Нормалізація

Нормалізація - термічна обробка, яка полягає в нагріванні до температур на 30 ... 50 ° С вище Ас 3 доевтектоїдних і Ас т заевтектоідних сталей, ізотермічної витримки для прогріву і завершення фазових перетворень, і охолодженні на спокійному повітрі. Розпад аустеніту в процесі охолодження на повітрі відбувається в температурному інтервалі перлітного перетворення, але при таких ступенях переохолодження, коли утворюється феритної-цементітная суміш більш тонкого будови, ніж перліт. При нормалізації сталь набуває структуру сорбіту або сорбітообразного дисперсного перліту.

Призначення нормалізації залежить від хімічного складу стали, і в першу чергу від вмісту вуглецю.

Для доевтектоїдних низьковуглецевих (до 0,3% вуглецю) сталей нормалізацію часто застосовують замість відпалу. В цьому випадку вона є попередньою або проміжної термічною обробкою, яку проводять на заготовках з метою поліпшення їх оброблюваність

Графік поліпшення деталей, виготовлених з вуглецевих і легованих конструкційних сталей з 0,3 ... 0,55% вуглецю

Мал. 5.25. Графік поліпшення деталей, виготовлених з вуглецевих і легованих конструкційних сталей з 0,3 ... 0,55% вуглецю

сти різанням. Твердість заготовок таких сталей, що мають після нормалізації структуру сорбіту, трохи вище твердості заготовок після відпалу, після якого вони мають структуру фериту і перліту. Так, твердість отожженной вуглецевої сталі з вмістом вуглецю 0,2% становить 120 НВ, а після нормалізації - 130 НВ. Таке підвищення твердості практично не змінює режимів різання, але покращує оброблюваність різанням, так як підвищення твердості сталей полегшує дроблення стружки (зменшує "наволакивания" на інструмент), покращує якість обробленої поверхні. Крім того, нормалізація трохи зменшує анізотропію властивостей, що викликається присутністю в гарячодеформовані стали витягнутих неметалічних включень. При прискореному охолодженні (в порівнянні з відпалом) виникає більше центрів кристалізації і строчсчность структури стає менш вираженою. Використання для низьковуглецевих сталей нормалізації замість відпалу виправдано і економічно, так як цей процес менш тривалий і вимагає меншого завантаження термічного обладнання (охолодження не в печі, а на повітрі).

Для конструкційних середньовуглецевих поліпшуються сталей, що містять 0,3 ... 0,55% вуглецю, нормалізацію застосовують замість поліпшення. В цьому випадку нормалізація є термічній обробкою. Механічні властивості (межа плинності, пластичність і ударна в'язкість) після нормалізації (структура пластинчастого сорбіту) нижче, ніж після поліпшення (зернистий сорбіт). Разом з тим деталі при нормалізації менше схильні до деформацій, оскільки при більш повільному охолодженні на повітрі утворюються менші напруги, ніж при загартуванню, яка виконується в процесі поліпшення. Нормалізацію використовують при виготовленні менш навантажених деталей машин, поліпшення - для важко навантажених.

Для високовуглецевих заевтектоідних інструментальних сталей нормалізацію застосовують для усунення цементитной сітки, тобто структури, при якій пластини вторинного цементиту розташовуються по межах перлитного зерна. Така структура виникає в результаті порушення температурного режиму гарячої пластичної деформації і перегріву при відпалі.

Присутність в структурі цементігной сітки неприпустимо. Наявність тендітної фази (цементиту по межах зерен), що зберігається після гарту і відпустки, знижує ударну в'язкість стали, підвищуючи ймовірність її тендітного руйнування.

При нагріванні вище температури Ас т (в процесі нормалізації) вторинний цементит розчиняється в аустеніт. Під час подальшого прискореного охолодження на повітрі утворюється велика кількість центрів кристалізації цементиту в усьому обсязі зерен аустеніту, сповільнюються дифузійні процеси і цементітная сітка по межах зерен не утворюється. Твердість після нормалізації вище, ніж після відпалу, що погіршує оброблюваність різанням. Якщо необхідно зниження твердості, заготовки після нормалізації піддають високому відпуску або Сфероідізірующій відпалу.

 
< Попер   ЗМІСТ   Наст >