Μάθετε πώς αυτή η μορφή θερμικής επεξεργασίας κάνει το σίδηρο πιο λειτουργικό
Τι σημαίνει η κανονικοποίηση;
Η κανονικοποίηση είναι ένας ειδικός τύπος θερμικής επεξεργασίας που ανακουφίζει από την πίεση του χάλυβα. αυτό βελτιώνει την ολκιμότητα και την ανθεκτικότητα στους χάλυβες που μπορεί να σκληρυνθούν μετά από τη διαδικασία ψύξης . Η κανονικοποίηση της θερμικής επεξεργασίας καθιερώνει επίσης ένα πιο ομοιόμορφο μέγεθος και κατανομή του καρβιδίου, το οποίο διευκολύνει τις μεταγενέστερες εργασίες θερμικής επεξεργασίας και παράγει ένα πιο ομοιόμορφο τελικό προϊόν.
Για να υπάρξει κανονικοποίηση, ο χάλυβας θερμαίνεται σε θερμοκρασία ακριβώς πάνω από το ανώτερο κρίσιμο σημείο του. Αυτό είναι γενικά περισσότερο από 50 C της θερμοκρασίας αυτής. Ο χάλυβας στη συνέχεια κρατείται αρκετά για να σχηματίσουν μικρότερους μεταλλικούς κόκκους και να σχηματίσουν μορφές κόκκων υψηλής ενέργειας.
Αυτή η μετατροπή ονομάζεται βελτιστοποίηση των κόκκων και οδηγεί στο σχηματισμό ενός πιο ομοιόμορφου τεμαχίου μετάλλου. Αφού ο χάλυβας θερμανθεί σε θερμοκρασία πάνω από το κρίσιμο σημείο του, ψύχεται με αέρα μέχρι να πέσει σε θερμοκρασία δωματίου.
Οι θερμοκρασίες κανονικοποίησης λέγεται ότι κυμαίνονται από 810 C έως 930 C.
Το πάχος του μετάλλου καθορίζει πόσο καιρό κρατείται ένα κομμάτι μέταλλο σε αυτό που είναι γνωστό ως η θερμοκρασία διαβροχής ή η θερμοκρασία που μετατρέπει τη μικροδομή. Το πάχος και η σύνθεση του μετάλλου καθορίζουν επίσης πόσο ψηλά το τεμάχιο εργασίας.
Άλλα οφέλη της Κανονικοποίησης
Η κανονικοποίηση μπορεί επίσης να εξαλείψει τον δενδριτικό διαχωρισμό που παράγεται κατά τη διάρκεια της διαδικασίας χύτευσης.
Η μορφή κανονικοποίησης της θερμικής επεξεργασίας είναι λιγότερο δαπανηρή από την ανόπτηση. Η ανόπτηση είναι μια διαδικασία θερμικής επεξεργασίας που φέρνει το μέταλλο πιο κοντά σε μια κατάσταση ισορροπίας. Σε αυτή την κατάσταση, το μέταλλο γίνεται πιο μαλακό και, επομένως, πιο εύκολο να εργαστεί με. Η ανόπτηση, την οποία η αμερικανική χυτήρια λέει ως "υπερβολική υπερ-γήρανση", απαιτεί βραδεία ψησίματος του μετάλλου για να επιτρέψει στη μικροδομή του να μετασχηματιστεί.
