Scopri come questa forma di trattamento termico rende il ferro più praticabile
Cosa significa normalizzazione?
La normalizzazione è un tipo specifico di trattamento termico che allevia lo stress sull'acciaio; ciò migliora la duttilità e la tenacità degli acciai che possono indurire dopo il processo di lavorazione a freddo . Il trattamento termico normalizzato stabilisce anche una dimensione e una distribuzione del carburo più uniformi, il che facilita le successive operazioni di trattamento termico e produce un prodotto finale più uniforme.
Affinché la normalizzazione si verifichi, l' acciaio viene riscaldato a una temperatura appena sopra il suo punto critico superiore. Questo è generalmente più di 50 ° C di quella temperatura. L'acciaio viene quindi tenuto abbastanza a lungo per formare grani metallici più piccoli e forme di grano ad alta energia per unirsi.
Questa trasformazione è chiamata raffinazione del grano e porta alla formazione di un pezzo di metallo più uniforme. Dopo che l'acciaio viene riscaldato a una temperatura superiore al suo punto critico, viene raffreddato ad aria fino a quando non scende a temperatura ambiente.
Le temperature di normalizzazione vanno da 810 C a 930 C.
Lo spessore del metallo determina per quanto tempo un pezzo di metallo è trattenuto in quella che è nota come temperatura di ammollo o temperatura che trasforma la microstruttura. Lo spessore e la composizione del metallo determinano anche l'altezza del pezzo da riscaldare.
Altri vantaggi della normalizzazione
La normalizzazione può anche eliminare la segregazione dendritica prodotta durante il processo di fusione.
La forma di normalizzazione del trattamento termico è meno costosa della ricottura. La ricottura è un processo di trattamento termico che avvicina il metallo a uno stato di equilibrio. In questo stato, il metallo diventa più morbido e, quindi, più facile da lavorare. La ricottura, che l'American Foundry Society definisce "ultra-invecchiamento eccessivo", richiede una cottura lenta del metallo per consentire alla sua microstruttura di trasformarsi.
Poiché la normalizzazione è meno costosa della ricottura, non è sorprendentemente il processo di industrializzazione più comune del metallo. Se ti stai chiedendo perché la ricottura è più costosa, l' Ispat Digest fornisce una spiegazione logica per la differenza di costo come segue:
"Nella normalizzazione, poiché il raffreddamento avviene nell'aria, il forno è pronto per il ciclo successivo non appena le fasi di riscaldamento e di ammollo sono finite rispetto alla ricottura, dove il raffreddamento del forno dopo le fasi di riscaldamento e ammollo richiede da 8 a 20 ore , a seconda della quantità di carica. "
La normalizzazione non è solo meno costosa della ricottura, produce un metallo più duro e resistente rispetto al processo di ricottura. La normalizzazione è spesso utilizzata nella produzione di prodotti in acciaio laminati a caldo, come ruote per ferrovie, barre, assi e altri prodotti in acciaio forgiato.
Prevenire le irregolarità strutturali
Mentre la normalizzazione può avere dei vantaggi rispetto alla ricottura, il ferro generalmente beneficia di qualsiasi tipo di trattamento termico. Questo è doppiamente vero quando la forma di fusione in questione è complicata. Inoltre, i getti di ferro di forme complesse sono vulnerabili ai problemi strutturali dopo il raffreddamento. Queste irregolarità strutturali possono distorcere il materiale e causare altri problemi nella meccanica del ferro.
Per evitare che tali problemi si verifichino, i metalli subiscono processi di normalizzazione, ricottura o riduzione dello stress.
Metalli che non richiedono normalizzazione
Non tutti i metalli richiedono il processo termico di normalizzazione. Ad esempio, è raro che gli acciai a basso tenore di carbonio richiedano la normalizzazione. Detto questo, se tali acciai sono normalizzati, nessun danno arriverà al materiale. Inoltre, quando i getti di ferro sono ugualmente spessi dappertutto e le loro sezioni sono uguali, generalmente vengono sottoposti al processo di ricottura piuttosto che al processo di normalizzazione.
Altri vari processi di trattamento termico
Acciaio per carburazione Il trattamento termico a carburazione è l'introduzione di carbonio nella superficie dell'acciaio. La carburazione si verifica quando l'acciaio viene riscaldato al di sopra della temperatura critica in un forno di carburazione, che contiene più carbonio di quello che contiene l'acciaio.
Decarburazione. La decarburazione è la rimozione del carbonio dalla superficie dell'acciaio. La decarburazione si verifica quando l'acciaio viene riscaldato al di sopra della temperatura critica in un'atmosfera che contiene meno carbonio di quella contenuta nell'acciaio.
Acciaio surgelato Il congelamento profondo sta raffreddando un acciaio a circa -100 F o inferiore per completare la trasformazione dell'austenite in martensite.