Värmebehandling av stål

Question 1

Austenitisering

Answer 1

värmer så att austenit bildas. Byter struktur från BCC till FCC. Cementiten löses upp och kolatomerna löser sig och fördelar sig jämt i austeniten. Man håller dock tempen så pass låg så att korntillväxt inte sker.

Question 2

Snabbkylning

Answer 2

Hur snabbt man måste kyla beror på stålets härdbarhet. Hög härdbarhet möjliggör saktare kylning men fortfarande bilda martensit. Kyls snabbt för att kolet inte diffunderar tillbaka och återbildar cementit.

Question 3

Anlöpning

Answer 3

Görs för att öka segheten. Värmer mellan 150-600 Celsius under 1-2 timmar. Martensiten omvandlas till ferrit och finfördelade små karbitpartiklar (cementit).

Question 4

Härdbarhet

Answer 4

Stålets förmåga att bilda martensit. Härdbarheten kan höjas igenom att introducera legeringsämnen som fördröjer omvandlingen från austenit till perlit och bainit. Eftersom nedkylningen kan göras saktare så minskar risken för härdningssprickor. Det blir även lättare att härda tjockare material.

Question 5

Normalisering av stål

Answer 5

Görs för att minska kornstorleken så att man får bättre slagseghet och hållfasthet. Värmer så att austenit bildas. Nya små korn bildas vid luftsvalning.

Question 6

Utskiljningshärdning

Answer 6

Förutsättningar:

1. Den sekundära fasen kan bilda koherenta partiklar
2. Tvåfasig vid rumstemperatur och enfasig vid hög temperatur

Process:

1. Upplösningsbehandling – värmer så att den sekundära fasen löses upp. Alla legeringsämnen i fast lösning
2. Snabbkyler i vatten – kolatomerna tvingas kvar i fast lösning
3. Varmåldring – värmer till t.ex. 170 grader i 8 timmar. Små koherenta partiklar av den intermetalliska fasen skiljs ut. Partiklarna skapar spänningar runt sig som gör att hela kristallen blir spänd. Svårt för dislokationer att röra sig.

Question 7

Mjukglödgning eller sfäroidiserande glödgning

Answer 7

Gör så att stålet blir mjukare och formbart så att man lättare kan forma och bearbeta med skärande bearbetning. Minskad total fasgränsyta mellan ferrit och cementit –> lättare för dislokationer att röra sig –> mjukare och mer duktilt.

Question 8

Avspänningsglödgning:

Answer 8

Efter t.ex. svetsning kan det uppstå ytspänningar i metalldetaljerna. Ytspänningarna gör detaljerna sprickkänsliga. Uppvärmning till ca 550-650 grader beroende på material gör att spänningarna minskar. Alltså minskas spänningar efter bearbetning genom uppvärmning och långsam avsvalning.

Question 9

Rekristallationsglödgning:

Answer 9

Kan bara tillämpas vid hög deformationsgrad t.ex. kallvalsning. Detta då kristallerna komprimerats vid deformationen och vid uppvärmning över rekristallationsgränsen börjar kärnbildning. Temperatur beror på smältpunkt.

Question 10

Överåldring

Answer 10

om man åldrar för länge sjunker hållfastheten men seghet och korrosionsbeständigheten ökar ibland.

Question 11

Kallåldring

Answer 11

en upplösningsbehandlad legering åldras spontat vid rumstemperatur. Tar lång tid och ofta flera dagar för att uppnå maximal hållfasthet.

Question 12

Varmåldring

Answer 12

Legeringen värms upp för att bilda koherenta partiklar. Värms upp till en relativt låg temperatur under flera timmar. Små koherenta partiklar skiljs ut. De skapar spänningar som förhindrar dislokationsrörelser. Hållfastheten ökar men duktiliteten minskar. Höjs temperaturen så kan tiden minskas MEN hållfastheten som uppnås blir lägre.