Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - Järn och stål
<< 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.
JÄRN OCH STÅL
Fig. 1. Tillståndsdiagrammet för järn—kol.
äro tillståndsdiagrammen (se Metallografi), såväl
de binära som de ternära (med I, resp. 2
komponenter utom järn). Dessa visa, vilka faser som
uppträda vid olika temperaturer och deras
sammansättning. Ojämförligt viktigast bland
tillståndsdiagrammen är järn—kol-diagrammet
(fig. i). Den översta linjen i detta diagram
(ACD, den s.k. likviduslinjen) anger den temp.,
vid vilken kristaller börja utskiljas ur en
järnsmälta, som svalnar. Denna temp. är 1,528° vid
rent järn, sjunker med stigande kolhalt till 1,145°
vid 4,3% kol (den s.k. eutektiska punkten) och
stiger sedan ånyo. En horisontell linje från
likviduslinjen till den s.k. soliduslinjen (AHJEF) ger
sammansättningen hos den fasta fas, som står i
jämvikt med en smälta av viss sammansättning. En
vertikal linje från likvidus till solidus ger temp.
för avslutad stelning el. omvänt för begynnande
smältning vid upphettning. Endast vid den
eutektiska punkten sker stelnandet för hela smältan
vid en och samma temp. till s.k. 1 e d e b u r i t.
Vid smältor med lägre kolhalt än den eutektiska
urskiljas först kristaller av järn med lägre kolhalt
än smältan (austenit med sammansättning enl.
JE), varvid smältan anrikas på kol och förskjutes
nedåt höger på likviduslinjen. Om kolhalten är
högre än c:a 1,7 °/o (således för tackjärn), når
smältan ned till eutektiska punkten, varvid utom
austenit även järnkarbid (cementit med c:a 6,7%
kol) utskiljes i form av ledeburiteutektikum. Om
kolhalten däremot ligger under 1,7% (således vid
stål), stelnar smältan helt till enbart austenit*
(y-järn), som är en homogen, fast lösning av kol
i järn. Vid mycket låga kolhalter bildas först
deltajärn* (5-järn), som sedan omvandlas till
austenit. Vid kolhalter högre än 4,3 % slutl.
utskiljes vid stelnandet cementit, tills eutektikum
nås. Vid särsk. långsamt stelnande utskiljes kolet
som grafit i st.f. i form av cementit, och därvid
gälla något andra temperaturer (se de streckade
linjerna i diagrammet). — Vid fortsatt svalning
ned till rumstemp. undergår j. omvandlingar i
fast tillstånd, vilka ske vid bestämda
temperaturer, de s.k. omvandlingspunkterna, och äro
förenade med värmeutveckling. Austenitområdet
(NJESGN) avgränsas nedåt av de eutektiska
linjerna GS (kallad A3) och ES (kallad Acem).
Eutektiska punkten (A.^ ligger vid o, 85 % kol och
benämnes perlitpunkten. Vid ett stål med denna
kolhalt övergår austeniten vid den eutektiska
temp. 721° till p e r 1 i t, som är en finfördelad
blandning av f e r r i t (a-järn, järn med endast
obetydlig kolhalt) och cementit (järnkarbid
Fe3C med 6,7% kol). Gitterstrukturen ändras
från austenitens ytcentrerade kubiska gitter till
ferritens rymdcentrerade. Har austeniten lägre
kolhalt än 0,85 °/o, vid hypo- el.
undereutek-toida stål, utskiljes vid svalning ferrit efter
GS, varvid kolhalten i de ej omvandlade
partierna stiger. Småningom nås perlitpunkten, där
återstoden övergår till perlit. För h y p e r- el.
övereutektoida stål utskiljes först
cementit efter ES och därefter perlit. Vid 769° ligger
den s.k. curiepunkten, under vilken ferriten
är magnetisk. Austeniten är alltid omagnetisk. —
Om austenit kyles mycket hastigt, hinna ej de
vanliga omvandlingarna äga rum, utan man får
vid lägre temp. (400—100°) omvandling till en
annan struktur, martensit, som är en
övermättad, fast lösning av kol i ferrit (se
Härd-ning). Genom anlöpning kan man åter få kolet
utskilt som cementit, och strukturen blir då en
motsvarighet till den, som erhålles vid
långsammare svalning. Genom väl avpassat
kylningsför-lopp kan man få mycket fin perlit, som
benämnes sorbit el. troostit, samt b a i n i t, som
är en mellanform mellan perlit och anlöpt
martensit. — Vid upphettning ske de ovan
angivna omvandlingarna i omvänd ordning men
då vid något högre temp. Man brukar därför
genom ett index ange, om temp. gäller
upphettning el. svalning. Så t.ex. betyder AC1 läget för
At vid upphettning (fra. chauffagé) och Arl motsv.
punkt vid svalning (fra. refroidissement).
Lege-ringstillsatser förändra omvandlingspunkternas
läge avsevärt. Vissa höglegerade stål bestå vid
vanlig temp. av austenit (se Austenitiska stål)
el. martensit, även om de ej särsk. behandlats
för att få dyl. struktur.
Strukturen hos j. kan göras synlig i
mikroskop genom etsning med syra e.d. av en
blank-polerad yta, varvid de olika strukturelementen
angripas olika hastigt och därigenom framträda
i kontrast mot varandra (fig. 2—4). De
mekaniska egenskaperna (jfr Hållfasthetsprov) hos j.
stå i mycket nära samband med strukturformen.
Rent järn, ferrit, är mjukt och har låg
hållfasthet, cementit är däremot mycket hård, likaså
den för det härdade tillståndet karakteristiska
martensiten. Ju mera cementit j. innehåller, d.v.s.
ju högre kolhalten
är, desto större bli
hårdheten och
hållfastheten. Tack
vare j:s egenskap att
undergå
omvandlingar vid högre
temp. kan man
dessutom modifiera
de mekaniska
egenskaperna hos j.
med viss kolhalt
inom vida gränser
genom upphettning
till bestämda temp.
med efterföljande,
på olika sätt reg-
Fig. 2. Elektrolytjärn. Ferrit.
Förstoring 100 ggr.
— 403 —
— 404 —
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
