НОРМАЛИЗАЦИЯ. ДЕФЕКТЫ ПРИ ОБЖИГЕ И НОРМАЛИЗАЦИИ

Термическую операцию, при которой сталь нагревают до температуры на 30~50°С выше верхних критических точек при нагревании и охлаждении, выдерживают при этой температуре и охлаждают на спокойном воздухе, называют нормализацией. При нормализации уменьшаются внутренние напряжения, происходит перекристаллизация стали, измельчающая крупнозернистую структуру металла сварных швов, отливок или поковок. Нормализация стали по сравнению с отжигом является более коротким процессом термической обработки. Сплавы после нормализации приобретают мелкозернистую структуру и несколько большую прочность и твердость, чем при отжиге. Нормализацию применяют для исправления крупнозернистой структуры, улучшения обрабатываемости стали резанием, улучшения структуры перед закалкой.

В процессе отжига и нормализации могут возникнуть следующие дефекты: окисление, обезуглероживание, перегрев и пережог металла. Металл окисляется при взаимодействии поверхностей стальных деталей с печными газами. В результате на деталях образуется окалина — химическое соединение металла с кислородом. Образование окалины не только вызывает угар металла на окалину, но и повреждает поверхность деталей. Поверхность стали под окалиной получается разъеденной и неровной. Обез углероживание, т. е. выгорание углерода с поверхности деталей, происходит при окислении стали. Обезуглерожи-вание резко снижает прочностные свойства конструкци-онной стали. Обезуглероживание поверхности может вызвать образование закалочных трещин и коробление. Для предохранения деталей от окисления и от обезуглерожи-вания при отжиге, нормализации и закалке применяют безокислительные газы, которые вводят в рабочее пространство печи.

При нагреве стали выше определенных температур и длительных выдержках в ней происходит быстрый рост зерен, ведущий к возникновению крупнокристаллической структуры. Это явление называют перегревом. Перегрев ведет к понижению пластических свойств стали. Перегрев металла может быть исправлен последующей термической обработкой — отжигом или нормализацией. Пережог получается в результате длительного пребывания металла в печи при высокой температуре, близкой к температуре плавления. Физическая сущность пережога состоит в том, что кислород при высокой температуре проникает в глубь нагреваемого металла и окисляет границы зерен. В результате связь между зернами ослабевает, металл теряет пластичность и становится хрупким.