נורמליזציה של פלדה היא סוג של טיפול בחום, כך שהבנת טיפול בחום היא הצעד הראשון להבנת נורמליזציה של פלדה. משם, לא קשה להבין מה נורמליזציה של פלדה ומדוע זה חלק נפוץ מתעשיית הפלדה.
מהו טיפול בחום?
טיפול בחום הוא תהליך בו מתכות מחוממות ומקוררות כדי לשנות את המבנה שלהן. השינויים בתכונות הכימיות והפיזיקליות של המתכות נבדלים זה מזה בהתאם לטמפרטורות שאליהן מחוממים וכמה הם מקוררים אחר כך. טיפול בחום משמש למגוון רחב של מתכות.
מתכות מטופלות בדרך כלל כדי לשפר את חוזקן, קשיותן, קשיחותן, משיכותן ועמידותן בפני קורוזיה. הדרכים השונות בהן מתכות יכולות לעבור טיפול בחום כוללות חישול, מזג ונורמליזציה.
יסודות הנורמליזציה
נורמליזציה מסירה זיהומים בפלדה ומשפרת את חוזקה וקשיחותה. זה קורה על ידי שינוי גודל התבואה, והופך אותה לאחידה יותר לאורך פיסת הפלדה. תחילה מחממים את הפלדה לטמפרטורה ספציפית, ואז מקוררים אותה באוויר.
תלוי בסוג הפלדה, מנרמל טמפרטורות בדרך כלל נע בין 810 מעלות צלזיוס עד 930 מעלות צלזיוס. עובי המתכת קובע כמה זמן מוחזקת פיסת מתכת ב"טמפרטורת ההשריה "- הטמפרטורה ההופכת את המיקרו-מבנה. עובי ומתכת המתכת קובעים גם את גובה החימום של חומר העבודה.
היתרונות של נורמליזציה
צורת הנורמליזציה של טיפול בחום פחות יקרה מחישול. חישול הוא א טיפול בחום תהליך המקרב מתכת למצב של שיווי משקל. במצב זה המתכת נעשית רכה יותר וקל יותר לעבוד איתה. חישול - שאותו מכנה אגודת היציקה האמריקאית "הזדקנות יתר קיצונית" - דורש מתכת לבישול איטי כדי לאפשר למבנה המיקרוסקופ שלה להפוך. הוא מחומם מעל הנקודה הקריטית שלו ומותר להתקרר לאט, איטי בהרבה מאשר בתהליך הנורמליזציה.
בגלל הזול היחסי שלה, נורמליזציה היא תהליך התיעוש הנפוץ ביותר של מתכת. אם אתה תוהה מדוע חישול יקר יותר, איזפט דיגסט מספק הסבר הגיוני להבדל העלויות כדלקמן:
"בנורמליזציה, מכיוון שהקירור מתרחש באוויר, הכבשן מוכן למחזור הבא ברגע שלבי החימום וההשריה לעומת לעומת חישול, שם קירור הכבשן לאחר שלבי החימום וההשריה זקוק לשמונה עד 20 שעות, תלוי בכמות של לחייב."
אבל נורמליזציה אינה רק פחות יקרה מחישול, היא גם מייצרת מתכת קשה וחזקה יותר מתהליך החישול. נורמליזציה משמשת לרוב בייצור מוצרי פלדה מגולגלים חמים כמו גלגלי רכבת, סורגים, סרנים ומוצרי פלדה מזויפים אחרים.
מניעת חריגות מבנית
בזמן נורמליזציה יכול להיות שיש יתרונות על פני חישול, ברזל בדרך כלל מרוויח מכל סוג של טיפול בחום. זה נכון כפליים כאשר צורת הליהוק המדוברת מסובכת. יציקות ברזל בצורות מורכבות (שניתן למצוא במסגרות תעשייתיות כמו מוקשים, שדות נפט ומכונות כבדות) חשופות לבעיות מבניות לאחר שהן מתקררות. חריגות מבניות אלה עלולות לעוות את החומר ולגרום לסוגיות אחרות במכניקה של הברזל.
כדי למנוע בעיות כאלה להתרחש, מתכות עוברות תהליכי נורמליזציה, חישול או הפגת מתחים.
מתכות שאינן דורשות מנרמל
לא כל המתכות דורשות את התהליך התרמלי לנורמליזציה. לדוגמה, נדיר כי פלדות בעלות פחמן נמוך דורשות נורמליזציה. עם זאת, אם פלדות כאלה מנורמלות, לא ייגרם נזק לחומר. כמו כן, כאשר ליציקות ברזל עובי עקבי וגדלי חתכים שווים, הם בדרך כלל עוברים את תהליך החישול, ולא את תהליך הנורמליזציה.
תהליכים אחרים לטיפול בחום
פלדת קרביזציה: טיפול בחום קרבורי הוא החדרת פחמן לפני השטח של הפלדה. התייבשות מתרחשת כאשר הפלדה מחוממת מעל הטמפרטורה הקריטית בכבש התנור המכיל יותר פחמן מכפי שהפלדה מכילה.
הדהבת גז: גזירה היא הסרת פחמן משטח הפלדה. התייבשות התייבשות מתרחשת כאשר הפלדה מחוממת מעל הטמפרטורה הקריטית באטמוספרה המכילה פחות פחמן מכפי שהפלדה מכילה.
הקפאת פלדה עמוקה: הקפאה עמוקה היא קירור פלדה לגובה של -100 מעלות פרנהייט, או נמוך יותר, כדי להשלים את הפיכת האוסטניט למרטנסייט.