажорних ситуацій, пов'язаних з використанням деталей та конструкцій з неякісного металу, придбайте тільки сертифіковану продукцію й тільки у надійних постачальників.
Якщо ви вирішили купити металопрокат у нас, ви отримуєте додатково гарантію відповідності заявленій структурі й хімічному складу. Потрібна консультація? З будь-яких питань звертайтеся на нашу контактну лінію за телефоном 0800-30-30-70 – надаємо консультативну підтримку безкоштовно.