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.
15 mars 1947
225
Stålets omvandlingar vid härdning
Bergsingeniör Per O Björkman, Västerås
På senare tid har allt större fordringar ställts på
stålens egenskaper såsom deras hållfasthet,
seghet, slitstyrka. En del av dessa fordringar har
man kunnat tillfredsställa genom att legera
stålen med olika metaller och metalloider såsom
mangan, krom, nickel, molybden, kisel m.fl. Dessa
ämnen ger stålen en del utmärkta egenskaper,
såsom större genomhärdningsförmåga, slitstyrka
och utmattningsgräns. Men det har även varit
möjligt att förädla stålen genom att
värme-behandla dem enligt nya metoder eller genom
förbättrade gamla kända metoder. Med den
moderna metallografins hjälp har metallurgerna
kunnat studera stålens natur, deras
omvandlingar och hur legeringsämnena inverka, vilket till
stor del möjliggjort den senaste tidens framsteg
på stålbehandlingens område. Emellertid återstår
ännu mycket att göra, och mycket som sker vid
stålens framställning och värmebehandling är
oklart. I det följande kommer jag att behandla
de senare årens undersökningar i USA över
stålens omvandlingar vid temperaturer under den
eutektoida punkten i järn—koldiagrammet och
även söka förklara, vad som sker vid olika
värmebehandlingar med hjälp av de resultat, som
framkommit vid dessa undersökningar.
Innan jag närmare går in på de nyare
synpunkter, som framkommit i USA, kommer jag att
i största korthet beskriva det välkända
tillståndsdiagrammet för järn och kol.
Järn—kol d iag ramrnet
Järn förekommer i två allotropa modifikationer.
Den ena av dessa kallas austenit eller y och är
stabil inom temperaturområdet 910—1 388°C,
medan den andra, ferrit eller oc, är stabil upp till
910°C samt mellan 1 388 och 1 535°C. De
tekniska stålsorterna innehåller förutom järn alltid
kol och små halter av mangan och kisel* jämte
eventuella legeringsämnen, såsom mangan och
kisel i större mängder, krom, nickel, molybden
m.fl. Av dessa ämnen har kolet den starkaste
inverkan på järnets egenskaper, och därför är det
nödvändigt att känna tillståndsdiagrammet järn
—kol (järn—cementit, fig. 1) för att förstå, vad
som sker vid värmebehandling av stål. Kolet
förekommer i de flesta tekniska järnsorter som ce-
* Ett stål, som innehåller mer än 0,3 %>.kisel eller 0,5 °/o mangan
kallas vanligen legerat.
539.4.010.3 : 621.785
mentit eller järnkarbid med 6,7 % kol och
formeln Fe3C. Ferriten eller a-järnet existerar inom
området GQPG. Den största lösligheten för kol,
0,05 %, har ferriten vid 721°C (punkt P).
Auste-nitens tillståndsområde begränsas av linjerna
GSEJNG. Austeniten löser 0,85 % kol vid den
eutektoida punkten S och 1,7 % vid punkten E,
där lösligheten för kol är störst. Inom området
SECFKS förekommer austenit samtidigt med
cementit; inom området PGSP ferrit samtidigt med
austenit samt inom området QPSKLQ ferrit och
järnkarbid. Vi skall nu se, vad som sker med ett
stål, som är austenitiskt och får svalna under olika
betingelser.
Ett stål med 0,5 % kol får svalna långsamt från
en temperatur av 1 000°C, där det enligt
diagrammet, fig. 1, är austenitiskt. När temperaturen
underskrider den punkt på linjen GS, som svarar
mot sammansättningen, kommer ferrit att
utskiljas i stålet. Allt efter som temperaturen
sjunker, utskiljes mer och mer ferrit, medan
auste-nitens sammansättning förskjutes mot högre
kolhalt längs linjen GS. När austeniten nått den
sammansättning, som motsvarar punkten S,
sönderfaller den i en lamellär blandning av ferrit och
cementit, som kallas perlit. Perlitomvandlingen
kallas Aj. Stålet kommer alltså vid
rumstemperatur att innehålla primärt utskild ferrit och perlit,
fig. 2. Ett stål med 0,85 % kol omvandlas vid av-
Fig. 1. Tillstå[idsdiagram Fe—C.
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
