Стандартизация на стоманата: описание и характеристики

Въпреки факта, че всички тези технологии имат едни и същи цели и принцип на действие, те се различават по отношение на температурните и времеви режими. Топлинната обработка може да бъде или междинен или краен процес по време на производството. В първия случай материалът е подготвен за последваща обработка, а във втория му се дават нови свойства.

Една от тези технологии е нормализирането на стоманата. Това е терминът термична обработка, при който материалът се загрява до температура 30-50 градуса над Ast или Ac3 и след това се охлажда в спокоен въздух.

Принципи на нормализирането

Подобно на други технологии за топлинна обработка, нормализирането може да бъде или междинна, или окончателна операция за подобряване на структурата на стоманата. Най-често се използва в първия случай, като окончателна процедура, нормализирането се използва главно при производството на дълги продукти като релси, канали и не само.

Основна характеристика на нормализиране е, че стоманата се загрява до температура, която е 30-50 градуса по-висока от горните критични параметри и получаване на екстракт и охлаждане на материала.

Тази или тази температура се избира в зависимост от вида на материала. Хиперевтектоидни материали са нормализирани при температура между точките АС1 и AC3, но hypoeutectoid - при температура над Ac 3. В резултат на материали от първи тип се получава същата твърдост, като разтворът преминава въглеродът в същото количество както в същия брой записи аустенит. Структурата включва цимент и мартензит.

Благодарение на този състав, устойчивостта на износване и твърдостта на хипереуктоидния материал се увеличават. Ако високо въглеродна стомана загрява повече от Ас 3, а след това се увеличи аустенит ръста на зърно и следователно ще се увеличи вътрешно напрежение. Също така, концентрацията на въглерода ще се увеличи, в резултат на което температурата на мартретичната трансформация ще намалее. В резултат на това материалът става по-малко издръжлив и твърд и подлежи на промяна.

И предварителната еутектоидна стомана става много вискозна, когато се нагрява над критичния експонент. Това се дължи на факта, че в нисковъглеродната стомана се образува фин аустенит. След охлаждане този компонент се превръща в фин кристален мартензит. Отчитане на температурата между Ac 1 и Ac 3 не могат да бъдат използвани за обработка, тъй като в този случай получава про-евтектоиден феритна структура стоманата, което намалява нейната твърдост след нормализиране и след темпериране - и механични свойства.

Времето за престой зависи от степента на хомогенизиране на структурата на материала. Нормативният параметър е часът на излагане с дебелина 25 мм. Интензивността на охлаждането по един или друг начин определя размерите на плочите и количеството на перлите.

Тези количества са взаимозависими. Дори и по-голям перлит ще се образува с увеличаване на интензивността на охлаждане, разстоянието между плочите се намалява и тяхната дебелина се намалява. Всичко това увеличава твърдостта и здравината на нормализирания материал. Поради ниската интензивност на охлаждане се образува материал с по-ниска твърдост и якост.

Ако се обработват предмети с големи разлики в напречното сечение, термичното напрежение трябва да се снижи, за да се предотврати изкривяването при отопление или охлаждане. Също така, преди да започнете работа, те трябва да се затоплят в солена баня.

При намаляване на температурата на продукта до долната критична точка, охлаждането може да се ускори, като се постави във вода или масло.

Цел на процеса

Нормализирането има за цел да промени микроструктурата на стоманата, тя прави следното:

• намалява вътрешните напрежения;
• чрез прекристализация, смила грубата структура на заварени шевове, отливки или изковки.

Целите на нормализирането могат да бъдат напълно различни. С този процес, твърдостта на стоманата може да бъде увеличена или намалена, същото важи и за здравината на материала и неговата якост. Всичко зависи от механичните и топлинни характеристики на стоманата. С тази технология можете едновременно да намалите остатъчните напрежения и да подобрите степента на обработваемост на стоманата, като използвате конкретен метод.

Стоманените отливки се подлагат на такова третиране за следните цели:

• за хомогенизиране на тяхната структура;
• да се повиши чувствителността към термично укрепване;
• за намаляване на остатъчните напрежения.

Продуктите, получени чрез обработка под налягане, се подлагат на нормализация след коване и валцуване, за да се намали хетерогенността на структурата и нейното окачване.

