金屬與合金
正常化(normalizing)
想像一個剛鑄好或重鍛出來的鋼件:晶粒粗大又不均勻,性質也因位置而異。正常化是一種整理性的熱處理,讓鋼獲得全新、均勻、細晶的組織,在後續加工或使用前,一個乾淨的「正常」起點。就像把凌亂的牌重新洗回有序狀態。
配方很簡單:把鋼加熱到上臨界溫度以上,使其完全變成沃斯田鐵(通常比退火再熱一些),短暫保溫,然後在靜止的「空氣」中冷卻,比爐冷退火快,卻遠比淬火慢。空冷讓新晶粒生長的時間較少,因此正常化鋼的晶粒比退火鋼更細、波來鐵也更細更均勻。這使它比完全退火者略強、略硬、也略韌,卻不會帶來淬火造成的內應力與變形。
正常化常作為許多結構鋼「供料狀態」的標準,也用來細化鑄造、鍛造或銲接留下的粗大偏析組織。在冷卻速率的階梯上,它介於退火(冷卻最慢、最軟)與淬火(冷卻最快、最硬)之間,提供良好的通用組織。誠實的提醒:由於空冷取決於斷面大小,厚件中心冷得較慢,所以厚實的鍛件不會像薄件那樣均勻地正常化。
中碳的 1045 鋼經爐冷退火,硬度約 170 勃氏、波來鐵粗大;同樣的鋼經空冷(正常化)則晶粒更細、更強,接近 200 勃氏,可供切削或使用。
同一種鋼、三種冷卻速率:爐冷(退火)最軟、空冷(正常化)中等、油冷或水冷(淬火)最硬。
正常化與退火冷卻都夠慢而接近平衡(生成波來鐵而非麻田散鐵);正常化只是冷得較快(空冷對爐冷),所以略強。兩者都不會產生淬火所形成的硬麻田散鐵。
又称
另见