normalisering (metallurgi)

Stålet som skal normaliseres, har i utgangspunktet en ugunstig mikrostruktur av ferritt og sementitt, eventuelt martensitt. Under behandlingen varmes stålet opp til en temperatur (austenitt-temperatur) som vanligvis ligger 20–50 grader celsius over temperaturen som kreves for at den eksisterende mikrostrukturen blir fullstendig omvandlet til austenitt.

Etter en oppholdstid ved temperatur som er lang nok til å sikre gjennomvarming, blir stålet avkjølt til romtemperatur i stille luft som gir en middels rask avkjøling. Det finner da sted en ny omkrystallisering fra austenitt til en mer ønsket ferritt-sementitt-struktur. De fleste stål inneholder mindre enn 0,8 vektprosent karbon, og i slike stål vil den nye mikrostrukturen være en relativt finkornet og homogen blanding av ferritt og perlitt. Både under oppvarmingen og avkjølingen skjer omkrystalliseringen ved at det dannes nye korn på korngrensene til den eksisterende mikrostrukturen, og det dannes flere nye korn for hvert eksisterende korn. Derfor minker stålets kornstørrelse.

For å oppnå en minst mulig sluttkornstørrelse må veksten av de nydannede austenittkornene ved austenitt-temperaturen begrenses. Det oppnås ved å velge en lavest mulig austenitt-temperatur og en kortest mulig oppholdstid ved temperatur. Ytterligere kornforfining kan oppnås ved å gjennomføre flere normaliseringer, men effekten minker etter hvert fordi en viss vekst av de nye austenittkornene ikke kan unngås.

• Støpegods av karbonstål blir normalisert for å forfine en grov mikrostruktur av ferritt-perlitt som har oppstått under utstøpingen eller under påfølgende homogenisering som skjer ved høy temperatur.
• Normalisering er et alternativ til rekrystallisering (varmebehandling av et deformert metall som medfører at deformerte korn blir erstattet av nye deformasjonsfrie korn) når det er nødvendig å øke stålets seighet etter en kalddeformasjon (for eksempel kaldvalsing). Grunnen er at normalisering kan resultere i en mindre kornstørrelsene enn det rekrystallisering gjør.
• Bygningsdeler som bjelker og stenger blir ofte normalisert etter varmvalsing for å kornforfine deres mikrostruktur av ferritt-perlitt. Med det oppnås økt styrke og seighet og redusert omslagstemperatur.
• Før herding blir ofte verktøy, maskindeler og bildeler normalisert for at herdingen skal resultere i en mer finkornet martensitt. Det gir økt hardhet, seighet og slitasje- og utmattingsmotstand.
• Mange emner til tannhjul blir normalisert før maskinering for å øke kontrollen med dimensjonsendringer under den påfølgende herdingen eller settherdingen.

• stål
• ferritt
• austenitt
• herding