Scopri i vantaggi della normalizzazione dell'acciaio oltre al suo basso costo

La normalizzazione dell'acciaio è un tipo di trattamento termico, quindi comprendere il trattamento termico è il primo passo per comprendere la normalizzazione dell'acciaio. Da lì, non è difficile capire cosa sia la normalizzazione dell'acciaio e perché sia ​​una parte comune dell'industria siderurgica.

Trattamento termico è un processo in cui i metalli vengono riscaldati e raffreddati per modificarne la struttura. Le modifiche alle proprietà chimiche e fisiche dei metalli differiscono in base alle temperature a cui sono riscaldate e alla quantità che vengono raffreddate in seguito. Il trattamento termico viene utilizzato per un'ampia varietà di metalli.

I metalli vengono generalmente trattati per migliorare la loro resistenza, durezza, tenacità, duttilità e resistenza alla corrosione. I diversi modi in cui i metalli possono essere sottoposti a trattamento termico comprendono ricottura, rinvenimento e normalizzazione.

La normalizzazione rimuove le impurità nell'acciaio e ne migliora la resistenza e la durezza. Ciò accade modificando la dimensione del grano, rendendolo più uniforme in tutto il pezzo di acciaio. L'acciaio viene prima riscaldato a una temperatura specifica, quindi raffreddato ad aria.

A seconda del tipo di acciaio, temperature di normalizzazione di solito vanno da 810 gradi Celsius a 930 gradi Celsius. Lo spessore del metallo determina per quanto tempo un pezzo di metallo viene tenuto alla "temperatura di immersione", la temperatura che trasforma la microstruttura. Lo spessore e la composizione del metallo determinano anche quanto il pezzo viene riscaldato.

La forma di normalizzazione del trattamento termico è meno costosa della ricottura. La ricottura è a trattamento termico processo che avvicina il metallo a uno stato di equilibrio. In questo stato, il metallo diventa più morbido e più facile da lavorare. La ricottura - che l'American Foundry Society chiama "estremo invecchiamento" richiede il metallo a cottura lenta per consentire alla sua microstruttura di trasformarsi. Viene riscaldato al di sopra del suo punto critico e lasciato raffreddare lentamente, molto più lentamente rispetto al processo di normalizzazione.

A causa della sua relativa economicità, la normalizzazione è il processo di industrializzazione più comune del metallo. Se ti stai chiedendo perché la ricottura sia più costosa, il Ispat Digest fornisce una spiegazione logica della 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 ammollo sono 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 caricare."

Ma la normalizzazione non è solo meno costosa della ricottura, ma produce anche un metallo più duro e più forte del processo di ricottura. La normalizzazione viene spesso utilizzata nella produzione di prodotti in acciaio laminati a caldo come ruote ferroviarie, barre, assi e altri prodotti in acciaio forgiato.

Mentre normalizzazione può avere vantaggi rispetto alla ricottura, il ferro generalmente beneficia di qualsiasi tipo di trattamento termico. Ciò è doppiamente vero quando la forma del cast in questione è complicata. Le fusioni di ferro in forme complesse (che possono essere trovate in contesti industriali come miniere, campi petroliferi e macchinari pesanti) sono vulnerabili ai problemi strutturali dopo che si sono raffreddate. Queste irregolarità strutturali possono distorcere il materiale e causare altri problemi nella meccanica del ferro.

Per evitare che si verifichino tali problemi, i metalli subiscono processi di normalizzazione, ricottura o antistress.

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 vengono normalizzati, non verrà prodotto alcun danno al materiale. Inoltre, quando i getti di ferro hanno uno spessore costante e dimensioni delle sezioni uguali, vengono generalmente sottoposti al processo di ricottura, piuttosto che al processo di normalizzazione.

Acciaio a carburazione: Il trattamento termico a carburazione è l'introduzione del carbonio nella superficie dell'acciaio. Il 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 quello che contiene l'acciaio.

Acciaio surgelato: Il congelamento profondo sta raffreddando l'acciaio a circa -100 gradi Fahrenheit, o inferiore, per completare la trasformazione dell'austenite in martensite.