3.1.2. Нормализация

Нормализацией называется операция термической обработки, при которой сталь нагревают до аустенитного состояния, выдерживают и охлаждают на воздухе. По сравнению с отжигом она более производительна и экономична.

Нормализация связана с полной перекристаллизацией и у горячекатаной стали 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 большую твердость и прочность. Ее часто используют для общего измельчения структуры перед закалкой.

Исправить структуру заэвтектоидной стали можно только нормализа­цией. Она измельчает зерно, и при ускоренном охлаждении на воздухе цементит вторичный не успевает образовать грубую сетку по границам зерен.

Для исправления структуры некоторых легированных сталей сочетание нормализации и высокого отпуска при температуре 500 – 650°С будет экономичнее полного отжига. Иногда нормализацию используют как окончательную обработку для получения структуры сорбита. 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 [1, с. 307 – 311; 2, с. 218 – 226; 3, с. 131 – 133, 135 – 140].

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 СТАЛИ

Цель работы: изучить назначение, виды, способы и режимы закалки среднеуглеродистой стали, устройство установки для индукционного нагрева УНН 012-20Р, твердомеров ТШ и ТК.