În procesul de normalizare, oțelul este încălzit uniform la o temperatură care duce la transformarea completă în austenită. Oțelul este menținut la această temperatură pentru o perioadă suficientă de timp pentru a forma o structură uniformă în întreaga sa masă. Se lasă apoi să se răcească în mod uniform în aer calm. Răcirea cu aer are ca rezultat o viteză de răcire mai rapidă în comparație cu viteza de răcire a cuptorului. Ca urmare, timpul de răcire pentru normalizare este mult redus în comparație cu recoacere.
Timpul de căldură uniformă de normalizare este de obicei de 1 oră la 25 mm grosimea piesei de prelucrat, dar nu mai puțin de 2 ore la temperatura uniformă a căldurii. Calitatea piesei de prelucrat poate avea un efect semnificativ asupra vitezei de răcire și, prin urmare, asupra microstructurii finale. Piesele subțiri de prelucrat se răcesc mai repede și, prin urmare, sunt mai dure după normalizare decât piesele mai groase. Acest lucru este în contrast cu cazul recoacerii, în care piesele de prelucrat subțiri și groase sunt la fel de dure după răcirea cuptorului.
Oțelurile cu conținut scăzut de carbon nu necesită în mod normal normalizare. Cu toate acestea, dacă aceste oțeluri sunt normalizate, nu există efecte nocive. Dacă piesele turnate au grosimi uniforme de perete și dimensiuni ale secțiunii transversale, acestea sunt de obicei recoapte mai degrabă decât normalizate. Alte tipuri de piese turnate, în special cele cu forme complexe sau secțiuni cu pereți subțiri și groși interconectate, sunt predispuse la niveluri ridicate de tensiuni reziduale și pot beneficia de un tratament de normalizare. Microstructura obținută prin normalizare depinde de compoziția turnării și de viteza de răcire.
Normalizarea oțelurilor este de obicei considerată din punct de vedere termic și microstructural. Din punct de vedere termic, procesul de normalizare constă în austenitizare și ulterior răcire relativ lentă. Din punct de vedere al microstructurii, regiunea microstructurii care conține aproximativ 0,80% carbon este perlită, în timp ce regiunea cu conținut scăzut de carbon este ferită.
Normalizarea este de obicei efectuată în oricare dintre următoarele scopuri.
Modificarea și/sau rafinarea structurii granulelor și eliminarea structurii granulare grosiere obținute în timpul operațiilor anterioare de prelucrare (de exemplu, laminare, forjare etc.).
Modificați și îmbunătățiți structura dendritei de turnare și reduceți segregarea prin omogenizarea microstructurii.
Produce o microstructură omogenă și obține microstructura și proprietățile mecanice dorite.
Îmbunătățiți prelucrabilitatea oțelului moale
Îmbunătățește stabilitatea dimensională
Reduce benzile
Îmbunătățește ductilitatea și duritatea
Oferă un răspuns mai consistent la întărire sau întărire.
Îndepărtează macrostructurile create prin turnare neregulată sau sudare
Perlita cu granule fine este mai dura decât perlita cu granulație grosieră. Normalizarea conferă duritate și rezistență pieselor de prelucrat din oțel. În plus, normalizarea ajută la reducerea tensiunilor interne cauzate de operațiuni precum forjare, turnare, prelucrare, formare sau sudare. Normalizarea îmbunătățește, de asemenea, uniformitatea microstructurală și răspunsul la tratamente termice, cum ar fi recoacere sau întărire, și îmbunătățește stabilitatea prin conferirea unei „memorii termice” pentru procesele ulterioare cu temperatură mai scăzută. Piesele de prelucrat care necesită duritate maximă și piesele de prelucrat supuse impactului sunt adesea normalizate. Când secțiunile transversale mari sunt normalizate, acestea sunt, de asemenea, temperate pentru a reduce și mai mult tensiunile și pentru a controla mai strâns proprietățile mecanice.
Normalizarea elimină tensiunile interne, tensiunile și îmbunătățește proprietățile mecanice ale oțelului, cum ar fi creșterea tenacității și prelucrabilitatea acestuia. De asemenea, se obține o ductilitate mai bună fără a afecta duritatea și rezistența.
