Lees meer over de voordelen van het normaliseren van staal dan de lage kosten

Staalnormalisatie is een soort warmtebehandeling, dus het begrijpen van warmtebehandeling is de eerste stap in het begrijpen van staalnormalisatie. Vanaf daar is het niet moeilijk om te begrijpen wat staalnormalisatie is en waarom het een gewoon onderdeel is van de staalindustrie.

Hittebehandeling is een proces waarbij metalen worden verwarmd en gekoeld om hun structuur te veranderen. De veranderingen in de chemische en fysische eigenschappen van de metalen verschillen op basis van de temperaturen waarnaar ze worden verwarmd en hoeveel ze daarna worden afgekoeld. Warmtebehandeling wordt gebruikt voor een grote verscheidenheid aan metalen.

Metalen worden doorgaans behandeld om hun sterkte, hardheid, taaiheid, taaiheid en corrosiebestendigheid te verbeteren. De verschillende manieren waarop metalen een warmtebehandeling kunnen ondergaan, zijn onder meer gloeien, temperen en normaliseren.

Normalisatie verwijdert onzuiverheden in staal en verbetert de sterkte en hardheid. Dit gebeurt door de korrelgrootte te veranderen, waardoor deze gelijkmatiger wordt door het hele stuk staal. Het staal wordt eerst verwarmd tot een bepaalde temperatuur en vervolgens gekoeld door lucht.

Afhankelijk van het type staal, normaliserende temperaturen variëren meestal van 810 graden Celsius tot 930 graden Celsius. De dikte van het metaal bepaalt hoe lang een stuk metaal op de "weektemperatuur" wordt gehouden - de temperatuur die de microstructuur transformeert. De dikte en samenstelling van het metaal bepalen ook hoe hoog het werkstuk wordt verwarmd.

De normalisatievorm van warmtebehandeling is goedkoper dan gloeien. Gloeien is een hittebehandeling proces dat metaal dichter bij een evenwichtstoestand brengt. In deze staat wordt het metaal zachter en gemakkelijker om mee te werken. Gloeien - door de American Foundry Society "extreme oververoudering" genoemd - vereist langzaam kookend metaal om de microstructuur te laten transformeren. Het wordt verwarmd tot boven zijn kritieke punt en mag langzaam afkoelen, veel langzamer dan tijdens het normalisatieproces.

Vanwege de relatieve goedkoopheid is normalisatie het meest gebruikelijke industrialisatieproces van metaal. Als u zich afvraagt ​​waarom uitgloeien duurder is, dan Ispat Digest geeft een logische verklaring voor het kostenverschil als volgt:

"Bij normalisatie, omdat de koeling in de lucht plaatsvindt, is de oven klaar voor de volgende cyclus zodra de verwarmings- en inweekstadia zijn bereikt in vergelijking met gloeien, waarbij het koelen van de oven na de verwarmings- en inweekstadia acht tot 20 uur nodig heeft, afhankelijk van de hoeveelheid in rekening brengen."

Maar normalisatie is niet alleen goedkoper dan gloeien, het produceert ook een harder en sterker metaal dan het gloeien. Normalisatie wordt vaak gebruikt bij de productie van warmgewalste staalproducten zoals spoorwegwielen, staven, assen en andere gesmede staalproducten.

Terwijl normalisatie kan voordelen hebben ten opzichte van gloeien, ijzer profiteert over het algemeen van elke vorm van warmtebehandeling. Dit is dubbel waar wanneer de gietvorm in kwestie gecompliceerd is. IJzeren gietstukken in complexe vormen (die te vinden zijn in industriële omgevingen zoals mijnen, olievelden en zware machines) zijn kwetsbaar voor structurele problemen nadat ze zijn afgekoeld. Deze structurele onregelmatigheden kunnen het materiaal vervormen en andere problemen veroorzaken in de mechanica van het strijkijzer.

Om te voorkomen dat dergelijke problemen optreden, ondergaan metalen normaliserende, gloeiende of spanningsverlagende processen.

Niet alle metalen vereisen het thermische normalisatieproces. Het is bijvoorbeeld zeldzaam dat koolstofarme staalsoorten normalisatie vereisen. Dat gezegd hebbende, als dergelijke staalsoorten worden genormaliseerd, zal er geen schade aan het materiaal ontstaan. Ook wanneer gietstukken van ijzer een consistente dikte en gelijke sectiegroottes hebben, worden ze in het algemeen door het gloeiproces heen geleid in plaats van door het normalisatieproces.

Carburerend staal: Carburiserende warmtebehandeling is de introductie van koolstof in het oppervlak van het staal. Carbureren vindt plaats wanneer het staal wordt verwarmd boven de kritische temperatuur in een carburatieoven die meer koolstof bevat dan het staal bevat.

Ontkoling: Ontkoling is het verwijderen van koolstof van het staaloppervlak. Ontkoling treedt op wanneer het staal boven de kritische temperatuur wordt verwarmd in een atmosfeer die minder koolstof bevat dan het staal bevat.

Diepvriezen staal: Diepvriezen is het koelen van staal tot ongeveer -100 graden Fahrenheit of lager om de transformatie van austeniet naar martensiet te voltooien.