Нормализация стали представляет собой нагрев выше точки Ас3, доэвтектоидных и выше точки Аст заэвтектоидных сталей с последующим охлаждением на воздухе для получения структуры, состоящей из феррита и перлита, перлита и вторичного цементита. У легированных сталей охлаждение на воздухе может привести к образованию сорбита, троостита или мартенсита;
Рис. 13.10. Структура стали: а - после ковки; б - после полного отжига; в - после нормализации
в этом случае для смягчения стали дополнительно применяют высокий отпуск. Ожидаемая при нормализации структура может быть определена по термокинетнческим диаграммам.
Нормализация в основном применяется для доэвтектоидных сталей, для заэвтектоидных - лишь при необходимости устранения цементитной сетки. На машиностроительных заводах применяют в основном нормализацию. Она экономически более выгодна, чем отжиг, так как сокращается время пребывания металла в печи. Нормализация позволяет получить и более оптимальную структуру - мелкое зерно аустенита (феррит после охлаждения распределен равномерно), обладающую более высокими механическими свойствами (рнс. 13.10). При нормализации используют более высокую температуру нагрева с меньшими выдержками. Для исправления структуры литого и горячедеформированного металла иногда используют нагрев выше точки b Чернова (па 100 - 150° выше точки А3).
Правильный выбор режима нормализации имеет большое значение для получения заданной структуры для каждой марки стали и исходной структуры в литом или горячедеформнрованном состоянии должен определяться экспериментально. Нормализация повышает прочность и пластичность стали по сравнению с отжигом, поэтому во многих случаях является окончательной термической обработкой, определяющей служебные свойства изделия. Особенно благоприятна замена отжига нормализацией литых деталей, выплавленных по новым технологическим вариантам (вакуумная плавка, электрошлаковый переплав, раскисление стали поверхностно активными примесями)