Базовый механизм нормализации для SPA-H
Нагрев до 880–920°С растворяет все перлитные и неоднородные фазы в единую однородную аустенитную фазу, устраняя микроструктурные неоднородности.
Выдержка при этой температуре обеспечивает измельчение зерна аустенита (предотвращает образование крупного аустенита).
Тем не менее, воздушное охлаждение вызывает равномерное превращение аустенита обратно в мелкую смесь феррита-перлита без быстрого охлаждения-, вызывающего хрупкие фазы (мартенсит/бейнит).
1. Микроструктурные изменения вКак-Горячекатаный-СПА-H(Наиболее распространенное исходное состояние)
До нормализации: Грубые, удлиненные ферритные зерна (размер зерна 50–80 мкм) с неравномерно распределенными колониями перлита (пластинчатая структура), а также незначительные полосы и остаточная микросегрегация от высоко-горячей прокатки; На границах зерен существуют небольшие количества внутренних дислокаций, вызванных -напряжениями.
После нормализации: Отлично,равноосные ферритные зерна (размер зерна 20–30 мкм)(измельчение 50–60%) с равномерно распределенными мелкими колониями перлита (более тонкие пластинки) по матрице; Устраняются полосы и микросегрегация, вызванные прокаткой-, а плотность дислокаций значительно снижается.
Ключевой результат: Однородная ферритная-перлитная микроструктура без направленного выравнивания зерен в результате прокатки.
2. Микроструктурные изменения вХолоднокатаный-СПА-H(Рабочее-защищенное состояние)
До нормализации: Сильно деформированные, уплощенные ферритовые зерна с высокой плотностью переплетенных дислокаций (корень наклепа); колонии перлита дробятся и вытягиваются в направлении прокатки; рекристаллизации не произошло (холодная прокатка при комнатной-температуре).
После нормализации: Полныйрекристаллизацияискаженных зерен феррита в мелкие равноосные (размер зерна 25–35 мкм); измельченный перлит снова превращается в мелкий, равномерно распределенный пластинчатый перлит; аннигилируются запутавшиеся дислокации, снимаются внутренние остаточные напряжения (ликвидация напряжений на 80–90%).
Ключевой результат: устранение микроструктурных повреждений, вызванных холодной прокаткой-, с частичным сохранением небольшого измельчения зерна от предыдущей холодной обработки.
3. Микроструктурные изменения вСварной SPA-H(Зона теплового-воздействия, HAZ)
До нормализации: ЗТВ имеет неоднородную микроструктуру-крупнозернистую ЗТВ (CGHAZ) с крупными ферритными зернами (100+ мкм) вблизи сварного шва, мелкозернистую ЗТВ (FGHAZ) с мелкими зернами и частично преобразованную зону (PTZ) со смешанным ферритом/перлитом; в результате быстрого охлаждения сварного шва в CGHAZ может образоваться хрупкий мартенсит/бейнит.
После нормализации: Равномерная аустенизация по всей ЗТВ и основному металлу с последующим воздушным охлаждением для формированиястабильная мелкая ферритная-перлитная микроструктура(размер зерен 20–35 мкм) по всей длине; хрупкий мартенсит/бейнит в ЦГАЗе полностью трансформируется в доброкачественный феррит-перлит; различия в размерах зерен между ЗТВ и основным металлом устраняются.
Ключевой результат: Гомогенизация микроструктуры сварного соединения и основного металла, устранение микроструктурных неоднородностей, связанных с ЗТВ-.
4. Универсальные микроструктурные результаты (все начальные состояния)
Отсутствие образования хрупкой фазы: Воздушное охлаждение (низкая скорость охлаждения для SPA-H) предотвращает образование твердого, хрупкого мартенсита или бейнита-только феррит и перлит (две основные пластичные фазы SPA-H) присутствуют после-нормализации.
Устранение микроструктурных дефектов: Устраняются полосы, вызванные прокаткой/сваркой-, сегрегация, трещины на границах зерен и неоднородное фазовое распределение, в результате чего матрица становится чистой,-без дефектов.
Стабильная микроструктура: Мелкая равноосная микроструктура феррита-перлита термически и механически стабильна, не имеет тенденции к росту зерен или фазовым превращениям во время последующей мягкой обработки (например, гибки, сварки) или длительного-выдерживания на открытом воздухе.
Никакого влияния на этапы,-связанные с коррозией.: Нормализация не изменяет распределение или концентрацию выделений, богатых Cu/Cr/P-(критически важно для образования патины)-эти выделения остаются равномерно диспергированными в ферритной матрице, сохраняя коррозионную стойкость SPA-H.
