Värmebehandling Flashcards
Vilka fyra härdningsmekanismer finns?
Deformationshårdnande
Lösningshärdning
Partikelhärdning
Korngränshärdning
Förklara kritisk kärnstorlek
Kärnor av en ny fas bildas hela tiden, men för att de skall bli stabila och växa måste energivinsten från från att det bildats en volym med en ny fas vara större än den som åtgår till den växande kärnans ökande yta. Detta leder till att den kritiska kärnstorleken är omvänt proportionell mot underkylning. Vid en låg temeratur sker stor underkylning räcker att små kärnor bildas vilket bidrar till att kärnbildning blir snabbare och strukturen mer finfördelad, vid en hög temperatur bildas isälället få stabila kärnor.
vad är ett TTT-diagram
Hur kan man se om en metall är svetsbar?
Hur kan man se om en metall är lämplig för batenit härdning ?
Tid temperatur transformation
svetsabara-> skall gå fort att bilda perlit. för metallen austinisieras vid svetsen och tar de lång tid för perlit att bildas kan de bli sprött material
batenithärdning -> undvik perlit bildning, så perlit skall vara vid långa tider.
Vad är normalisering?
austenitsiering + långsam svalning -> ferrit och perlit
Uppvärmning till under eutektoid gränsen. perlit och ferlit bildas, ju lägra temo desto mer finfördelad perlit och något håradre. sedan långsam svalning.
vad sker vid normalisering av övereuktodiska metaller dvs mer än 0.77%C?
Vid normaliering austeniseras stålet och får sedan svalna långsamt. Under svalning från ca 820°C till 727°C kommer cementit att bildas i korngränserna där den lägger sig som ett sprött lager. Eftersom hela strukturen bildas samman åt den spröda korngränscementiten kommer materialet att bli mycket sprött.
Vad är martensithärdning?
Austenstsiering med 0.35%C blir ca 840°C i någon halvtimma. Släck till rumstemp och anlöp sedan vid 200°C i några timmaar så små karbider utskiljs i en ferritisk grundmassa. Yttligare värmebehandling kan behövas efter detta.
Vad är banithärdning?
Austenisiering med 0.35%C blir ca 840°C i någon halvtimme. Bibehåll austeniten vid släckning till ca 360°C. Sedan bildas bainit under hålltiden ca 6h vid 360°C. Låt svalna.
Vad är mjukglödgning?
Syftar till att göra stålet mjukt med en hög duktilitet så det är lätt att forma. Man urgår oftast från en normaliserad struktur med ferrit och perlit. Stålet värms upp till strax under den eutektoida temperaturen, typiskt 700°C. För att minska fasgränsytan mellan ferrit och cementit i perliten kommer cementitlamellerna att sfärodiseras till större partiklar.
(Det är speciellt viktigt att sfärodisera korngränscementiten i över eutektoid normaliserad stål i (>0.8%C) i annars blir stålet sprött. KG-cementiten är tjockare så för att snabbare sfärodiseras den kan man först mjukglödga vid 750°C, sänk till 650°C så att perlit bildas i austenitkornen och sedan hålla där så även den glödgas).
Vad är anlöpning?
Stål anlöps efter att ha härdats till martensit med tvångslöst C i ett rymdcentrerat teragonalt gitter. vid en måttlig uppvärmning tex 300°C övergår det tvångslösta stålet til små tätt liggande karbider i en mer ferritisk grundmassa. materialet är fortfarande realtivt hårt, men för en bättre seghet av anlöpningen vilket är syftet.
Vad är skillnaden mellan mjukglödgning och anlöpning?
Både anlöpning och mjukglödgning, görs genom en uppvärmning som ger karbidpartiklar i en ferritisk grundmassa men mjukglödgningen görs typiskt vid en högre temperatur och krabiderna kommer mycket längre isär än i anlöpt martensit. Mjukglödgat stål är mjukare än perlit medan anlöpt stål med samma kolhalt är väsäntligt hårdare.
Nämn två stycken sätt man kan legera stål för att ändra egenskaper.
vad är CCT?
hur påverkar Cr,C och Cr/Mo vid mjukglödgning?
- I segt Fe-C bildas perlit mycket snabbt vilket gör det svårt att få martensit karbider. Då kan något av följande legeringsämnen anvandas Cr,Mo,V,Nb. Dessa diffunderar substitionellt det ger att perlit nosen förskjuts mot längre tider vilket ger att långsammare svalning räcker för att få martensit.
- Stål legera vid framställning med karbidbildare för att bromsa fasomvandlingen och få mer finfördelade karbider. Detta ger mer härdbara stål. Härbarhet hänger ihop med möjligheten att få 100% martensit.
- CCT- visar fasomvandling som funktion samt svalnings hastighet.
- Cr ger mer mjukhet efter behandling
- Hårdhet ökar med C-halt
- Cr/Mo kan ge hårdhet pga lösningshärdning
Strukturförändringar vid uppvärmning
Vilka krav för strukturförändring
vilka 3 vilktiga struktur förändringar finns?
Drivkraft- minsta fri energi
Mekanism- diffusion
med ökande temp/tid förändraas deformerat material i tre steg:
- Återhämtning/Recovery
Dislokationer ordnar sig gynsamt, Mekaniska egenskaper nästan oförändrade. - Rekristallisation
När kraftigt deformerade korn värms upp kan nya korn med mindre dislokationstäthet bildas. Vid måttlig höjd temp bildas många små korn vilket ger finkornigt material. Det blir en såkallad korngränshärdning vilket ger styrka och duktilitet. Eftersträvas vid kallvalsning av tunn plåt. - Korntillväxt
Högre temp/längre tid ger att både partiklar och korn växer för att få minskad ytenergi/volym.
Hur går utskiljningshärdning till?
Vilka tre saker skall undvikas?
Görs typiskt för Al-legeringar
- Upplösningsbehandla i en fas vilket tar bort gamla utskiljningar och får ß-stomer inlösta i ferrit.
- snabbsläckning långt ner i temp. ferrit är kraftigt underkyld men diffusionen försumbar. Ingen omvandling tvångslöst beta i ferrit. Relativt mjukt.
- Åldra vid något höjda temperatur som ger stor drivkraft för kärnbildning med många små kärnor som bildar små partiklar, mycket tätt i ferrit-kornen. Materialet blir då hårt med sänkt duktilitet.
- Undvik lång tid vid åldring, det ger överåldrat material med stora utskiljningar långt isär. materialet blir mjukare.
- Unvik långsamt svalning efter upplösningssbehandling. Annars fås beta partiklar i alpha-korngränser. ger mjukt och sprött material.
- Austinisiering vid hög temp 1000°C ger stora austenit korn som ger mjukt material med dålig duktilitet.
