Žarenje naspram normaliziranja: Koja je razlika?

Žarenje nasuprot normalizaciji

Žarenje je proces toplinske obrade zagrijavanja čelika na oko 100°F (približno 55°C) iznad gornje kritične temperature (linija A3) i donje kritične temperature (linija A3,1) kao što je prikazano na donjem Fe-C dijagramu.

Žarenje je toplinska obrada koja se sastoji od zagrijavanja materijala na određenu temperaturu, držanja na toj temperaturi i hlađenja na takav način da je materijal bliži ravnoteži na sobnoj temperaturi.

Normalizacija je metoda toplinske obrade u kojoj se čelik, u bilo kojem stanju, ponovno zagrijava do temperature koja prelazi gornju granicu kritičnog raspona (tj. iznad točke A3) i slobodno se hladi na zraku.

Normalizacija znači zagrijavanje čelika na temperaturu od oko 55° C iznad AC1, tj. iznad gornje kritične linije faznog dijagrama željezo-željezni karbid nakon čega slijedi hlađenje u mirnom ili lagano uzburkanom zraku.

Što je normalizacija?

Normaliziranje se provodi iz različitih razloga, uključujući pročišćavanje zrnate strukture, homogenizaciju, uklanjanje zaostalih naprezanja i poboljšanu obradivost.

Normalizacija je proces toplinske obrade kojim se čelici zagrijavaju gotovo 100°F iznad gornje kritične temperature (linija A3 ili Acm). hipoeutektoidni čelici (čelik s manje od 0,8% ugljika) zagrijavaju se na temperaturu od 30°C do 50°C iznad linije AC3, a hipoeutektoidni čelici zagrijavaju se na temperaturu od 30°C do 50°C iznad AC1 linija (723°C).

Temperatura na liniji AC3 ovisi jer varira ovisno o postotku ugljika u leguri, dok je temperatura AC1 konstantna.

Temperaturna ravnoteža se dovodi do dijela držanjem na određenoj temperaturi kako bi se postigla ujednačena temperatura u cijeloj debljini dijela, to se naziva vrijeme zadržavanja.

Nakon toga će se ohladiti na zraku za odmor. Budući da je čelik dva puta podvrgnut y-α transformaciji, materijal će se transformirati u jednoliku, fino zrnatu normalnu mikrostrukturu.

Svrha normaliziranja je i dobivanje jednolike mikrostrukture s finim lamelarnim perlitom u materijalu.

Rashladni medij u toplinskoj obradi

Rashladni medij jedan je od najvažnijih čimbenika u toplinskoj obradi. Izbor rashladnog medija može utjecati na kvalitetu i svojstva proizvoda.

Postoji mnogo različitih rashladnih medija, svaki sa svojim prednostima i nedostacima. Neki od najčešćih rashladnih medija su voda, ulje i zrak.

Metoda hlađenja koja se koristi u žarenju je hlađenje peći pri umjerenoj brzini hlađenja što znači da se dijelovi hlade unutar peći u kontroliranoj atmosferi, a ne u prirodnom zraku.

Suprotno od žarenja primjenjivo je za hlađenje u normalizaciji gdje su dijelovi podvrgnuti hlađenju okolnim zrakom, a brzine hlađenja nisu kontrolirane.

Brzina hlađenja zrakom u normalizaciji puno je brža od kontroliranog hlađenja peći koje se primjenjuje u toplinskoj obradi žarenjem. Ukupni trošak normalizacije je manji od procesa žarenja jer prvi ne zahtijeva nikakvo kontrolirano hlađenje zrakom kao obavezno kod žarenja.

Voda je vrlo učinkovit rashladni medij. Ulje je skuplje od vode, ali nije tako učinkovito u prijenosu topline s proizvoda.

Zrak je jeftin i jednostavan za korištenje, ali ne prenosi toplinu tako učinkovito kao voda ili ulje. Čvrsti materijali su jeftini i mogu se koristiti u velikim količinama, ali nisu vrlo učinkoviti u prijenosu topline s proizvoda.

Svojstva materijala nakon toplinske obrade

Proces toplinske obrade može promijeniti svojstva materijala na više načina.

Najčešće promjene su: povećanje ili smanjenje tvrdoće, duktilnosti i žilavosti. Općenito, što je materijal tvrđi, to će biti manje duktilan i bit će žilaviji.

Suprotno tome, mekši materijali općenito su rastezljiviji i žilaviji. Promjene svojstava materijala ovise o vrsti toplinske obrade koja se koristi, kao io sastavu i mikrostrukturi materijala.

Razlike između žarenja i normalizacije navedene su u donjoj tablici.

