A normalização do aço é um tipo de tratamento térmico, portanto, entender o tratamento térmico é o primeiro passo para entender a normalização do aço. A partir daí, não é difícil entender o que é normalização do aço e por que é uma parte comum da indústria do aço.
O que é tratamento térmico?
Tratamento térmico é um processo no qual os metais são aquecidos e resfriados para alterar sua estrutura. As alterações nas propriedades químicas e físicas dos metais diferem com base nas temperaturas em que são aquecidos e em quanto são resfriados posteriormente. O tratamento térmico é usado para uma grande variedade de metais.
Os metais são normalmente tratados para melhorar sua resistência, dureza, tenacidade, ductilidade e resistência à corrosão. As diferentes maneiras pelas quais os metais podem ser submetidos a tratamento térmico incluem recozimento, têmpera e normalização.
Os princípios da normalização
A normalização remove as impurezas do aço e melhora sua resistência e dureza. Isso acontece alterando o tamanho do grão, tornando-o mais uniforme em toda a peça de aço. O aço é primeiro aquecido a uma temperatura específica e depois resfriado pelo ar.
Dependendo do tipo de aço, a temperatura de normalização geralmente variam de 810 graus Celsius a 930 graus Celsius. A espessura do metal determina quanto tempo um pedaço de metal é mantido na "temperatura de imersão" - a temperatura que transforma a microestrutura. A espessura e a composição do metal também determinam quão alto a peça de trabalho é aquecida.
Benefícios da Normalização
A forma de normalização do tratamento térmico é mais barata que o recozimento. O recozimento é um tratamento térmico processo que aproxima o metal de um estado de equilíbrio. Nesse estado, o metal fica mais macio e fácil de trabalhar. O recozimento - ao qual a American Foundry Society se refere como "excesso de envelhecimento extremo" - requer metal de cozimento lento para permitir que sua microestrutura se transforme. É aquecido acima de seu ponto crítico e deixado esfriar lentamente, muito mais lentamente do que durante o processo de normalização.
Devido à sua relativa economia, a normalização é o processo de industrialização mais comum do metal. Se você está se perguntando por que o recozimento é mais caro, o Ispat Digest fornece uma explicação lógica para a diferença de custo da seguinte maneira:
"Ao normalizar, porque o resfriamento ocorre no ar, o forno está pronto para o próximo ciclo assim que as etapas de aquecimento e imersão forem concluídas. em comparação com o recozimento, onde o resfriamento do forno após as etapas de aquecimento e imersão precisa de oito a 20 horas, dependendo da quantidade de carregar."
Mas a normalização não é apenas menos cara que o recozimento, também produz um metal mais duro e mais forte que o processo de recozimento. A normalização é freqüentemente usada na produção de produtos de aço laminados a quente, como rodas, barras, eixos e outros produtos de aço forjado.
Prevenção de irregularidades estruturais
Enquanto normalização pode ter vantagens sobre o recozimento, o ferro geralmente se beneficia de qualquer tipo de tratamento térmico. Isso é duplamente verdadeiro quando a forma de fundição em questão é complicada. As peças vazadas de ferro em formas complexas (que podem ser encontradas em ambientes industriais como minas, campos de petróleo e máquinas pesadas) são vulneráveis a problemas estruturais depois que esfriam. Essas irregularidades estruturais podem distorcer o material e causar outros problemas na mecânica do ferro.
Para evitar que esses problemas ocorram, os metais passam por processos de normalização, recozimento ou alívio de tensão.
Metais que não requerem normalização
Nem todos os metais requerem o processo térmico de normalização. Por exemplo, é raro os aços de baixo carbono exigirem normalização. Dito isto, se tais aços forem normalizados, nenhum dano ocorrerá no material. Além disso, quando as peças vazadas de ferro têm uma espessura consistente e tamanhos de seção iguais, elas geralmente são submetidas ao processo de recozimento, e não ao processo de normalização.
Outros processos de tratamento térmico
Aço de cementação: O tratamento térmico de cementação é a introdução de carbono na superfície do aço. A carburação ocorre quando o aço é aquecido acima da temperatura crítica em um forno de carburação que contém mais carbono do que o aço.
Descarburação: Descarburação é a remoção de carbono da superfície do aço. A descarbonetação ocorre quando o aço é aquecido acima da temperatura crítica em uma atmosfera que contém menos carbono do que o aço.
Aço de congelamento profundo: O congelamento profundo é o aço de resfriamento a aproximadamente -100 graus Fahrenheit, ou menos, para concluir a transformação de austenita em martensita.