Нормализација челика је врста топлотне обраде, па је разумевање термичке обраде први корак у разумевању нормализације челика. Одатле није тешко разумети шта је нормализација челика и зашто је то чест део челичне индустрије.
Шта је топлотна обрада?
Термичка обрада је процес у коме се метали загревају и хладе да би се променила њихова структура. Промене хемијских и физикалних својстава метала разликују се у зависности од температуре на коју су загревани и колико се после охладе. Термичка обрада користи се за најразличитије метале.
Метали се обично третирају за побољшање њихове чврстоће, тврдоће, жилавости, дуктилности и отпорности на корозију. Различити начини на које метали могу да се подвргну термичкој обради укључују жарење, каљење и нормализацију.
Основе нормализације
Нормализацијом се уклања нечистоћа у челику и побољшава његова чврстоћа и тврдоћа. То се дешава променом величине зрна, чинећи га уједначенијим током целог челика. Челик се прво загрева до одређене температуре, а затим хлади ваздухом.
У зависности од врсте челика, нормализују се температуре обично се крећу од 810 степени Целзијуса до 930 степени Целзијуса. Дебљина метала одређује колико дуго се комад метала држи на „температури намакања“ - температури која трансформише микроструктуру. Дебљина и састав метала такође одређују колико се радни комад загрева.
Предности нормализације
Облик нормализације термичке обраде јефтинији је од жарења. Запаљивање је термичка обрада процес који метал доводи до стања равнотеже. У том је стању метал мекши и лакши за рад. Запаљивање - које Америчко ливничко друштво назива "екстремним прекомерним старењем" - захтева метал са спорим кувањем како би се омогућила његова микроструктура да се трансформише. Греје се изнад критичне тачке и оставља се да се хлади полако, много спорије него током процеса нормализације.
Због своје релативне јефтиности, нормализација је најчешћи процес индустријализације метала. Ако се питате зашто је жарење скупље, Испат Дигест пружа логично објашњење разлике у трошковима на следећи начин:
"При нормализацији, јер се хлађење одвија у ваздуху, пећ је спремна за следећи циклус чим се заврше фазе грејања и намакања. више у поређењу са жарењем, где је за хлађење пећи након фазе грејања и намакања потребно осам до 20 сати, у зависности од количине напунити."
Али нормализација није само јефтинија од запаљивања, већ ствара и чвршће и јаче метале од процеса жарења. Нормализација се често користи у производњи топло ваљаних челичних производа као што су железнички точкови, шипке, осовине и други ковани челични производи.
Спречавање структурних неправилности
Док нормализација може имати предности у односу на запаљивање, гвожђе генерално има користи од било које врсте термичке обраде. То је двоструко тачно када је дотични облик лијевања компликован. Гвоздени одливци сложених облика (који се могу наћи у индустријским окружењима попут рудника, нафтних поља и тешких машина) су подложни структурним проблемима након што се охладе. Ове структурне неправилности могу искривити материјал и изазвати друге проблеме у механици гвожђа.
Да се спрече појаве таквих проблема, метали се подвргавају процесима нормализације, жарења или отклањања стреса.
Метали који не захтевају нормализацију
Нису сви метали потребни термички процес нормализације. На пример, ретко је да челик са мало угљеника захтева нормализацију. Ако се такви челици нормализују, материјал неће наштетити. Такође, када ливасти гвожђа имају конзистентну дебљину и једнаке величине пресека, обично се постављају путем процеса жарења, а не кроз процес нормализације.
Остали поступци топлотне обраде
Карбуризајући челик: Карбуризациона топлотна обрада је уношење угљеника у површину челика. Карбулизација се дешава када се челик загрева изнад критичне температуре у пећи за карбуризовање која садржи више угљеника него челик.
Декарбуризација: Декарбуризација је уклањање угљеника са површине челика. Декарбуризација се дешава када се челик загрева изнад критичне температуре у атмосфери која садржи мање угљеника него челик.
Челик дубоког смрзавања: Дубоко замрзавање хлади челик на приближно -100 степени Фаренхеита, или ниже, како би се завршила трансформација аустенита у мартензит.