Proceso de tratamiento térmico de tubos de acero sin costura - Normalización

¿Qué es la normalización?

La normalización es un tratamiento térmico que mejora la tenacidad del acero. Tras calentar los componentes de acero a 30-50 °C por encima de la temperatura Ac3, se mantienen calientes durante un tiempo y posteriormente se enfrían al aire. Su principal característica es que la velocidad de enfriamiento es mayor que la del recocido y menor que la del temple. Durante la normalización, los granos cristalinos del acero se refinan con un enfriamiento ligeramente más rápido. 

No solo se obtiene una resistencia satisfactoria, sino que también se mejora significativamente la tenacidad (valor AKV) y se reduce la tendencia del componente a agrietarse. Tras el tratamiento de normalización de algunas placas de acero laminadas en caliente de baja aleación, piezas forjadas y fundidas de acero de baja aleación, se mejoran considerablemente las propiedades mecánicas integrales de los materiales, así como su rendimiento de corte.

La normalización tiene los siguientes propósitos y usos

① En aceros hipoeutectoides, la normalización se utiliza para eliminar la estructura de grano grueso sobrecalentada y la estructura de Widmanstätten de piezas fundidas, forjadas y soldadas, así como la estructura de banda en materiales laminados; refinar los granos; y puede utilizarse como tratamiento de precalentamiento antes del temple.

② En aceros hipereutectoides, la normalización puede eliminar la cementita secundaria reticulada y refinar la perlita, lo que no solo mejora las propiedades mecánicas, sino que también facilita el posterior recocido esferoidizante.

③ En chapas delgadas de acero de embutición profunda con bajo contenido de carbono, la normalización puede eliminar la cementita libre en el límite de grano para mejorar su rendimiento en la embutición profunda.

④ Para aceros de bajo carbono y de baja aleación, la normalización permite obtener una estructura de perlita más fina, aumentar la dureza a HB140-190, evitar el fenómeno de "cuchilla pegada" durante el corte y mejorar la maquinabilidad. Para aceros de medio carbono, resulta más económico y práctico utilizar la normalización cuando se dispone de ambos procesos.

⑤ Para aceros estructurales de medio carbono ordinarios, con propiedades mecánicas bajas, se puede utilizar la normalización en lugar del temple y el revenido a alta temperatura, lo que no solo facilita la operación, sino que también mantiene la estructura y el tamaño del acero estables.

⑥ La normalización a alta temperatura (150-200 °C por encima de Ac3) puede reducir la segregación de la composición de piezas fundidas y forjadas debido a la alta tasa de difusión a alta temperatura. Los granos gruesos, tras la normalización a alta temperatura, se pueden refinar mediante una segunda normalización a menor temperatura.

⑦ En algunos aceros aleados de bajo y medio carbono utilizados en turbinas de vapor y calderas, la normalización se utiliza a menudo para obtener una estructura bainita. Tras un revenido a alta temperatura, presenta una buena resistencia a la fluencia a 400-550 °C.

⑧ Además de en piezas y materiales de acero, la normalización también se utiliza ampliamente en el tratamiento térmico del hierro dúctil para obtener una matriz de perlita y mejorar su resistencia.

Dado que la característica de la normalización es el enfriamiento por aire, la temperatura ambiente, el método de apilado, el flujo de aire y el tamaño de la pieza influyen en la organización y el rendimiento tras la normalización. La estructura de normalización también puede utilizarse como método de clasificación para los aceros aleados. Generalmente, los aceros aleados se dividen en acero perlítico, acero bainita, acero martensítico y acero austenítico, según la estructura obtenida por enfriamiento por aire tras calentar una muestra de 25 mm de diámetro a 900 °C.

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