Предварительная то стали отжиг и нормализация: Предварительная термообработка стали отжиг нормализация

alexxlab | 11.06.1996 | 0 | Разное

Нормализация – Отжиг сталей – Отжиг второго рода

При нормализации сталь нагревают до температур на 30 — 50 °С выше линии GSE и охлаждают на воздухе (смотрите рисунок Температура нагрева сталей для отжига 2-го рода). Ускоренное по сравнению с отжигом охлаждение обусловливает несколько большее переохлаждение аустенита (смотрите рисунок Основные разновидности отжига 2-го рода доэвтектоидной стали).

Поэтому при нормализации получается более тонкое строение эвтектоида (тонкий перлит или сорбит) и более мелкое эвтектоидное зерно. Кроме того, частично подавляется выделение избыточной фазы (феррита или вторичного цементита) и, следовательно, образуется квазиэвтектоид (смотрите рисунок Схематические диаграммы изотермического распада аустенита). Таким образом, прочность стали после нормализации должна быть больше, чем после отжига.

Нормализацию применяют чаще всего как промежуточную операцию для смягчения стали перед обработкой резанием, для устранения пороков строения и общего улучшения структуры перед закалкой. Таким образом, назначение нормализации как промежуточной обработки аналогично назначению отжига.

Так как нормализация выгоднее отжига, то ее всегда следует предпочесть отжигу, если оба эти вида обработки дают одинаковые результаты. Но нормализация не всегда может заменить отжиг как операцию смягчения стали.

Это объясняется следующим. Склонность аустенита к переохлаждению растет с увеличением содержания в нем углерода и легирующих элементов. Поэтому разница в свойствах после отжига и после нормализации зависит от состава стали. Например, твердость сталей, содержащих 0,2; 0,4:5 и 0,8%С, после отжига равна соответственно 120, 160 и 180 НВ, а после нормализации 130, 190 и 240 НВ.

Нормализацию широко применяют вместо смягчающего отжига к малоуглеродистым сталям, в которых аустенит слабо переохлаждается. Но она не может заменить смягчающий отжиг высокоуглеродистых сталей, которые весьма ощутимо упрочняются при охлаждении на воздухе из-за значительного переохлаждения аустенита.

Что же касается средне- и высоколегированных сталей, то в них при охлаждении на воздухе может образоваться мартенсит, т. е. происходит воздушная закалка (смотрите Прокаливаемость сталей). Здесь следует уточнить понятие нормализации. Под нормализацией понимают такую термическую обработку стали, при которой охлаждение на воздухе приводит к распаду аустенита в температурном интервале перлитного превращения. Поэтому если охлаждение легированной стали на воздухе дает мартенсит, как в стали 18Х2Н4ВА, то такой процесс никакого отношения к нормализации не имеет.

Нормализацию широко применяют взамен отжига для устранения пороков стали, возникших при горячей деформации и термической обработке, причем во многих случаях нормализация дает лучшие результаты, чем отжиг. Например, строчечность в стали легче устранить нормализацией, так как при большем переохлаждении аустенита феррит выделяется не только на вытянутых шлаковых и сульфидных включениях, но и во всем объеме аустенитного зерна.

В заэвтектоидной стали нормализация устраняет грубую сетку вторичного цементита. При нагреве выше точки А_ст (линия ES) вторичный цементит растворяется, а при последующем ускоренном охлаждении на воздухе он не успевает образовать грубую сетку, понижающую свойства стали.

Например, если после горячей прокатки в инструментальных сталях У11 — У13 имеется грубая цементитная сетка, то перед сфероидизирующим отжигом ее устраняют нормализацией с нагревом до 850 °С и последующим охлаждением, ускоренным с помощью вентиляторов.

Очень часто нормализация служит для общего измельчения структуры перед закалкой. Если в стали перед закалкой имеются грубые выделения избыточного феррита, то при нагреве под закалку аустенит не успевает как следует гомогенизироваться.

Участки аустенита, соответствующие местам залегания грубых включений феррита, будут обеднены углеродом и после закалки не приобретут необходимую твердость. После предварительной нормализации измельчаются выделения избыточного феррита, эвтектоид становится более дисперсным и тем самым облегчается быстрое образование гомогенного аустенита при нагреве под закалку.

