Сталей по структуре после нормализации

Нормализация заключается в нагреве доэвтектоидной стали до температуры, превышающей температуру точки А₃ (на 30...50°С), заэвтектоидной - выше А_ст (на 30...50°С), непродолжительной выдержке при этих температурах для полного прогрева и завершения фазовых превращений и

охлаждения на спокойном воздухе. Для углеродистых сталей нормализация является промежуточной операцией между отжи­гом и закалкой. Нормализация вызывает полную фазовую перекристаллизацию стали и устраняет крупнозернистую структуру.

Для низкоуглеродистых сталей нормализацию применяют вместо отжига. В средне- и высокоуглеродистых сталях в результате нормализации образуется сорбит или троостит. Это повышает на 10...15% прочность и твер­дость этих сталей по сравнению с отожженной. Кроме этого, для заэвтектоидной стали нормализацию применяют для устранения цементитной сетки, которая может возникать при медленном охлажде­нии в интервале температур А_ст…А₁.

По структуре после нормализации стали классифицируются на стали

1) перлитного, 2) мартенситного и 3) аустенитного класса (рис. 8.1). Если кривая скорости охлаждения на воздухе пересекает кривые распада аустенита в области образования перлита, сорбита или троостита, то сталь относится к перлитному классу. К этому классу относятся все углеродистые и малолегированные стали (рис. 8.1, а).

а б в

Рис. 8.1. Классификация легированных сталей по структуре, полученной

после нормализации: а - перлитный класс; б - мартенситный класс;

в - аустенитный класс

Легирующие элементы сдвигают диаграмму изотермического рас­пада аустенита вправо и снижают критическую скорость закалки. Если при этом скорость охлаждения на воздухе станет больше кри­тической, то после нормализации в стали фиксируется мартенсит­ная структура. Стали, закаливающиеся при охлаждении на воздухе, относятся к мартенситному классу (рис. 8.1, б). К этому классу относятся некоторые средне- и высоколегированные стали. Как пра­вило, эти стали имеют большую или сквозную прокаливаемость.

При легировании сталей g-стабилизаторами диаграмма рас­пада аустенита сдвигается вправо и вверх, а температура начала мартенситного превращения (М_н) - вниз. Если М_н ниже комнатной температуры, то при нормализации таких сталей аустенит в них не претерпевает никаких превращений при охлаждении до комнатной температуры, оставаясь стабильным (рис. 8.1, в). Стали та­кого типа принадлежат к аустенитному классу. Они не закаливаются. К этому классу относятся стали, легированные большим количеством никеля, марганца, а также хромоникелевые нержавеющие стали.

Для определения принадлежности стали к тому или иному клас­су необходимо провести нормализацию, изготовить микрошлиф, вы­явить структуру и по ней установить класс стали. (Для идентификации можно пользоваться атласом микроструктур).