Нормализирането, заедно с темперирането, е необходимо за заместване на втвърдяването на продукти със сложна форма или с резки разлики в напречното сечение. Това ще позволи да се предотвратят дефекти.

Дори тази технология се използва за подобряване структурата на продукта преди охлаждане, да се увеличи неговата обработваемост чрез рязане да се отстрани хиперевтектоидния стоманена мрежа вторичен цимент, както и за получаване на стоманата на окончателното топлинна обработка.

Стомана клас 45 и неговите характеристики

Тази стомана е сплав от желязо и въглерод. За да стане марка 45 поради своята твърдост се радва на традиционното високо търсене в различни индустриални сектори. В тази сплав делът на желязо е около 45%. Свойствата на материала са пряко свързани с неговите легиращи елементи и количеството въглерод, който е много важен при производството на продукти за валцувани метали. Този или този режим на термообработка позволява да се получи силен продукт. След нормализиране, твърдостта на клас 45 е пряко свързана с температурата по време на работа.

Тази стомана е въглеродна структура. Нормализацията трябва да се извършва на открито, а не в специална фурна, за разлика от други етапи на преработка. Марк 45 е лесен и бързо подлежащ на механична обработка, по-специално:

• пробиване;
• ОБРЪЩАНЕ;
• фрезоване.

Въз основа на тази стомана произвеждат такива продукти:

• превързочни материали;
• камери;
• цилиндри;
• апарати и устройства;
• колянови валове и разпределителни валове;
• пиньон валове;
• вретена.

Други методи за топлинна обработка

В допълнение към нормализирането, термичната обработка на стоманата включва такива процеси:

• отгряване;
• втвърдяване;
• напусне;
• криогенно третиране;
• диспергиращо втвърдяване.

Принципът на изпълнение и целите за всяка технология са еднакви, но всеки от тях има свои собствени отличителни черти:

• отгряване - благодарение на това перлит структура ще бъде тънък, колкото е възможно, защото там се охлажда в пещта. Отгряване помага за намаляване на структурната хетерогенност и напрежението след лечение с отливане или формоване, по придаване или подобряване на дребнозърнеста структура чрез рязане преработка;
• втвърдяване - принципът на технологията е еднакъв, но температурите са по-високи от нормализирането, а скоростта на охлаждане също е по-висока. Процесът се извършва в течности. Втвърдяването увеличава якостта и твърдостта на материала и частиците в крайна сметка ще имат ниска сила на удара и крехкост;
• отпуск - отпуснете след втвърдяване, намалява стреса и крехкостта. За тази цел материалът се нагрява до ниска температура и се охлажда на улицата. На фона на повишаването на температурата, крайната сила и твърдостта падат, а твърдостта се увеличава;
• криогенно обработване - поради това материалът ще има еднаква структура и твърдост, тази технология е най-подходяща за втвърдена въглеродна стомана;
• дисперсното втвърдяване е крайно третиране, при което диспергираните частици се освобождават в твърд разтвор след охлаждане с ниска температура, за да се придаде сила на материала.

За да извършите термична обработка, ще ви е необходимо следното:

• резервоари с вода и масло;
• шлифовъчна хартия;
• металографски микроскоп;
• пещ с термоелектричен пирометър;
• Тестомери за твърдост Rockwell;
• комплекти от микросектици (сорбитол, мартензит, ферит-мартензит и др.).

Избор на метод за топлинна обработка за стомана

Нормализирането или друг метод за топлинна обработка на стоманата се избира в зависимост от концентрацията на въглерод в нея. Ако материалът съдържа в количество до 0,2%, тогава най-приемливият начин е нормализирането. Ако въглеродът е налице от 0.3-0.4%, тогава нормализирането и отгряването ще работят.

Избирането на този или на този метод на лечение също следва, в зависимост от необходимите свойства. Например, нормализирането ще даде на продукта фино-зърнеста структура, а в сравнение с отгряване, по-голяма твърдост и здравина.

В много случаи нормализацията е най-предпочитаният метод за обработка на материали, тъй като има много предимства пред другите. В много отрасли, по-специално в машиностроенето, се използва най-често за топлинна обработка.