Uzorak za žarenje	Normalizirani uzorak
Niža tvrdoća smanjuje rastezljivost i poboljšava žilavost.	Povećana tvrdoća, veća vlačna čvrstoća od žarenja, smanjena žilavost u usporedbi s žarenjem.
Ujednačena veličina zrna nakon normalizacije	Manje ujednačena veličina zrna
Manje unutarnjih naprezanja	veća unutarnja naprezanja u usporedbi s normalizacijom
Gruba mikrostruktura	Fina mikrostruktura

Svrha žarenja i normaliziranja

Žarenje i normaliziranje su dva različita procesa koja se često brkaju.

Žarenje je proces zagrijavanja metala do određene temperature, a zatim ga polagano hladi natrag na sobnu temperaturu. Ovaj postupak čini metal fleksibilnijim i lakšim za rad.

Normaliziranje je proces zagrijavanja metala na određenu temperaturu, a zatim hlađenja brže nego ponovno žarenje na sobnu temperaturu.

Žarenje	Normaliziranje
1. Za pročišćavanje kristalne strukture i 2. Za uklanjanje zaostalih naprezanja 3. Povećati duktilnost materijala smanjivanjem tvrdoće i lomljivosti	1. Za postizanje rafinirane zrnate strukture prije stvrdnjavanja. 2. Minimizirati segregaciju u odljevku ili otkivcima. 3. Minimalno očvrsnuti čelik.

Usporedba troškova između žarenja i normalizacije

Odluka o žarenju ili normalizaciji metala može biti teška. Prilikom donošenja ove odluke uvijek treba uzeti u obzir trošak toplinske obrade. Žarenje i normalizacija dvije su vrste toplinske obrade koje se često koriste za poboljšanje mehaničkih svojstava metala. I žarenje i normalizacija izvode se na visokim temperaturama, ali postižu različite rezultate.

Trošak žarenja ovisi o veličini i vrsti potrebne peći, kao io troškovima goriva. Normaliziranje je jednostavniji proces od žarenja, tako da obično košta manje.

Žarenje: toplinska obrada žarenjem je skuplja u usporedbi s normalizacijom. Razlog je visoko kontrolirano grijanje i hlađenje koji su uključeni u proces žarenja što povećava vrijeme toplinske obrade.

Normaliziranje: Normaliziranje je jeftinije u usporedbi s žarenjem.

Razlika između žarenja i kaljenja

Žarenje je proces toplinske obrade koji omekšava metal. To je oblik toplinske obrade u kojem se metal zagrijava do temperature ispod temperature rekristalizacije, a zatim se polako hladi.

Ovaj postupak omogućuje da se dislokacije u metalu pomaknu i reorganiziraju u stabilniji raspored. Žarenje također povećava žilavost i duktilnost metala.

Kaljenje je postupak toplinske obrade kojim se poboljšavaju mehanička svojstva čelika smanjujući njegovu krtost.

Proces kaljenja obično uključuje zagrijavanje čelika na temperaturu iznad kritične točke i zatim hlađenje u zraku, ulju ili vodi. Kaljenjem se povećava žilavost, čvrstoća i tvrdoća čelika dok se smanjuje njegova duktilnost i osjetljivost na lomove.

Razlika između žarenja i kaljenja (kaljenja)

Postoje mnoge vrste toplinske obrade koje se mogu primijeniti na metale, ali dvije od najčešćih su žarenje i kaljenje.

Oba procesa služe za promjenu mikrostrukture metala i poboljšanje njegovih mehaničkih svojstava, ali to postižu na različite načine.

Žarenje uključuje zagrijavanje metala na relativno nisku temperaturu i zatim dopuštanje da se polako ohladi, dok kaljenje uključuje zagrijavanje metala na mnogo višu temperaturu i zatim gašenje u vodi ili ulju.

Glavna razlika između žarenja i kaljenja je u tome što se žarenjem dobiva mekši metal, dok se kaljenjem dobiva tvrđi metal. To je zato što žarenje opušta unutarnja naprezanja u metalu uzrokovana hladnom obradom ili lijevanjem, dok kaljenje uzrokuje da ta naprezanja postanu zaključana na mjestu.

Razlika između žarenja i starenja

Žarenje i starenje su dva procesa koja se često brkaju. Žarenje je proces zagrijavanja, a zatim hlađenja metala kako bi postao mekši. Starenje je proces ostavljanja metala u vrućem okruženju dulje vrijeme.

Razlika između ta dva procesa je u tome što žarenje čini metal mekšim, dok starenje čini metal tvrđim.

Slični postovi:

1. Učinak legirajućih elemenata u čeliku
2. Što je toplinska obrada nakon zavarivanja (PWHT) ili smanjenje naprezanja?
3. Što je vodikovo krekiranje ili odgođeno ili hladno krekiranje?

Open this in UX Builder to add and edit content