Lär dig mer om fördelarna med att normalisera stål utöver dess låga kostnader

Stålnormalisering är en typ av värmebehandling, så att förstå värmebehandling är det första steget i att förstå stålnormalisering. Därifrån är det inte svårt att förstå vad normalisering av stål är och varför det är en vanlig del av stålindustrin.

Värmebehandling är en process där metaller upphettas och kyls för att ändra deras struktur. Förändringarna i metallernas kemiska och fysikaliska egenskaper skiljer sig beroende på temperaturerna som de värms upp till och hur mycket de kyls ned efteråt. Värmebehandling används för en mängd olika metaller.

Metaller behandlas vanligtvis för att förbättra deras styrka, hårdhet, seghet, duktilitet och korrosionsbeständighet. De olika sätten på vilka metaller kan genomgå värmebehandling inkluderar glödgning, härdning och normalisering.

Normalisering tar bort föroreningar i stål och förbättrar dess styrka och hårdhet. Detta händer genom att ändra storleken på spannmålen och göra det mer enhetligt i hela stålstycket. Stålet upphettas först till en specifik temperatur och kyls sedan med luft.

Beroende på ståltyp, normalisera temperaturer sträcker sig vanligtvis från 810 grader Celsius till 930 grader Celsius. Metallens tjocklek avgör hur länge en metallbit hålls vid "blötläggningstemperaturen" - temperaturen som transformerar mikrostrukturen. Tjockleken och sammansättningen av metallen bestämmer också hur högt arbetsstycket värms upp.

Normaliseringsformen för värmebehandling är billigare än glödgning. Annealing är en värmebehandling process som leder metall närmare ett jämviktstillstånd. I detta tillstånd blir metallen mjukare och lättare att arbeta med. Glödgning - som American Foundry Society hänvisar till som "extremt åldrande" - kräver långsamkokande metall för att låta dess mikrostruktur transformera sig. Den värms över sin kritiska punkt och får svalna långsamt, mycket långsammare än under normaliseringsprocessen.

På grund av dess relativa billighet är normalisering den vanligaste metalliseringsprocessen. Om du undrar varför glödgning är dyrare, Ispat Digest ger en logisk förklaring av kostnadsskillnaden enligt följande:

"Vid normalisering, eftersom kylningen sker i luften, är ugnen redo för nästa cykel så snart uppvärmnings- och blötläggningsstegen är över jämfört med glödgning, där ugnskylning efter uppvärmnings- och blötläggningsstegen behöver åtta till 20 timmar, beroende på mängden av avgift."

Men normalisering är inte bara billigare än glödgning, den producerar också en hårdare och starkare metall än glödgningsprocessen. Normalisering används ofta vid tillverkning av varmvalsade stålprodukter såsom järnvägshjul, stänger, axlar och andra smidda stålprodukter.

Medan normalisering kan ha fördelar jämfört med glödgning, järn har i allmänhet fördelar med någon form av värmebehandling. Detta är dubbelt sant när gjutformen i fråga är komplicerad. Järngjutningar i komplexa former (som finns i industriella miljöer som gruvor, oljefält och tunga maskiner) är känsliga för strukturella problem efter att de har svalnat. Dessa strukturella oregelbundenheter kan förvränga materialet och orsaka andra problem i järnmekaniken.

För att förhindra att sådana problem uppstår genomgår metaller normaliserings-, glödgnings- eller spänningsavlastande processer.

Inte alla metaller kräver normaliseringsprocessen. Till exempel är det sällsynt att stål med låg kolhalt kräver normalisering. Med det sagt, om sådana stål normaliseras, kommer ingen skada på materialet. När järngjutgods har en jämn tjocklek och lika stora sektionsstorlekar förs de generellt genom glödgningsprocessen snarare än normaliseringsprocessen.

Förgasningsstål: Förgasande värmebehandling är införandet av kol i stålets yta. Förgasning inträffar när stålet upphettas över den kritiska temperaturen i en förgasningsugn som innehåller mer kol än stålet innehåller.

avkolning: Avgasning är avlägsnande av kol från ytan av stålet. Avgasning sker när stålet värms över den kritiska temperaturen i en atmosfär som innehåller mindre kol än stålet innehåller.

Djupfryst stål: Djupfrysning kyler stål till ungefär -100 grader Fahrenheit, eller lägre, för att slutföra omvandlingen av austenit till martensit.