Plieno normalizavimo principas

2024 Autorius: Howard Calhoun | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2023-12-17 10:34

Plieno normalizavimas reiškia kietėjimo procesą kaitinimo iki tam tikros temperatūros ir aušinimo ciklu. Kiekvienam metalo tipui terminis apdorojimas turi skirtingus režimus. Pritaikius technologiją, dėl defektų pašalinimo medžiaga tampa tvirtesnė. Pastarieji neišvengiamai atsiranda dėl ankstesnių plieno gaminių gamybos etapų.

Technologijos paskirtis

Plieno normalizavimas gali būti atliktas garažo sąlygomis naudojant atitinkamą įrangą. Technologijos pranašumas – plono eutektoido gamyba. Šio sluoksnio struktūra tiesiogiai veikia metalo stiprumą ir standumą.

Kadangi plieno normalizavimas atliekamas siekiant pagerinti gaminio kokybę, atitinkamai išauga jo gamybos sąnaudos. Technologija naudojama tik esant būtinybei. Lengvai apkrautoms dalims to nereikia. Dažnai tai taikoma metalo profilių gamybai.

Technologijos gali pakeisti tokias procedūras kaip grūdinimas aukšto grūdinimo būdu, klasikinis atkaitinimas. Vidutinio anglies plieno normalizavimas nesuteikia didelio stiprumo, palyginamo su konstrukcija po grūdinimo. Bet tai nepriveda priestipri deformacija ir padeda atsikratyti vidinių įtrūkimų.

Technologijos esmė

Plieno normalizavimas reiškia terminio apdorojimo metodą. Yra keletas metalo šildymo technologijų, kurios skiriasi sąlygomis:

• Metalų ir lydinių kaitinimo temperatūra skiriasi.
• Laikykite laikymo laiką.
• Aušinimo tipas dažniau pailgėja dėl šilumos mainų su aplinka.

Lėtas aušinimas leidžia gauti vienodą plieno sudėtį. Atkaitinimo tikslas – vienalytė metalo konstrukcija, noras pašalinti lukštus ir tuštumus, smulkius įtrūkimus.

Šie atkaitinimo tipai dažniausiai naudojami vietiniam sustorėjimui po karšto ir š alto valcavimo sumažinti:

• Difuzija – keičia cheminę sudėtį.
• Pilna – veikia visą struktūrą, padeda pasiekti vienodumo.
• Rekristalizacija – pašalina plieno sukietėjimą.
• Neužbaigtas – daro plieną labiau lankstesnį metalo apdirbimui.
• Izoterminis – geriausias būdas sumažinti plieno stiprumą.
• Sferoidizavimas – plokščius perlito grūdelius paverčia sferiniais.

Plieno normalizavimo temperatūra buvo parinkta empiriškai kiekvienam lydinio tipui. Po liejimo ar š alto valcavimo joks ruošinys neturi idealios struktūros. Papildomas terminis apdorojimas – atkaitinimas – padeda ištaisyti situaciją.

Cheminės sudėties korekcija

Normalizavimas ir grūdinimasplieno reikia norint ištaisyti vidinius nehomogeniškumus po liejimo. Formuoti liejiniai ir luitai yra termiškai apdorojami. Tai dažniausiai reikalinga legiruotojo plieno gaminiams.

Norėdami pašalinti plieno defektus, turite pašildyti iki labai aukštos temperatūros. Šioje būsenoje legiruojančių elementų atomai pradeda judėti. Vidinis tūris perskirstomas tolygiai.

1100 laipsnių temperatūroje yra optimalus plieno terminis apdorojimas. Kaitinamas difuzijos normalizavimas trunka apie 10-20 valandų, po to labai lėtas aušinimas.

Visas atkaitinimas

Hipoeutektoidinio plieno normalizavimas ir grūdinimas būtinas norint ištaisyti kaitinant sulaužytą konstrukciją gaminant liejinius ir k altinius, apdorojamus slėgiu. Apdorojimo temperatūra turi viršyti kritinį tašką, kai perlitas pradeda virsti austenitu.

Temperatūros kilimas turi būti griežtai 30–50 laipsnių virš kritinio taško Ac3. Ši vertė legiruoto plieno atveju paimta iš lentelių, o anglinio plieno – iš būsenos diagramos. Normalizavimo procesas:

• Pradinis etapas įkaista 30–50 laipsnių virš kritinės Ac3 temperatūros. Susidaro austenitiniai grūdeliai.
• Laikant aukštoje temperatūroje auga austenito grūdeliai.
• Ilgalaikis tolygus aušinimas – smulkūs austenito kristalai skyla į keletą perlito grūdelių. vykstatolygus feritinio perlito sluoksnio struktūros užpildymas.

Norint sumažinti metalų kietumą, reikalingas nepilnas atkaitinimas. Dažniau tai būtina metalo pjovimo sąlygomis. Dėl normalizavimo pašalinamas perteklinis plieno įtempimas. Skirtingai nuo visiško atkaitinimo, visas procesas vyksta žemesnėje temperatūroje. Atitinkamai sugaištama mažiau laiko.

Sudėtingo legiruotojo plieno apdirbimas

Izoterminio normalizavimo proceso metu kietieji metalai tampa lankstesni pjovimui. Šildymas vyksta esant tokioms temperatūroms:

• Struktūriniai plienai – ne aukščiau kaip 30-50 laipsnių kritinio taško Ac3.
• Įrankių plienas – 5–100 laipsnių aukščiau nei taškas Ac1.

Skirtingai nei aptariami metodai, izoterminio atkaitinimo metu plienas, panardintas į išlydytą druską, aušinamas. Natūralus aušinimas atliekamas temperatūrai nukritus iki 700 laipsnių. Šiuo metu austenitas visiškai virsta perlito grūdeliais.

Metalų ir lydinių sulūžusios struktūros korekcija

Dviejų pakopų plieno aušinimas leidžia perlito plokštes paversti grūdeliais. Kaitinamas iki temperatūros, viršijančios tašką Ac1. Tada jis sumažinamas iki 700 ir palaikomas iki 500 laipsnių. Be to, metalas ilgą laiką vėsta ore. Šis normalizavimas vadinamas sferoidizavimu. Dėl to gaminį galima lengvai pjaustyti. Taip apdorojami metalai, kuriuose yra 0,65 % anglies.

Klep yra labiau švietimasstiprios metalo vietos po š alto štampavimo ar piešimo. Rekristalizacinis atkaitinimas pašalina šį defektą – plienų trapumas pašalinamas kaitinant iki 700 laipsnių (žemiau Ac1). Šiuo metu atkuriama metalų kristalizacijos gardelė. Struktūra tampa smulkiagrūdė ir vienalytė. Taip pat galima atlikti šviesų atkaitinimą, atkuriant plieno savybes po lakštų valcavimo, kad paviršius būtų blizgus.