3.1.2. Нормализация

Нормализацией называется операция термической обработки, связанная с нагревом доэвтектоидной стали до температуры на 30 – 50°С выше точки Ас₃., заэвтектоидной – на 30 – 50°С выше точки Ас_m. (для обеспечения аустенитной структуры), выдержкой и последующим ускоренным охлаждением на воздухе.

По сравнению с отжигом она нормализация более производительна и экономична. В результате полной перекристаллизацией стали в аустенит, она измельчает структуру, повышает работу развития трещин, понижает порог хладноломкости.

Нормализация как промежуточная обработка аналогична отжигу, ее при­меняют для низкоуглеродистых сталей вместо полного отжига. Но она не может заменить смягчающий отжиг для среднеуглеродистых сталей, которые при охлаждении на воздухе имеют повышенную твердость и прочность. Ее часто используют для измельчения зерна стали перед закалкой.

Исправить структуру перегретой заэвтектоидной стали можно только нормализацией. Она измельчает зерно, и при ускоренном охлаждении на воздухе цементит вторичный не успевает образовать грубую сетку по границам зерен. Следует отметить, что скорость охлаждения на воздухе зависит от массы изделия и отношения его поверхности к объему. Эти факторы сказываются на структуре и свойствах нормализованной стали.

3.2. Порядок выполнения работы

1. Изучить назначение каждого вида отжига и режимы его проведения.

2. Подвергнуть неполному отжигу на зернистый перлит и нормализации образцы для испытаний на ударный изгиб из стали марок У8 или У10 с исходной структурой пластинчатого перлита.

3. Произвести ударные испытания образцов с исходной структурой и образцов после отжига и нормализации; замерить их твердость.

4. Сравнить результаты испытаний, сделать выводы и обсудить их.

3.3. Содержание отчета

1. График в координатах «температура – время», на котором для каждого вида отжига должны быть указаны его назначение, температурный режим и структура (исходная, после нагрева и выдержки и после охлаждения).

2. Описание операции нормализации для доэвтектоидной и заэвтектоидной стали.

3. Краткое описание влияние отжига и нормализации на структуру и свойства стали образцов для ударных испытаний.

3.4. Вопросы для самоконтроля

1. Какая операция называется отжигом? Каково ее общее назначение?

Какие виды отжига проводятся при температуре ниже фазовых превращений? Назначение каждого вида отжига.

2. В чем принципиальное отличие полного отжига от изотермического?

3. Какие виды отжига связаны со сферидизацией карбидных фаз?

4. Какой вид отжига имеет три названия?

5. Какая операция называется нормализацией? Ее назначение для доэвтектоидной и заэвтектоидной стали.

Лабораторная работа 4

ЗАКАЛКА И ОТПУСК СТАЛИ

Цель работы: изучить назначение, виды, способы, режимы закалки углеродистой стали, виды и назначение отпуска, применяемого после закалки. Ознакомиться с оборудованием и оснасткой, применяемых для термической обработки (муфельная нагревательная печь, установка для индукционного нагрева УНН 012-20Р, закалочные баки, твердомеры ТШ и ТК).