Нормализацию используют и как окончательную обработку средне- и высокоуглеродистых доэвтектоидных сталей, если требования к свойствам умеренные и необязательна закалка с высоким отпуском.

В заключение отметим, что скорость охлаждения на воздухе зависит от массы изделия и отношения его поверхности к объему, вследствие чего эти факторы сказываются на получаемой структуре и свойствах нормализованной стали.

«Теория термической обработки металлов»,
И.И.Новиков

36. Отжиг II-го рода. Отжиг и нормализация сталей; режимы и назначение отжига и нормализации. Материаловедение. Шпаргалка

36. Отжиг II-го рода. Отжиг и нормализация сталей; режимы и назначение отжига и нормализации. Материаловедение. Шпаргалка

ВикиЧтение

Материаловедение. Шпаргалка
Буслаева Елена Михайловна

Содержание

36. Отжиг II-го рода. Отжиг и нормализация сталей; режимы и назначение отжига и нормализации

Отжигом называют нагревание и медленное охлаждение стали. Отжиг второго рода – изменение структуры сплава с целью получения равновесных структур; к отжигу второго рода относится полный, неполный и изотермический отжиги.

Перекристаллизационный отжиг основан на фазовой перекристаллизации, т. е. является отжигом II рода. Основное его назначение – полное изменение фазового состава. Температура нагрева и время выдержки должны обеспечить нужные структурные превращения, скорость охлаждения выбирают такой, чтобы успели произойти обратные диффузионные фазовые превращения. После отжига получают однородную мелкозернистую структуру, твердость понижается, пластичность повышается и отжиг II рода применяют в качестве предварительной термической обработки и перед обработкой стальных деталей на металлорежущих станках.

В зависимости от температуры нагрева различают полный и неполный отжиг.

Полный отжиг применяют для доэвтектоидной стали. Изделия нагревают, чтобы обеспечить полную перекристаллизацию – превращение исходной ферритно-перлитной структуры в аустенит. Назначение его – улучшение структуры стали для облегчения последующей обработки резанием, штамповкой или закалкой, а также получение мелкозернистой равновесной перлитной структуры в готовой детали.

Неполный отжиг связан с фазовой перекристаллизацией, он применяется после горячей обработки давлением, когда у заготовки мелкозернистая структура.

После охлаждения получится грубая структура, состоящая из крупных зерен феррита и перлита. Сталь обладает пониженной пластичностью. Получению зернистого цементита способствует предшествующая отжигу горячая пластическая деформация, при которой цементитная сетка дробится. Сталь с зернистым цементитом лучше обрабатывается режущим инструментом и приобретает хорошую структуру после закалки.

С целью экономии времени проводят изотермический отжиг. При изотермическом отжиге в процессе выдержки происходит выравнивание температуры по сечению изделия. Это способствует получению более однородной структуры и однородных свойств. Легированные стали подвергают такому отжигу. При отжиге легированных сталей увеличивается не только продолжительность нагрева и выдержки, но и продолжительность охлаждения. Высоколегированные стали охлаждают с малой скоростью вследствие большей устойчивости легированного аустенита. Их твердость остается после отжига высокой, что ухудшает обрабатываемость режущим инструментом.

Нормализацией называют термическую обработку стали, при которой изделие нагревают до аустенитного состояния и охлаждают на спокойном воздухе. Отличие нормализации от полного отжига для доэвтектоидных сталей заключается только в скорости охлаждения. В результате нормализации получается более тонкое строение эвтектоида, уменьшаются внутренние напряжения, устраняются пороки, возникшие в процессе предшествующих обработок изделий. Твердость и прочность выше, чем после отжига. Нормализацию применяют как промежуточную операцию, улучшающую структуру. Особенностями режима этого вида термообработки являются температура нагрева и охлаждение на спокойном воздухе. Эти особенности обусловлены специфическими целями нормализации. Применительно к доэвтектоидным сталям, особенно низкоуглеродистым, нормализация за более короткое время и при большей простоте режима охлаждения позволяет получить те же результаты, что и при отжиге.

Охлаждение на воздухе обеспечивает высокую степень переохлаждения аустенита, чем при отжиге, продукты его распада оказываются более дисперсными, а плотность генерируемых дислокаций приближается к 108 см2, вследствие этого нормализацией можно получить более благоприятную мелкозернистую структуру стали, обладающую повышенными прочностными свойствами.

