Pomozite razvoju web mjesta, dijelite članak s prijateljima!

Često za potrebe proizvodnje potrebno je promijeniti parametre čelika, a jedan od načina je toplinska obrada . Prema njihovom principu, većina tehnologija toplinske obrade omogućuje promjenu strukture čelika grijanjem, držanjem i hlađenjem.

Unatoč činjenici da sve te tehnologije imaju iste ciljeve i načelo djelovanja, sve se one razlikuju po temperaturnim i vremenskim režimima. Toplinska obrada može biti ili međuproizvod ili završni proces tijekom proizvodnje. U prvom slučaju, materijal se priprema za naknadnu obradu, au drugom se dobivaju nova svojstva.

Jedna od tih tehnologija je normalizacija čelika. Takozvana toplinska obrada, u kojoj se materijal zagrijava na temperaturu od 30-50 stupnjeva iznad Ast ili Ac3, a zatim se hladi u mirnom zraku.

Principi normalizacije

Kao i druge tehnologije toplinske obrade, normalizacija može biti i srednja i završna operacija za poboljšanje strukture čelika. Najčešće se koristi u prvom slučaju, kao završni postupak, normalizacija se uglavnom koristi u proizvodnji dugačkih proizvoda kao što su tračnice, kanali, a ne samo.

Ključno obilježje normalizacije je da se čelik zagrijava na temperaturu koja je 30–50 stupnjeva viša od gornjih kritičnih vrijednosti, a također se materijal staje i hladi.

Određena temperatura odabire se ovisno o vrsti materijala. Hypereutectoid materijali se normaliziraju na temperaturi između Ac 1 i Ac 3 točaka, dok su hipoutektoidni materijali na temperaturi iznad Ac 3. Kao rezultat, materijali prvog tipa dobivaju istu tvrdoću jer ugljik u istoj količini prelazi u otopinu i također fiksira austenit u istoj količini. Struktura uključuje cement i martenzit.

Zbog tog sastava povećava se otpornost na habanje i tvrdoća proeutektoidnog materijala. Ako visoko ugljični čelik zagrijava više Ac 3, rast austenitnih zrnaca će se povećati i prema tome će se povećati unutarnja naprezanja. Koncentracija ugljika će se također povećati, što će rezultirati smanjenjem temperature martenzitne transformacije. Kao rezultat, materijal postaje manje izdržljiv i težak i podložan promjenama.

I hipoutektoidni čelik, kada se zagrijava iznad kritičnog indeksa, postaje vrlo viskozan. To je zato što se sitnozrnati austenit formira u čeliku s niskim udjelom ugljika. Nakon hlađenja, ova se komponenta pretvara u finokristalni martenzit. Indeksi temperature između Ac 1 i Ac 3 ne mogu se koristiti za obradu, jer u ovom slučaju struktura hipoutektoidnog čelika dobiva ferit, koji smanjuje njegovu tvrdoću nakon normalizacije i, nakon temperiranja, mehaničkih svojstava.

Vrijeme izloženosti ovisi o stupnju homogenizacije strukture materijala. Standardni pokazatelj je sat ekspozicije po 25 mm debljine. Intenzitet hlađenja na ovaj ili onaj način određuje veličinu ploča i količinu perlita.

Ove količine su međusobno ovisne. Još veći perlit će se formirati s povećanjem intenziteta hlađenja, smanjuje se udaljenost između ploča i njihova debljina. Sve to povećava tvrdoću i čvrstoću normaliziranog materijala. Zbog niskog intenziteta hlađenja nastaje materijal s manje tvrdoće i čvrstoće.

Ako se obrađuju predmeti s velikim poprečnim presjecima, potrebno je smanjiti termičko naprezanje kako bi se spriječilo izobličenje tijekom grijanja ili hlađenja. Također, prije početka rada, treba ih zagrijati u slanoj kupki.

Dok je temperatura proizvoda smanjena na nižu kritičnu točku, hlađenje se može ubrzati stavljanjem u vodu ili ulje.

Dodjela procesa

Normalizacija je namijenjena za promjenu mikrostrukture čelika, a izvršava sljedeće:

  • smanjuje unutarnja naprezanja;
  • Rekristalizacijom se zgrušava krupnozrnasta struktura zavara, odljevaka ili otkovaka.

Ciljevi normalizacije mogu biti potpuno različiti. Ovim postupkom može se povećati ili smanjiti tvrdoća čelika, isto vrijedi i za čvrstoću materijala i njegovu žilavost. Sve ovisi o mehaničkim i toplinskim karakteristikama čelika. Ovom tehnologijom moguće je smanjiti zaostala naprezanja i poboljšati stupanj obradivosti čelika pomoću jedne ili druge metode.

Čelični odljevci se podvrgavaju takvoj obradi za sljedeće svrhe:

  • homogenizirati njihovu strukturu;
  • povećati osjetljivost na termičko otvrdnjavanje;
  • za smanjenje zaostalih naprezanja.

