Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - Häfte 19. 11 maj 1935 - Verktygsstål och hårdmetall, av Hans Kjerrman
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has been proofread at least once.
(diff)
(history)
Denna sida har korrekturlästs minst en gång.
(skillnad)
(historik)
ett till ca 200—300°C upphettat bad. När hela
verktyget bibringats samma temperatur som badet,
upptages det och får avsvalna till rumstemperatur,
exempelvis i luften. Inom den första avkylningsperioden,
sålunda från härdningstemperatur till ifrågavarande
badtemperatur, har stålet en och samma
uppbyggnad, dvs. det förefinnes i s. k. austenitiskt,
omagnetiskt tillstånd. Själva hårdgörandet, härdningen, av
stålet sker ej förrän stålets inre undergått en
strukturell förändring, dvs. då metallografiskt sett den
omagnetiska austeniten övergått till den magnetiska
martensiten, vilket emellertid sker vid en
temperatur, som ligger under badets. Vid den efterföljande
avkylningen, även om denna utföres relativt långsamt,
sker därefter denna strukturomvandling från
austenit till martensit och verktyget erhåller sin
härdningshårdhet. Genom denna uppdelning av
avkylningsperioden i tvenne är det givet, att spänningarna
i det färdighärdade stålet måste bli betydligt mindre
än då härdningen utföres på normalt sätt med hastig
svalning från härdningstemperaturen direkt till
rumstemperaturen. Härigenom blir helt naturligt risken
för härdsprickor avsevärt minskad. Detta
termalförfarande kan emellertid icke användas vid vilken
härdbar stålkvalitet som helst, utan ifrågavarande
stål måste vara tillräckligt högt legerat för att
uppfylla metodens termiska villkor. Den kan emellertid
användas för verktyg av snabbstål och för de flesta
vanliga stål för stansar och dylikt. Det har påståtts,
att man genom att använda termalhärdningen utan
risk för härdsprickor praktiskt taget skulle kunna
härda vilken verktygsdimension som helst, således
utan hänsyn till förekomsten av skarpa hålkälar och
dylikt. Detta är säkerligen för mycket sagt, ty man
har ju alltid att räkna med ett visst
spänningstillstånd i verktyget, om inte annat så på grund av den
volymökning, som erhålles i samband med
strukturomvandlingen austenit—martensit. (För intresserade
hänvisas till Das AWF-Härtebuch, där närmare
detaljer finnas angivna.)
Ett mycket intressant härdningsförfarande är även
det, där man åstadkommer en lokal härdning genom
ytans upphettning med acetylen-låga och en
efterföljande avkylning (Shorter-metoden m. fl.). Detta
förfarande giver liksom den bekanta sätthärdningen,
dvs. lokal uppkolning av ytan med efterföljande
härdning, ett relativt tunt härdat ytskikt. Metoden
användes huvudsakligen för konstruktionselement,
exempelvis tänderna i kugghjul, men det är icke
uteslutet, att den kommer till användning även för
verktyg. Upphettningen av ytan med acetylenlågan
måste naturligtvis ske ytterst jämnt och likformigt,
om ett gott härdningsresultat skall kunna påräknas.
Det är därför nödvändigt, att denna uppvärmning
sker i speciella maskiner, där
upphettningshastigheten kan inställas på för ifrågavarande stålkvalitet
lämpligt värde. Fördelen med denna metod i
jämförelse med vanlig sätthärdning är den, att det
härdade föremålet icke har tendens att slå sig, samt att
man lättare kan bibringa det ett djupare härdskikt,
ända till 5—6 mm.
Genom den s. k. nitreringen kan man även
åstadkomma en ythärdning å ett verktyg utan att detta
förändrar sin form som efter sätthärdningen. I detta
fall erhålles hårdhetsökningen därigenom att man i
ytan bildar kväveföreningar genom föremålets
upphettning i ammoniak-atmosfär under en längre tid
vid relativt låg temperatur, ca 500°C. För att
erhålla den högsta intryckshårdheten fordras, att
föremålen äro framställda av speciellt legerade
stålkvaliteter. Genom detta förfaringssätt åstadkommer man
en exceptionellt hög intryckshårdhet, ända upp till
ca 1 100 Firth-enheter, då motsvarande siffra för
härdat snabbstål är ca 750. Härdningsdjupet blir
emellertid relativt litet, trots att tiden för
värmebehandlingen är ganska lång.
Efter denna exposé över provning och
värmebehandling av verktygsstål skall jag nu övergå till att
redogöra något för stålkvaliteter, som användas inom
en del viktigare verktygsgrupper.
Svarvstålen ha till sin sammansättning undergått
stora förändringar under årens lopp, alltifrån enkla
kolstål fram till de nya hårdmetallerna. Ungefär vid
sekelskiftet hade man lyckats utexperimentera de
s. k. snabbstålen, vilkas framträdande fullkomligt
revolutionerade verkstadstekniken. Genom att
använda dem kunde svarvnings- och borrhastigheterna
ökas oerhört, samtidigt som man lyckades bearbeta
material, som tidigare ansetts obearbetbara. Här i
Sverige framställdes troligen det första snabbstålet
år 1902 i Fagersta. Det märkliga med detta stål var
emellertid även det, att det tillverkades i martinugn.
Tab. 1.
G 1642 C 1677
3L tackjärn ....................... 1 000 1 000
Cr-malm .......................... 125 200
W-malm .......................... 147 160
Svavelkis ........................ 3,7 3,7
FeMn ............................. 5 7
FeSi ............................. 5 ?
Summa 1 285,7 1 370,7
Använd tid ................ 8,45 tim. 9,45 tim.
Erhållna göt ............... 950 kg (4 st. 8") ?
Charge % C % Si % Mn % P % S % Cr % W
C 1642 .. 0,73 0,03 0,23 0,017 0,130 1,83 10,50 12/6 1902
C 1677 . . 0,84 0,13 0,29 0,020 0,087 3,30 9,80 19/6 1902
I tabell 1 anges sammansättningen av de två
chargerna, liksom även den kemiska analysen hos de
färdiga stålen. Det bör uppmärksammas, att kolhalten
hos dessa båda stål ungefär är den, som senare
omfattande undersökningar visat vara den lämpligaste.
Som ett kuriosum må påpekas, att överingenjör
Brinell till båda dessa stål tillfört svavelkis.
Det ur analyssynpunkt karakteristiska hos
snabbstålen är, att de innehålla metallerna wolfram och
krom. Vanliga legeringsbeståndsdelar äro vidare
vanadin, molybden och kobolt. Tabell 2 visar den
ungefärliga kemiska sammansättningen av de
vanligast förekommande fyra huvudtyperna av
snabbstål. Typen nr 1, som är lägst legerad och sålunda
den billigaste av dessa fyra typer, är den som
säkerligen användes mest, huvudsakligen till spiralborrar.
Den användes även med fördel som svarvstål i de
fall, då tillgängliga svarvar och
härdningsanordningar icke tillåta ett fullständigt utnyttjande av
egenskaperna hos ett högre legerat snabbstål.
Ståltypen 2 har genom sin högre vanadinhalt erhållit en
avsevärt ökad skärförmåga och användes med
fördel, om man med tillgängliga arbetsmaskiner
verkligen kan utnyttja den större prestationsförmågan.
Stål tillhörande typerna 3 och 4, som bilda en grupp
för sig såväl beträffande avverkningsförmåga som
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