В ряде случаев, когда от материала изделия не требуется повышенных прочностных свойств, нормализация заменяет закалку. Особенно это касается деталей из низкоуглеродистой стали, для которых применение закалки исключается из-за очень высокой критической скорости закалки.

При нормализации заэвтектоидных сталей из-за ускоренного выделения из аустенита избыточного (вторичного) цементита нежелательная цементитная сетка вокруг перлитных зерен не образуется. В связи с этим одной из целей нормализации является разрушение упомянутой сетки у заэвтектоидных сталей.

Рекристаллизационный отжиг (рекристаллизация) стали происходит при температурах 500–550 °C; отжиг для снятия внутренних напряжений – при температурах 600–700°. Эти виды отжига снимают внутренние напряжения в отливках от неравномерного охлаждения их частей и в заготовках, обработанных давлением при температурах ниже критических.

Диффузионный отжиг применяется в случаях, когда в стали наблюдается внутрикристаллическая ликвация. Выравнивание состава в зернах аустенита достигается диффузией углерода и других примесей в твердом состоянии, наряду с самодиффузией железа. В результате сталь становится однородной по составу (гомогенной), поэтому диффузионный отжиг называют также гомогенизацией.

Температура гомогенизации должна быть достаточно высокой, но нельзя допускать пережога зерен.

Данный текст является ознакомительным фрагментом.

3.2.2. Режимы, пользовательские настройки и временные режимы

3.2.2. Режимы, пользовательские настройки и временные режимы Возможности установки пользовательских настроек являются одним из примеров режимов и представляют собой большой источник расстройств для пользователя. Как ни странно, но такие возможности обычно подаются как

3.2.3. Режимы и квазирежимы

3.2.3. Режимы и квазирежимы Использование клавиши «Caps Lock» для для набора заглавных букв существенно отличается от удерживания клавиши «Shift» для той же цели. Первый случай устанавливает режим, второй – нет. Ряд экспериментов, проведенных в университете г.

Торонто,

4.8. Электронный отжиг кремниевых пластин

4.8. Электронный отжиг кремниевых пластин Тем временем для установки электронного отжига было, наконец, выделено оборудование и соответствующее помещение. Приходилось сомневаться в успехе: до планового срока окончания работы оставалось чуть больше трех месяцев (из

4. Виды и разновидности термической обработки: отжиг, закалка, отпуск, нормализация

4. Виды и разновидности термической обработки: отжиг, закалка, отпуск, нормализация Термическую обработку металлов и сплавов, а также изделий из них применяют для того, чтобы вызвать необратимое изменение свойств вследствие необратимого изменения структуры.Термическая

ЛЕКЦИЯ № 9. Классификация сталей и их назначение

ЛЕКЦИЯ № 9. Классификация сталей и их назначение 1. Углеродистые и легированные конструкционные стали: назначение, термическая обработка, свойства Из углеродистых качественных конструкционных сталей производят прокат, поковки, калиброванную сталь, сталь—серебрянку,

§ 4.18 Фазовые переходы 1-го и 2-го рода

§ 4.18 Фазовые переходы 1-го и 2-го рода Я полагаю, что следует ввести в физику понятия симметрии, столь привычные для кристаллографов. П. Кюри, “О симметрии физических явлений”, 1894 г. Эти исследования, если бы они были продолжены П. Кюри, могли бы, вероятно, иметь для развития

Режимы работы

Режимы работы В устройстве можно выделить четыре режима работы:• заряд ТА;• режим хранения;• разряд ТА – подогрев двигателя;• обогрев салона.Заряд ТА. Очевидно, что перед использованием устройства для подогрева двигателя его ТА должен быть заполнен горячей

4.

6. Снятие бляшки, отжиг и отбеливание

4.6. Снятие бляшки, отжиг и отбеливание Подогрейте пластину паяльной лампой или электрорефлектором и снимите со смоляной подложки. Затем отожгите металл – он станет вновь пластичным, но на нем останется окалина, которую нужно снять отбеливанием. Как это делается, вы уже

7. Фазовые переходы I и II рода

7. Фазовые переходы I и II рода Компоненты в жидком состоянии (компоненты А) растворимы неограниченно, компоненты в твердом состоянии (компоненты В) не образуют химических соединений и нерастворимы.Диаграммы состояния представляют график в координатах сплава –

