Zjistěte více o výhodách normalizace oceli nad její nízké náklady

Normalizace oceli je druh tepelného zpracování, takže porozumění tepelnému zpracování je prvním krokem k pochopení normalizace oceli. Odtud není těžké pochopit, co je normalizace oceli, a proč je to běžná součást ocelářského průmyslu.

Tepelné zpracování je proces, při kterém se kovy zahřívají a chladí, aby se změnila jejich struktura. Změny chemických a fyzikálních vlastností kovů se liší v závislosti na teplotách, na které jsou zahřívány, a na tom, jak jsou následně ochlazeny. Tepelné zpracování se používá pro širokou škálu kovů.

Kovy se obvykle zpracovávají, aby se zlepšila jejich pevnost, tvrdost, houževnatost, tažnost a odolnost proti korozi. Různé způsoby, kterými mohou kovy podléhat tepelnému zpracování, zahrnují žíhání, temperování a normalizaci.

Normalizace odstraňuje nečistoty z oceli a zlepšuje její pevnost a tvrdost. To se děje změnou velikosti zrna, díky čemuž je v celém kusu oceli jednotnější. Ocel se nejprve zahřeje na určitou teplotu a poté se ochladí vzduchem.

Normalizace teplot v závislosti na druhu oceli obvykle sahají od 810 stupňů Celsia až 930 stupňů Celsia. Tloušťka kovu určuje, jak dlouho je kus kovu držen na „namáčecí teplotě“ - teplotě, která transformuje mikrostrukturu. Tloušťka a složení kovu také určují, jak vysoká je obrobek zahříván.

Normalizační forma tepelného zpracování je levnější než žíhání. Žíhání je tepelné zpracování proces, který přiblíží kov ke stavu rovnováhy. V tomto stavu se kov stává měkčí a snadněji se s ním pracuje. Žíhání - které americká slévárenská společnost označuje jako „extrémní nadměrné stárnutí“ - vyžaduje kov s pomalým vařením, aby se jeho mikrostruktura mohla transformovat. Zahřeje se nad kritický bod a nechá se vychladnout pomalu, mnohem pomaleji než během normalizačního procesu.

Normalizace je kvůli své relativní levnosti nejběžnějším procesem industrializace kovů. Pokud jste zvědaví, proč je žíhání nákladnější, Ispat Digest poskytuje logické vysvětlení rozdílu nákladů takto:

„Při normalizaci, protože chlazení probíhá na vzduchu, je pec připravena na další cyklus, jakmile jsou zahřívací a namáčecí fáze ve srovnání s žíháním, kde chlazení pece po zahřívacím a namáčecím stupni potřebuje 8 až 20 hodin, v závislosti na množství nabít."

Normalizace však není jen levnější než žíhání, ale také produkuje tvrdší a silnější kov než proces žíhání. Normalizace se často používá při výrobě ocelových výrobků válcovaných za tepla, jako jsou železniční kola, tyče, nápravy a jiné kované výrobky z oceli.

Zatímco normalizace může mít výhody oproti žíhání, železo obecně těží z jakéhokoli druhu tepelného zpracování. To platí dvojnásob, když je dotyčný tvar odlitku komplikovaný. Odlitky ze železa ve složitých tvarech (které lze nalézt v průmyslových prostředích, jako jsou doly, ropná pole a těžké stroje), jsou po vychladnutí náchylné ke strukturálním problémům. Tyto strukturální nepravidelnosti mohou narušit materiál a způsobit další problémy v železné mechanice.

Aby se předešlo těmto problémům, kovy podléhají normalizačním, žíhacím nebo odlehčovacím procesům.

Ne všechny kovy vyžadují normalizační tepelný proces. Například u ocelí s nízkým obsahem uhlíku je vzácné vyžadovat normalizaci. Jak již bylo řečeno, pokud jsou tyto oceli normalizovány, nedojde k žádnému poškození materiálu. Také, když mají odlitky železa stejnou tloušťku a stejnou velikost průřezu, jsou obvykle podrobeny procesu žíhání než procesu normalizace.

Uhlíková ocel: Tepelné zpracování nauhličování je zavádění uhlíku do povrchu oceli. K karburizaci dochází, když je ocel zahřívána nad kritickou teplotu v karburační peci, která obsahuje více uhlíku než ocel obsahuje.

Oduhličení: Oduhličení je odstranění uhlíku z povrchu oceli. K oduhličení dochází, když je ocel zahřívána nad kritickou teplotu v atmosféře, která obsahuje méně uhlíku než ocel obsahuje.

Hlubokozmrazená ocel: Hluboké mrznutí je chlazení oceli na přibližně -100 stupňů Fahrenheita nebo nižší, aby se dokončila transformace austenitu na martenzit.