Découvrez comment cette forme de traitement thermique rend le fer plus malléable
Que signifie la normalisation?
La normalisation est un type particulier de traitement thermique qui soulage le stress sur l'acier; ceci améliore la ductilité et la ténacité des aciers qui peuvent durcir après le processus de travail à froid . Le traitement thermique normalisé établit également une taille et une distribution de carbure plus uniformes, ce qui facilite les opérations ultérieures de traitement thermique et produit un produit final plus uniforme.
Pour que la normalisation se produise, l' acier est chauffé à une température juste au-dessus de son point critique supérieur. C'est généralement plus de 50 C de cette température. L'acier est ensuite maintenu assez longtemps pour que les plus petits grains de métal se forment et que les grains de haute énergie se rassemblent.
Cette transformation est appelée raffinement du grain et conduit à la formation d'un morceau de métal plus uniforme. Lorsque l'acier est chauffé à une température supérieure à son point critique, il est refroidi à l'air jusqu'à ce qu'il retombe à la température ambiante.
On dit que les températures de normalisation vont de 810 C à 930 C.
L'épaisseur du métal détermine combien de temps un morceau de métal est maintenu à ce que l'on appelle la température de trempage, ou la température qui transforme la microstructure. L'épaisseur et la composition du métal déterminent également la hauteur de chauffe de la pièce.
Autres avantages de la normalisation
La normalisation peut également éliminer la ségrégation dendritique produite pendant le processus de coulée.
La forme de normalisation du traitement thermique est moins coûteuse que le recuit. Le recuit est un processus de traitement thermique qui rapproche le métal de l'état d'équilibre. Dans cet état, le métal devient plus doux et, par conséquent, plus facile à travailler. Le recuit, que l'American Foundry Society appelle le «sur-vieillissement extrême», nécessite une cuisson lente du métal pour permettre à sa microstructure de se transformer.
Parce que la normalisation est moins coûteuse que le recuit, il n'est pas surprenant que ce soit le processus d'industrialisation le plus courant du métal. Si vous vous demandez pourquoi le recuit est plus coûteux, l' Ispat Digest fournit une explication logique de la différence de coût comme suit:
"En normalisation, parce que le refroidissement se fait dans l'air, le four est prêt pour le prochain cycle dès que les étapes de chauffage et de trempage sont terminées par rapport au recuit, où le refroidissement du four après huit heures , en fonction de la quantité de charge. "
La normalisation n'est pas seulement moins coûteuse que le recuit, elle produit un métal plus dur et plus résistant que le processus de recuit. La normalisation est souvent utilisée dans la production de produits en acier laminés à chaud, tels que les roues de chemin de fer, les barres, les essieux et d'autres produits en acier forgé.
Prévenir les irrégularités structurelles
Bien que la normalisation puisse présenter des avantages par rapport au recuit, le fer bénéficie généralement de tout type de traitement thermique. Ceci est doublement vrai lorsque la forme de coulée en question est compliquée. De plus, les pièces moulées en fer de formes complexes sont vulnérables aux problèmes structurels après leur refroidissement. Ces irrégularités structurelles peuvent déformer le matériau et causer d'autres problèmes dans la mécanique du fer.
Pour éviter que de tels problèmes ne se produisent, les métaux subissent des processus de normalisation, de recuit ou de relaxation.
Métaux qui ne nécessitent pas de normalisation
Tous les métaux ne nécessitent pas le processus thermique de normalisation. Par exemple, il est rare que les aciers à faible teneur en carbone nécessitent une normalisation. Cela étant dit, si de tels aciers sont normalisés, aucun dommage ne viendra à la matière. De même, lorsque les pièces moulées en fer sont également épaisses et que leurs dimensions sont identiques, elles sont généralement soumises au processus de recuit plutôt qu'au processus de normalisation.
Autres procédés de traitement thermique
Acier de cémentation. Le traitement thermique de cémentation est l'introduction de carbone dans la surface de l'acier. La carburation se produit lorsque l'acier est chauffé au-dessus de la température critique dans un four de carburation qui contient plus de carbone que l'acier.
Décarburation. La décarburation est l'élimination du carbone de la surface de l'acier. La décarburation se produit lorsque l'acier est chauffé au-dessus de la température critique dans une atmosphère contenant moins de carbone que l'acier.
Acier à congélation profonde. La congélation profonde consiste à refroidir un acier à environ -100 F ou moins afin de compléter la transformation de l'austénite en martensite.