Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 10. 8 mars 1947 - Stålets omvandlingar vid härdning, av Per O Björkman
<< 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 never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
1 mars 1917 241
Nickel inverkar på samma sätt som mangan
ehuru svagare, fig. 12. Både mangan och nickel
sänker martensitomvandlingsintervallet, och vid
höga mangan- och nickelhalter ligger övre
gränsen för detta under rumstemperatur. Dessa stål
kan därför fås fullständigt austenitiska, blott de
kyles så snabbt, att omvandling undvikes i
per-litintervallet.
Krom förskjuter S-kurvan starkt åt höger
särskilt i perlitintervallet och komplicerar även dess
form. Krom är därför ett ämne, som kraftigt ökar
genomhärdningsförmågan för ett stål, och den
kritiska avkylningshastigheten sänkes så mycket
vid höga kromhalter, att stålen blir lufthärdande.
Molybden inverkar på S-kurvan på samma sätt
som krom men starkare och inverkar därför
ännu mera på stålets härdningsegenskaper. Vanadin
inverkar kraftigt fördröjande på omvandlingarna
redan i små halter. Kobolt är märkligt såtillvida,
att det förskjuter S-kurvan åt vänster och alltså
minskar genomhärdningsförmågan. Förekommer
flera legeringsämnen i ett stål, kan
omvandlingsförloppen under Ax bli mycket komplicerade, och
de vanligen förekommande S-kurvorna ger endast
en schematisk bild av förloppen.
Etapphärdning
Vid vanlig härdning av ett stålstycke sker
kylningen så snabbt, att värmet från det inre av
stålet ej hinner transporteras ut till ytan i samma
takt som det avledes därifrån. En
temperaturskillnad på flera hundra grader kommer att
uppstå mellan yta och kärna och förorsaka stora
värmespänningar inom materialet.
Martensitinter-vallet kommer för godset närmast ytan att
passeras med stor hastighet, så att all martensit
bildas på mycket kort tid. Då martensitens specifika
volym är större än austenitens uppstår stora
spänningar. Den hårda martensiten är föga
tänjbar, varför den ej medger plastisk
formförändring och utjämning av spänningarna till större
områden, utan dessa blir lokaliserade. Särskilt
om värmespänningar och martensitspänningarna
kommer att överlagras, kan den resulterande
spänningen uppgå till sådana belopp, att stålets
brottgräns överskrides, och stålet spricker.
Sprickrisken ökar, om mycket komplicerade
stålstycken skall härdas, i vilka spänningsspetsar bildas,
t.ex. vid skarpa hörn. Även om stålet ej spricker,
kommer det att deformeras kraftigt, och de
härdade detaljerna måste underkastas kostsam
slipning eller kasseras. Stål, som endast med
svårighet kan härdas på vanligt sätt, kan emellertid
kylas i två steg eller etapper, steg- eller
etapphärdning. Vad som sker vid etapphärdning kan
förklaras med hjälp av S-kurvan, fig. 13 (enl. 4).
Kurvorna A’ och A" representerar
avkylnings-kurvorna för kärnan och ytan av ett stålstycke
vid vanlig härdning. Martensitintervallet passeras
vid olika tidpunkter av kärnan och ytzonen och
med stor hastighet. Om stålet i stället kyles i ett
saltbad med en temperatur, som är högre än
martensitintervallets övre gräns, och hålles där,
tills temperaturen är jämnt fördelad i hela
stålstycket, och sedan får svalna i luften, kommer
avkylningskurvorna för kärna och yta att
motsvaras av k och y. Någon omvandling i saltbadet
kommer ej att ske, då stålet ej hålles så länge att
kylningskurvan når S-kurvan. Under svalningen
i luft kommer martensitintervallet att passeras
långsamt. På detta sätt kan även komplicerade
stålstycken härdas utan att vare sig sprickor eller
märkbar kastning uppstår.
Legerade stål lämpar sig bäst för etapphärdning,
enär kylningshastigheten i saltbadet ej är
tillräcklig för att undvika omvandlingen Ar hos
kolstål av större dimensioner. Snabbstål härdas ofta
så, att stålet kyles i ett saltbad med en temperatur
av ca 550—560°C och sedan får svalna i luft.
Omedelbart efter saltbadskylningen är stålet
mjukt och kan riktas om så erfordras.
Ett härdningssätt, som kan sägas vara ett
mellanting mellan etapphärdning och vanlig
härdning, praktiseras på sina håll. Stålet kyles först
i vatten eller olja tills temperaturen beräknas ha
nått martensitintervallet och överföres därefter
hastigt till ett saltbad och hålles där, tills
temperaturen mellan yta och kärna utjämnats, varefter
stålet får svalna i luft. Genom den hastiga
kylningen i vatten undvikes omvandling i
perlitintervallet. Härdningsmetoden förutsätter dock stor
vana och stort omdöme hos härdaren och kan
därför endast rekommenderas för skickliga
härdare.
Fig. 12. Inverkan av nickel på S-kurvans låge–-utan
nickel, - med 3,9 % nickel.
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