Επειδή η εξομάλυνση είναι λιγότερο δαπανηρή από την ανόπτηση, δεν αποτελεί έκπληξη η πιο κοινή διαδικασία εκβιομηχάνισης του μετάλλου. Εάν αναρωτιέστε γιατί η ανόπτηση είναι πιο δαπανηρή, το Ispat Digest παρέχει μια λογική εξήγηση για τη διαφορά κόστους ως εξής:
"Κατά την ομαλοποίηση, επειδή η ψύξη λαμβάνει χώρα στον αέρα, ο κλίβανος είναι έτοιμος για τον επόμενο κύκλο μόλις τα στάδια θέρμανσης και εμβάπτισης τελειωθούν σε σύγκριση με την ανόπτηση, όπου η ψύξη του κλιβάνου μετά τα στάδια θέρμανσης και εμβάπτισης χρειάζεται οκτώ έως 20 ώρες , ανάλογα με την ποσότητα του φορτίου. "
Η κανονικοποίηση δεν είναι μόνο λιγότερο δαπανηρή από την ανόπτηση, παράγει σκληρότερο και ισχυρότερο μέταλλο από τη διαδικασία ανόπτησης. Η κανονικοποίηση χρησιμοποιείται συχνά στην παραγωγή προϊόντων χάλυβα θερμής έλασης, όπως τροχούς σιδηροδρόμων, ράβδοι, άξονες και άλλα προϊόντα σφυρήλατου χάλυβα.
Πρόληψη των διαρθρωτικών παρατυπιών
Ενώ η εξομάλυνση μπορεί να έχει πλεονεκτήματα σε σχέση με την ανόπτηση, ο σίδηρος γενικά επωφελείται από κάθε είδους θερμική επεξεργασία. Αυτό ισχύει διπλά όταν το περίβλημα χύτευσης είναι περίπλοκο. Επιπλέον, τα σίδερα χύτευσης σε σύνθετα σχήματα είναι ευάλωτα σε δομικά προβλήματα αφού κρυώσουν. Αυτές οι δομικές ανωμαλίες μπορούν να στρεβλώσουν το υλικό και να προκαλέσουν άλλα ζητήματα στη μηχανική του σιδήρου.
Για να αποφευχθούν παρόμοια προβλήματα, τα μέταλλα υφίστανται διαδικασίες κανονικοποίησης, ανόπτησης ή ανακούφισης από το στρες.
Μέταλλα που δεν απαιτούν κανονικοποίηση
Οχι όλα τα μέταλλα απαιτούν την θερμική διαδικασία κανονικοποίησης. Για παράδειγμα, είναι σπάνιο οι χάλυβες χαμηλής περιεκτικότητας σε άνθρακα να απαιτούν εξομάλυνση. Τούτου λεχθέντος, εάν οι χάλυβες αυτοί κανονικοποιηθούν, δεν θα υπάρξει βλάβη στο υλικό. Επίσης, όταν τα χυτά σιδήρου είναι εξίσου παχιά σε όλο το μήκος τους και τα μεγέθη των τμημάτων τους τα ίδια, αυτά γενικά τίθενται μέσω της διαδικασίας ανόπτησης αντί της διαδικασίας κανονικοποίησης.
Άλλες διαφορετικές διαδικασίες θερμικής επεξεργασίας
Χάλυβας ακτινοβολίας. Η θερμική κατεργασία είναι η εισαγωγή άνθρακα στην επιφάνεια του χάλυβα. Η καρμπυρασία συμβαίνει όταν ο χάλυβας θερμαίνεται πάνω από την κρίσιμη θερμοκρασία σε έναν κλίβανο θρυμματισμού, ο οποίος περιέχει περισσότερο άνθρακα από ότι περιέχει ο χάλυβας.
Εξανθράκωση. Η αφυδάτωση είναι η απομάκρυνση του άνθρακα από την επιφάνεια του χάλυβα. Η απόσβεση γίνεται όταν ο χάλυβας θερμαίνεται πάνω από την κρίσιμη θερμοκρασία σε ατμόσφαιρα που περιέχει λιγότερο άνθρακα από ότι περιέχει ο χάλυβας.
Βαθύ ψυκτικό χάλυβα. Η βαθιά κατάψυξη ψύχει ένα χάλυβα περίπου -100 F ή μικρότερο για να ολοκληρωθεί ο μετασχηματισμός του ωστενίτη σε μαρτενσίτη.