Hvordan er stål hærdet?

September 16

Hvordan er stål hærdet?

Carbon gør stål hårde

Stål er jern, der er legeret med carbon. Andre elementer kan være til stede i legeringen, men udtrykket carbon stål bruges generelt, når carbon og stål er de eneste elementer, der påvirker egenskaberne af legering. Af stål hårdhed afhænger af, hvor meget CO2 er i legering og også på visse behandlinger som temperering og dæmper.

Carbon gør stål skørt

Carbon molekyler ændre den måde, at jernet molekyler passer sammen således at mere energi er nødvendig for at bryde jern molekyler fra hinanden, hvilket betyder en legering af kulstof og stål er hårdere end almindeligt jern. Den mere kulstof i legeringen, hårdere stål vil være. Højere kulstofindhold gør imidlertid stål mindre duktilt, eller mere skøre, hvilket betyder, at det er sværere at form til figurer, især tynde plader og ledninger. Høj CO2 også sænker smeltepunktet af jern og gør det sværere at svejse. Afhængigt af den påtænkte anvendelse indeholder carbon stål fra 0,3 procent til 2 procent carbon vægtprocent.

Varme behandling af Alters de mekaniske egenskaber af stål

Skiftevis ændrer opvarmning og afkøling stål placeringen af kulstof og jern molekyler og dermed den måde, at jern reagerer på mekanisk understreger. Kulstofindholdet i stål, temperatur, varme tid og køling tid er alle faktorer i hårdhed og duktilitet af stål slutproduktet. Flere metoder til varme behandling kan anvendes i forskellige kombinationer til at opnå de ønskede mekaniske egenskaber. Den mest almindelige og nyttige for groft illustrerer principperne er en teknik, dæmper og temperering.

Quenching årsager stål bliver hårdt og sprødt

Carbon stål med et mindsteindhold 0,4 procent carbon er opvarmet til en normalisere temperatur beregnet efter den kemiske sammensætning af stål. Stålet er derefter hurtigt afkølet i et bad af vand eller olie. Volumen og temperaturen af vandet måles omhyggeligt, således at den præcise temperatur af stål kan beregnes. Når stålet er afkølet til en bestemt temperatur, fjernes det fra badet. Køle temperaturen beregnes kulstofindholdet i stål. Quenching forårsager jern og kulstof molekyler til at blive arrangeret i en krystallinsk struktur, der er meget skrøbelig.

Temperering årsager stål at genvinde nogle duktilitet

Genopvarmning stål efter quenching, at en beregnede lavere temperatur end normalisere temperatur, forårsager yderligere omlægning af kulstof og jern molekyler. Den deraf følgende struktur er mindre stift krystallinsk. Nogle af egenskaberne for duktilitet gendannes til stål og er mindre skør. Nogle hårdhed er også tabt, men det resulterende produkt er stadig betydeligt hårdere end stål, der ikke har været slukket og hærdet.

Sag hærdning hærder kun overfladen af stål

Store stykker af kulstoffattige stål er vanskelige at hærde. Så når egenskaberne af hærdet stål er nødvendige for kulstoffattige stål (som i kanoner, låse og visse maskindele), der processer bruges til at hærde kun den ydre overflade af stål. Ideen bag sag hærdning er at indføre mere kulstof, eventuelt i kombination med kvælstof, i overfladen af stål til en vis dybde. Dette gøres ved at udsætte den stål overflade for varme eller kemikalier. Når kulstofindholdet i stål på overfladen er høj nok, kan det være varme behandles som andre højere carbon stål.


© 2019 Shareoflancaster.com | Contact us: webmaster# shareoflancaster.com