Standardizarea oțelului: descriere și caracteristici

În ciuda faptului că toate aceste tehnologii au aceleași scopuri și principiul de funcționare, toate diferă în termeni de temperatură și regimuri de timp. Tratamentul termic poate fi fie un proces intermediar sau final în timpul producției. În primul caz, materialul este astfel pregătit pentru prelucrare ulterioară, iar în al doilea se dau proprietăți noi.

Una dintre aceste tehnologii este normalizarea oțelului. Acesta este termenul de tratament termic, în care materialul este încălzit la o temperatură de 30-50 de grade peste Ast sau Ac3 și apoi este răcit în aer calm.

Principiile de normalizare

Ca și alte tehnologii de tratare termică, normalizarea poate fi fie o operațiune intermediară, fie o operațiune finală de îmbunătățire a structurii oțelului. Cel mai adesea este folosit în primul caz, ca o procedură finală, normalizarea este folosită în principal în producția de produse lungi, cum ar fi șine, canale și nu numai.

Trăsătura principală a normalizării este aceea că oțelul este încălzit la o temperatură care este cu 30-50 grade mai mare decât valorile critice superioare și, de asemenea, produce expunerea și răcirea materialului.

Această temperatură este selectată în funcție de tipul de material. materiale Hypereutectoid sunt normalizate la o temperatură cuprinsă între punctele Ac1 și Ac3, dar hipoeutectoide - la o temperatură peste Ac 3. Ca rezultat, materialele de primul tip este obținut aceeași duritate, deoarece soluția trece de carbon în aceeași cantitate ca și în același număr de înregistrări austenitei. Structura include ciment și martensite.

Datorită acestei compoziții, rezistența la uzură și duritatea materialului hipereutectoid cresc. În cazul în care oțelul cu conținut ridicat de carbon încălzește mai mult decât Ac 3, atunci crește creșterea boabelor austenite și, în consecință, creșterea tensiunilor interne. De asemenea, concentrația de carbon va crește, ca rezultat, temperatura de transformare martensitică va scădea. Ca urmare, materialul devine mai puțin durabil și ferm și poate fi schimbat.

Și oțelul pre-eutectoid devine foarte vâscos când este încălzit peste exponentul critic. Acest lucru se datorează faptului că în oțelul cu conținut redus de carbon se formează o austenită cu granulație fină. După răcire, această componentă este transformată în martensite fin cristaline. citirile de temperatură între 1 și Ac Ac 3 nu poate fi utilizat pentru prelucrare, deoarece în acest caz, primește pro-eutectoid oțel structură de ferită, ceea ce reduce duritatea după normalizare și după călire - și proprietățile mecanice.

Timpul de ședere depinde de gradul de omogenizare a structurii materialului. Parametrul normativ este ora de expunere la o rată de 25 mm grosime. Intensitatea răcirii într-un fel sau altul determină dimensiunile plăcilor și cantitatea de perlit.

Aceste cantități sunt interdependente. Se va forma o perlită mai mare cu o intensitate crescătoare de răcire, distanța dintre plăci fiind redusă și grosimea lor redusă. Toate acestea cresc duritatea și rezistența materialului normalizat. Datorită intensității scăzute de răcire, se formează un material cu duritate și rezistență mai scăzute.

Dacă se prelucrează obiecte cu diferențe mari în secțiune transversală, solicitarea termică trebuie să fie coborâtă pentru a preveni răsturnarea în timpul încălzirii sau răcirii. De asemenea, înainte de începerea lucrului, acestea trebuie încălzite într-o baie de sare.

În timpul reducerii temperaturii produsului la punctul critic inferior, răcirea poate fi accelerată prin plasarea în apă sau ulei.

Scopul procesului

Normalizarea este concepută pentru a schimba microstructura oțelului, face următoarele:

• reduce solicitările interne;
• prin recristalizare, se macină structura cu granulație grosieră a cusăturilor, piese turnate sau piese forjate sudate.

Scopurile normalizării pot fi complet diferite. Cu acest proces, duritatea oțelului poate fi mărită sau scăzută, același lucru se aplică rezistenței materialului și rigidității acestuia. Totul depinde de caracteristicile mecanice și termice ale oțelului. Cu această tehnologie, puteți reduce atât tensiuni reziduale, cât și pentru a îmbunătăți gradul de prelucrabilitate a oțelului printr-o metodă particulară.

Turnările de oțel sunt supuse unui astfel de tratament în următoarele scopuri:

• pentru omogenizarea structurii lor;
• pentru a crește susceptibilitatea la consolidarea termică;
• pentru a reduce solicitările reziduale.