Proizvodi dobiveni radom s tlakom podvrgavaju se normalizaciji nakon kovanja i valjanja kako bi se smanjila veličina zrna strukture i njezina vezivanja.

Normalizacija, zajedno s otpuštanjem, potrebna je kako bi se zamijenilo stvrdnjavanje proizvoda složenog oblika ili s oštrim razlikama u poprečnom presjeku. To će spriječiti nedostatke.

Ova se tehnologija također koristi za poboljšanje strukture proizvoda prije gašenja, poboljšanje obradivosti rezanjem, uklanjanje mrežice sekundarnog cementa u proeutektoidnom čeliku i pripremu čelika za završnu toplinsku obradu.

Čelik stupnja 45 i njegove značajke

Ovaj čelik je legura željeza i ugljika. Postati brand 45 zbog svoje tvrdoće uživa tradicionalnu veliku potražnju u različitim industrijskim sektorima. U ovoj leguri udio željeza je oko 45 posto. Svojstva materijala su izravno povezana s njegovim legirajućim elementima i količinom ugljika, što je vrlo važno u proizvodnji proizvoda za valjani metal. Ovaj ili onaj temperaturni način obrade omogućuje dobivanje trajnog proizvoda. Nakon normalizacije, tvrdoća oznake 45 izravno je povezana s temperaturom tijekom rada.

Ovaj čelik je ugljik. Normalizacija bi se trebala provoditi na ulici, a ne u posebnoj peći, za razliku od drugih faza obrade. Brand 45 se jednostavno i brzo prepušta mehaničkim oblicima obrade, osobito:

  • bušenje;
  • PONOVNOG;
  • glodanje.

Na temelju tog čelika proizvode takve proizvode:

  • zavoji;
  • kamere;
  • cilindara;
  • brzina;
  • radilice i bregaste osovine;
  • vratilo prijenosnika;
  • vretena.

Druge metode toplinske obrade

Osim normalizacije, toplinska obrada čelika uključuje sljedeće procese:

  • žarenje;
  • kaljenje;
  • ostaviti;
  • kriogena obrada;
  • disperzijsko kaljenje.

Načelo provedbe i ciljevi svake tehnologije su isti, međutim, svaki ima svoje osobine:

  • Žarenje - zahvaljujući njemu, struktura perlita će biti što je moguće tanja, budući da se hlađenje odvija u peći. Žarenje može smanjiti strukturalnu heterogenost, kao i naprezanje nakon obrade lijevanjem ili pod tlakom, dati strukturi fino zrno ili poboljšati obradu;
  • gašenje - načelo tehnologije je isto, ali su temperature veće u odnosu na normalizaciju, a brzina hlađenja je također veća. Proces se odvija u tekućinama. Zbog gašenja povećava se čvrstoća i tvrdoća materijala, a dijelovi će na kraju imati malu udarnu čvrstoću i lomljivost;
  • kaljenje - kaljenje nakon kaljenja smanjuje stres i lomljivost. U tu svrhu, materijal se zagrijava do niske temperature i hladi izvana. Na pozadini porasta temperature, vlačna čvrstoća i tvrdoća padaju, a žilavost se povećava;
  • kriogeni tretman - zahvaljujući tome, materijal će imati jedinstvenu strukturu i tvrdoću, ova tehnologija je najpogodnija za kaljeni ugljični čelik;
  • disperzijsko očvršćavanje - završna obrada, tijekom koje se dispergirane čestice oslobađaju u krutoj otopini nakon gašenja malom toplinom kako bi se dobila čvrstoća materijala.

Za toplinsku obradu trebat će vam sljedeće:

  • spremnici za vodu i ulje;
  • papir za brušenje;
  • metalografski mikroskop;
  • pećnica s termoelektričnim pirometrom;
  • Ispitivači tvrdoće po Rockwellu;
  • setovi mikrosekcija (sorbitol, martenzit, ferit-martenzit, itd.).

Izbor metode toplinske obrade čelika

Normalizacija ili druga metoda toplinske obrade čelika bira se ovisno o koncentraciji ugljika u njemu. Ako ga materijal sadrži u količini do 0, 2%, najprihvatljiviji način je normalizacija. Ako je ugljik 0, 3–0, 4%, tada će i normalizacija i žarenje.

Ovisno o potrebnim svojstvima treba odabrati jedan ili drugi način liječenja. Na primjer, normalizacija će proizvodu dati fino zrnatu strukturu i, u odnosu na žarenje, veću tvrdoću i čvrstoću.

U mnogim slučajevima, normalizacija je poželjna metoda obrade materijala, budući da ima mnoge prednosti u odnosu na druge. U mnogim industrijama, posebno u inženjerstvu, najčešće se koristi za toplinsku obradu .

Pomozite razvoju web mjesta, dijelite članak s prijateljima!

Kategorija:

Prerada metala