32. Отжиг 1-го рода. Неравновесная кристаллизация

32. Отжиг 1-го рода. Неравновесная кристаллизация Этот вид термической обработки возможен для любых металлов и сплавов. Его проведение не обусловлено фазовыми превращениями в твердом состоянии. Нагрев при отжиге 1 рода, повышая подвижность атомов, частично или полностью

33. Гомогенизационный отжиг, изменение структуры и свойств при гомогенизационном отжиге. Закалка с полиморфным превращением. Закалка без полиморфного превращения

33. Гомогенизационный отжиг, изменение структуры и свойств при гомогенизационном отжиге. Закалка с полиморфным превращением. Закалка без полиморфного превращения Отжиг – операции нагрева и медленного охлаждения стали с целью выравнивания химического состава,

35. Возврат, первичная и собирательная рекристаллизация. Рекристаллизационный отжиг

35. Возврат, первичная и собирательная рекристаллизация. Рекристаллизационный отжиг Около 10–15 % всей энергии, затраченной на пластическую деформацию, поглощается металлом и накапливается в нем в виде повышенной потенциальной энергии смещенных атомов, напряжений.

40. Классификация и маркировка легированных сталей. Влияние легирующих элементов на превращения, микроструктуру и свойства стали; принципы разработки легированных сталей

40. Классификация и маркировка легированных сталей. Влияние легирующих элементов на превращения, микроструктуру и свойства стали; принципы разработки легированных сталей Легированная сталь – это сталь, которая содержит кроме углерода и обычных примесей, другие

Нормализация стали и отжиг | Обработка стали специального назначения

❮ Назад к блогу

Нормализация стали и отжиг

6 мая 2021 г.

Отжиг и нормализация — это два процесса термообработки, которые компания Specialty Steel Treating может выполнять на стальных изделиях. Оба процесса предлагают уникальные преимущества для вашего производственного процесса. Независимо от того, создаете ли вы инструмент, автомобильные детали или другие промышленные компоненты, сравните отжиг и нормализацию сегодня, чтобы определить лучший процесс обработки для ваших стальных изделий.

Преимущества нормализации стали

Создайте стальной продукт, соответствующий вашим производственным требованиям, путем нормализации. Многие отрасли промышленности извлекают выгоду из дополнительных характеристик этой специализированной термообработки. Оцените преимущества этого процесса при его применении опытной командой термообработчиков:

• Повышенная пластичность
• Повышенная ударная вязкость
• Ускоренный процесс охлаждения

Создание более поддающегося механической обработке и формуемого изделия с помощью процесса нормализации. Эти преимущества достигаются за счет нагревания материала до высокой температуры и последующего снижения его до комнатной температуры в процессе охлаждения. На этапах восстановления, рекристаллизации и роста зерна материал приобретает эти свойства за меньшее время, чем в процессе отжига.

На этапе восстановления выбранный вами материал нагревается до высокой температуры для уменьшения внутренних напряжений. На следующем этапе ваш продукт нагревается до температуры рекристаллизации, которая зависит от материала. Это позволяет получать новые зерна без плавления материала.

Наконец, стадия роста зерна контролируется процессом охлаждения при комнатной температуре. Полностью охлажденный компонент теперь готов к дополнительной обработке, упаковке или установке.

Просмотрите металлы, которые можно нормализовать, изучая варианты термообработки. Окончательные характеристики вашей продукции зависят как от используемого материала, так и от используемой термической обработки, поэтому обратитесь к поставщику термической обработки, чтобы определить оптимальный сплав и марку для вашего процесса. Вот общие материалы, которые можно нормализовать:

• Алюминий
• Сплавы на основе железа
• Медь
• Сплавы на основе никеля
• Латунь

Популярными вариантами являются инструментальная сталь, нержавеющая сталь и инструментальная сталь. Эти материалы приобретают обрабатываемость, необходимую для создания нестандартных инструментов или других промышленных изделий. Нормализация снижает хрупкость углеродистой стали и снижает упрочнение, возникающее в процессе формовки автомобильных штамповок из ферритной нержавеющей стали.

Различия между нормализацией и отжигом

Как отжиг, так и нормализация предлагают различные преимущества для различных промышленных применений. Эти две термообработки используют высокие температуры для нагревания материалов выше их точки рекристаллизации, а затем медленно охлаждают их. Хотя некоторые ключевые этапы меняются, основной целью обоих обычно является повышение пластичности за счет изменения микроструктуры.

