Нормализация

Нормализация - это нагрев доэвтектоидных сталей выше А_С3, а заэвтектоидных выше А_Cm на 50...60^oС, выдержка и последующее охлаждение на спокойном воздухе (рис. 9.4). Нормализация вызывает полную фазовую перекристаллизацию стали и устраняет крупно­зернистую структуру, полученную при литье, горячей прокатке, ковке или штамповке. После нормализации структура сильно зависит от толщины стенки изделия. Для изделий средних размеров получаем следующие структуры.

Доэвтектоидные стали - сорбит пластинчатый и избыточный феррит. Причем с увеличением углерода в стали количество избыточного феррита становится все меньше, а в сталях с 0,6% углерода и выше его совсем не будет, то есть получим квазиэвтектоид, и твердость при этом на 10... 15% повышается.

Эвтектоидная сталь - сорбит пластинчатый.

Заэвтектоидные стали - сорбит пластинчатый и вторичный цементит. Но этот цементит хрупкую сетку по границам зерен не дает, так как охлаждение по сравнению с отжигом ускоренно, то есть не в печи, а на воздухе.

Рис. 9.4. Диаграмма «железо-углерод» и выбор температур под нормализацию

Нормализация по сравнению с отжигом обеспечивает более высокую твердость и прочность, а вследствие измельчения зерна сохраняет достаточную пластичность и вязкость. Поэтому нормализация очень широко применяется в машиностроении как окончательный вид термообработки.

Применение.Для низкоуглеродистых сталей (до 0,3% С) (у них в структуре много мягкого феррита, а перлита или сорбита очень мало) нормализация применяется вместо полного отжига. Это дешевле и проще, так как охлаждение проходит на воздухе. При этом твердость будет немного выше, но поверхность при обработке резанием будет чище. Для высокоуглеродистых сталей применять нормализацию вместо полного отжига нельзя, так как будет слишком много сорбита и обработка резанием будет затруднена;

Для среднеуглеродистых сталей (0,3...0,5%С) нормализацию применяют вместо улучшения, когда получают структуру сорбит отпуска зернистый с повышенной ударной вязкостью. Улучшение -это дорогой вид обработки, применяется для ответственных деталей автомобиля, работающих с высокими ударными нагрузками (шатун, коленчатый вал и др.). Если же деталь работает с невысокими ударными нагрузками, то дешевле применять нормализацию (охлаждение на воздухе), но при этом получают сорбит пластинчатый, у которого вязкость ниже.

Для заэвтектоидных сталей нормализация применяется для разрушения хрупкой сетки вторичного цементита перед закалкой и неполным отжигом.