Нормализация.

Нормализация представляет собой такой вид термообработки, при котором сталь нагревают выше температуры точки Ас3 или Аст на 50-60 град, некоторое время выдерживают и затем охлаждают на воздухе.

Нормализации подвергают обычно углеродистые и низколегированные стали для устранения крупнозернистой структуры, повышения прочности, улучшения обрабатываемости резанием после прокатки, ковки и штамповки стали, а также для исправления структуры отливок, сварного шва и т. д. В результате нормализации происходит распад аустенита при низких температурах, благодаря чему образуется структура с более тонкоизмельчённым перлитом по сравнению с перлитом, получаемым при отжиге. Такая структура обеспечивает повышение прочности и твёрдости нормализованной стали, практически без снижения пластических свойств по сравнению с отожженной.

Низколегированная сталь имеет структуру сорбита; высоко-и среднелегированные стали имеют структуру мартенсита, поэтому для них нормализация заменяет закалку.

Для ряда углеродистых и легированных сталей нормализация является окончательной операцией ТО, т. к. сталь приобретает наиболее благоприятное сочетание прочности и пластичности. Норм.-я является подготовительной операцией для последующей закалки.

2.4 Расписать режимы и дать обоснование основной технологии то или хто.

После предварительной ТО проведем закалку 860-880⁰С с охлаждением в масле, и отпуск 200-230⁰С с охлаждением в масле.

Закалкой называют такую термическую обработку, при которой сталь нагревают выше температуры Ас3 (доэвтектоидная) или точки Ас1 (заэвиектоидная) на 30-50 градусов, выдерживают при этой температуре и затем быстро охлаждают в специальных охладителях.

Закалка стали основана на явлении перекристаллизации, поэтому нагрев осуществляется до температуры выше критической. Закалкой предотвращается распад аустенита в перлит и при нормальной температуре сохраняется метастабильная структура сорбита, троостита или мартенсита, обеспечивающая значительное повышение твёрдости стали. Закалке обычно подвергают ударный, режущий и измерительный инструмент, а также различные детали машин.

Нагрев под закалку осуществляют в печах, в расплавленных солях, в расплавленном металле (обычно в свинце) и электротоком. В жидкой среде (соли, металл) изделия нагревают быстро и равномерно, при этом термические напряжения отсутствуют.

Скорость охлаждения для получения той или иной структуры выбирают по диаграмме изотермического распада аустенита. Так для получения мартенситной структуры скорость охлаждения должна быть больше критической.

В качестве охладителей применяют воду, минер. масло, водные р.-ры кислот и щелочей, эмульсии, расплавленный металл и т. д. . Для закалки на мартенсит применяют след. быстроохлаждающие среды (скорость охлаждения выше 150-180 град.С/сек. ): воду при 18-26 град. ,ртуть, 10% -ые р.-ры в воде NaOH, NaCl, H2SO4 и т. д. при 18 град.

Обычная закалка в одном охладителе.

Это процесс при котором нагретое до определённой температуры изделие погружают в закалочную среду, где оно остаётся до полного охлаждения (для легированных сталей – масло). Структура стали, как правило, состоит из мартенсита и остаточного аустенита.

Для получения высокой твёрдости и наибольшей толщины закаленного слоя, детали из легированных сталей закаливают погружением в ванну с маслом. При этом погружение должно быть таким чтобы при закалке детали как можно меньше коробились вследствие деформации. Так, детали с большим отношением длинны к ширине (свёрла, валы, и т. д.)погружают в охладитель вертикально. Если при обычной закалке легированных сталей в структуре образуется много остаточного аустенита, то сталь после закалки подвергают обработке холодом погружением изделий в термостат с температурой ниже температуры конца мартенситного превращения. При таких температурах протекает превращение АостМ.

При высоком отпуске структура мартенсита переходит соответственно в структуру троостита или сорбита. Чем выше температура отпуска, тем меньше твердость отпущенной стали и тем больше ее вязкость. При высоком отпуске сталь получает наилучшее сочетание механических свойств: повышенные прочность, вязкость и пластичность; поэтому закалку на мартенсит с последующим высоким отпуском называют улучшением стали.

После закалки деталь будет иметь структуру мартенсита, а после отпуска мартенсит отпуска и следующие механические свойства:

ГОСТ	Состояние поставки, режимы ТО	Сечение,мм	КП					KCU, Дж/см^2	HRCэ, не более
				МПа		%
				не менее
[ 82 ]	Пруток. Закалка 860 - 880^0С, масло. Отпуск 200 - 230^0С,масло	До 40	-	1270	1570	-	35	39	49 - 53

-предел текучести условный, МПа

-временное сопротивление разрыву(предел прочности при растяжении)

-относительное удлинение после разрыва, %

-относительное сужение, %

KCU – ударная вязкость, определённая на образце с концентратором U, Дж/см²

КП – категория прочности

HRCэ – твёрдость по Роквеллу, шкала С