Отжиг

При отжиге скорость охлаждения ниже, чем при нормализации. Этот медленный процесс создает более высокий уровень пластичности, но более низкий уровень твердости. Это также более трудоемкая термообработка, а это означает, что она требует больших инвестиций из-за увеличенного времени печи.

Эта обработка является популярным вариантом, если вы ищете максимальный уровень пластичности, но она жертвует некоторой твердостью и затратами на процесс. Однако начальная температура и общий процесс для этих двух обработок относительно схожи.

Прежде чем выбрать этот процесс, рассмотрите наличие печи и требования к пластичности. Экономия затрат на нормализацию часто делает его более привлекательным вариантом, но отжиг может быть необходим, если вам нужен более высокий уровень пластичности, чем это возможно с нормализованным продуктом.

Нормализация

Нормализация используется для снижения остаточных напряжений в материалах и создания более пластичных изделий. Это экономичный способ снизить риск непредвиденных сбоев. Вместо того, чтобы ждать контролируемой скорости охлаждения, нормализованные продукты немедленно подвергаются воздействию воздуха комнатной температуры до полного охлаждения. Это может быть выполнено в отдельной зоне вне печи, что делает процесс более быстрым и удобным.

Оба варианта обработки имеют преимущества в зависимости от ваших производственных целей. Обсудите плюсы и минусы нормализации и отжига с вашей командой в Specialty Steel Treating, чтобы определить оптимальную обработку, которая поможет вам создавать лучшие в отрасли компоненты.

Нормализация стали по сравнению с отжигом – компания по производству постоянной стали, ООО

Нормализация и отжиг — это два процесса термообработки, которые можно использовать для обработки изделий из стали .

Нормализация, также известная как нормализация, представляет собой процесс термической обработки металла, при котором заготовку нагревают на 30~50°C выше Ac3 или Accm, и после выдержки в течение определенного периода времени извлекают из печи в воздух или охлаждается распылением воды, распылением или обдувом. Его цель – сделать измельчение зерна и равномерное распределение карбида.

Отжиг: Процесс термической обработки металла, при котором сталь медленно нагревают до определенной температуры, выдерживают в течение достаточного времени, а затем охлаждают с соответствующей скоростью (обычно медленное охлаждение, иногда контролируемое охлаждение). Цель состоит в том, чтобы размягчить материалы или заготовки, обработанные литьем, ковкой, прокаткой, сваркой или резкой, улучшить пластичность и ударную вязкость, гомогенизировать химический состав, снять остаточное напряжение или получить ожидаемые физические свойства. Существует множество процессов отжига в зависимости от цели, например рекристаллизационный отжиг, изотермический отжиг, гомогенизационный отжиг, сфероидизирующий отжиг, отжиг для снятия напряжения, рекристаллизационный отжиг, стабилизационный отжиг, отжиг магнитным полем и т. д.

Основное отличие отжига от нормализации:

1. Скорость охлаждения при нормализации несколько выше, чем при отжиге, а степень переохлаждения больше.
2. Структура, полученная после нормализации, более тонкая, а прочность и твердость выше, чем у отжига.

Выбор отжига и нормализации:

1. Для низкоуглеродистой стали с содержанием углерода <0,25% вместо отжига обычно применяют нормализацию. Поскольку более высокая скорость охлаждения может предотвратить осаждение свободного третичного цементита из низкоуглеродистой стали вдоль границы зерна, тем самым улучшая характеристики холодной деформации штампованных деталей; нормализация может улучшить твердость стали и режущие свойства низкоуглеродистой стали; В процессе термической обработки нормализация может использоваться для измельчения зерен и повышения прочности низкоуглеродистой стали.

2. Среднеуглеродистая сталь с содержанием углерода от 0,25 до 0,5% также может быть нормализована вместо отжига. Хотя твердость среднеуглеродистой стали с содержанием углерода, близким к верхнему пределу, выше после нормализации, ее все же можно резать, а стоимость нормализации Низкая и высокая производительность.

3. Сталь с содержанием углерода от 0,5 до 0,75 %, из-за высокого содержания углерода твердость после нормализации значительно выше, чем после отжига, и трудно поддается резке. Поэтому полный отжиг обычно используется для снижения твердости и улучшения резания.