Produsele obținute prin tratarea sub presiune sunt supuse normalizării după forjare și laminare, pentru a reduce eterogenitatea structurii și a bandajării acesteia.

Normalizarea, împreună cu temperarea, este necesară pentru a înlocui întărirea produselor de formă complexă sau cu diferențe clare în secțiunea transversală. Aceasta va permite prevenirea defectelor.

Chiar și această tehnologie este utilizată pentru a îmbunătăți structura produsului înainte de călire, pentru a crește prelucrabilitatea prin tăiere pentru a îndepărta o plasă de oțel ciment secundar hypereutectoid, precum și pentru a pregăti oțelul pentru tratamentul termic final.

Gradul de oțel 45 și caracteristicile sale

Acest oțel este un aliaj de fier și carbon. Pentru a deveni brandul 45 datorită durității sale se bucură de cererea tradițională ridicată în diverse sectoare industriale. În acest aliaj, ponderea fierului este de aproximativ 45%. Proprietățile materialului sunt direct legate de elementele sale de aliere și cantitatea de carbon, care este foarte importantă în fabricarea produselor pentru laminate. Acest mod de tratare a temperaturii permite obținerea unui produs puternic. După normalizare, duritatea clasei 45 este direct legată de temperatura în timpul funcționării.

Acest oțel este structurat pe bază de carbon. Normalizarea trebuie efectuată în aer liber și nu într-un cuptor special, spre deosebire de alte etape de procesare. Mark 45 este ușor și rapid accesibil procesării mecanice, în special:

• foraj;
• TRANSFORMAREA;
• frezare.

Pe baza acestei oțel produce astfel de produse:

• bandaje;
• came;
• cilindrii;
• unelte;
• arbori cotiți și arbori cu came;
• arbori pinion;
• arbori.

Alte metode de tratament termic

În plus față de normalizare, tratamentul termic al oțelului include astfel de procese:

• recoacere;
• întărire;
• plece;
• tratamentul criogenic;
• dispersie.

Principiul de punere în aplicare și obiectivele fiecărei tehnologii sunt aceleași, cu toate acestea, fiecare are propriile caracteristici distincte:

• recoacerea - datorită structurii perlitei va fi cât mai subțire posibil, deoarece răcirea are loc în cuptor. Reacția permite reducerea eterogenității structurale, precum și stresul după tratare prin turnare sau sub presiune, pentru a conferi structurii o granulație fină sau pentru a îmbunătăți prelucrarea prin tăiere;
• întărire - principiul tehnologiei este același, dar temperaturile sunt mai mari decât normalizarea, iar rata de răcire este și mai mare. Procesul are loc în lichide. Încălzirea crește rezistența și duritatea materialului, iar piesele vor avea în cele din urmă o rezistență scăzută la impact și fragilitate;
• lăsa - pleacă după întărire, reduce stresul și fragilitatea. În acest scop, materialul este încălzit la o temperatură scăzută și răcit în stradă. Pe fondul creșterii temperaturii, rezistența și duritatea finale se diminuează, iar duritatea crește;
• tratamentul criogenic - datorită acestuia materialul va avea o structură uniformă și duritate, această tehnologie fiind cea mai potrivită pentru oțelul carbonificat;
• dispersia prin întărire este un tratament final în care particulele dispersate sunt eliberate într-o soluție solidă după stingerea cu căldură scăzută pentru a conferi rezistență materialului.

Pentru a efectua tratament termic, veți avea nevoie de următoarele:

• rezervoare cu apă și ulei;
• hârtie de măcinat;
• microscop metalografic;
• cuptor cu pirometru termoelectric;
• Testere de duritate Rockwell;
• seturi de microsecțiuni (sorbitol, martensite, ferită-martensite, etc.).

Selectarea metodei de tratare termică a oțelului

Normalizarea sau altă metodă de tratare termică a oțelului este aleasă în funcție de concentrația de carbon din acesta. Dacă materialul conține o cantitate de până la 0,2%, atunci cea mai acceptabilă cale este normalizarea. Dacă carbonul este prezent în proporție de 0,3-0,4%, atunci normalizarea și recoacerea vor funcționa.

Selectarea acestei sau a acelei metode de tratament, de asemenea, urmează, în funcție de proprietățile necesare. De exemplu, normalizarea va da produsului o structură cu granulație fină și, în comparație cu recoacerea, o duritate și o rezistență mai mari.

În multe cazuri, normalizarea este cea mai preferată metodă de prelucrare a materialelor, deoarece are multe avantaje față de altele. În multe ramuri, în special în ingineria mecanică, se utilizează cel mai adesea pentru tratamentul termic.