Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 19. 13 maj 1952 - Borstål sparar knappa legerinsmetaller, av SHl
<< 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.
13 maj 1952
457
Borstål sparar knappa
legeringsmetaller
669.15.781-194
Tillgången på legeringsämnen för stål, t.ex. kobolt, nickel,
volfram, molybden och niob har på grund av den
pågående upprustningen blivit mycket knapp. När denna
började på allvar efter Koreakrigets utbrott, hade man i
USA klart för sig, att man nu måste använda mer
låg-legerade stål än under andra världskriget. Man måste
nämligen vara ytterligt sparsam med legeringsämnen, därför
att de rikaste malmerna förbrukats, ståltillverkningen nu
är 30 °/o större och betydligt högre legerade stål behövs
för flera militära ändamål, t.ex. till reaktionsturbiner.
Av de relativt låglegerade stål, som i besparingssyfte
användes under andra världskriget, kom sex att stanna kvar
vid fientligheternas upphörande, men bara tre av dem har
tillverkats i större skala. Nu har man inte råd att
använda ens dem. Det som står till den amerikanske
metall-urgens förfogande vid tillverkning av stål för kugghjul,
axlar, bultar, andra värmebehandlade maskindelar och
möjligen vissa typer av lager, är legeringsämnen i skrot,
litet mangan, krom — och bor. Att han tycks kunna reda
sig på denna magra kost är den enda ljuspunkten i en i
övrigt mycket mörk tavla.
Under första hälften av 1951 hade man i USA utprovat
62 nya legeringar av sju typer, av vilka fyra är borstål
(Tekn. T. 1949 s. 115). Många av dem är
krom-nickel-mo-lybdenstål med minsta möjliga halt av legeringsmetaller.
De tillverkas nu i full skala och är i användning.
Ytterligare fem kvaliteter, av vilka två är borstål, kommer snart
eller har redan kommit.
Legeringsämnenas uppgift
Ett ståls härdbarhet, dvs. dess förmåga till
genomhärd-ning, kan åskådliggöras med ett TTT-diagram ("Time
Temperature Transformation") även kallat S-kurva1 (fig.
1). Diagrammets vänstra heldragna kurva anger efter
vilken tid omvandling av austenit till perlit eller bainit
börjar, när stålet snabbt kylts till och sedan hålls vid en viss
temperatur; dess högra kurva anger, när omvandlingen är
Fig. 1. TTT-diagram med - S-kurvor och–-avkyl-
ningskurvor, A ugnssvalning, B luftsvalning, C oljekylning,
D vattenkylning, E "otillräcklig kylning" i kärnan av ett
stålstycke, F "kritisk kylning".
20
I
k/
Fig. 2. Härdbarhetsband för - 8645 H, - – 37 smältor
av 86B45.
fullständig. Temperaturen Ax är den eutektiska punkt
(721°C), vid vilken perlit bildas vid mycket långsam
avsvalning; och t3 är de temperaturer, vid vilka omvandling
av austenit till martensit börjar resp. slutar. Vid kylning till
— 80°C har dock små mängder restaustenit iakttagits.
Kurvorna A—E anger relationen mellan tid och
temperatur vid olika kylningsförfaranden. Om kylningen är
tillräckligt snabb, t.ex. enligt D eller F, hinner ingen
perlit eller bainit bildas; stålet blir rent martensitiskt och får
största möjliga hårdhet. Vid kylning av ett stålstycke
svalnar alltid dess inre delar långsammare än dess yttre. Det
blir därför ofta ofullständigt genomhärdat, och det djup,
till vilket det blir helt martensitiskt, bestäms då av den
"kritiska" kylningskurvans F branthet. Då denna i sin tur
fastställs av S-kurvans läge och form, särskilt i
perlit-området, ger TTT-diagrammet en god bild av ett ståls
härdbarhet, ehuru det gäller exakt bara under isotermiska
förhållanden.
Eftersom det åtminstone förr var rätt besvärligt att
bestämma S-kurvor, har man använt och använder alltjämt
särskilt i USA eller annat sätt, Jominy-provet, för att skaffa
sig en uppfattning om ett ståls härdbarhet. Härvid släcks
undre ändytan av ett lodrätt hållet cylindriskt provstycke
med en underifrån kommande vattenstråle. En platta ca
0,5 m djup slipas sedan längs cylinderns sida, varefter
hårdheten bestäms för var sextondels tum från den släckta
ändytan. Prickas resultaten in i ett diagram med hårdheten
t.ex. i Rockwell C (Rc) som ordinata och avståndet från
ändytan i sextondels tum som abskissa, får man en kurva
(fig. 2), som är ett uttryck för härdbarheten, eftersom den
anger stålets hårdhet vid olika snabb kylning.
Ståls härdbarhet är starkt beroende av de legeringsämnen,
som de innehåller. Mangan förskjuter t.ex. S.-kurvorna åt
höger varigenom den kritiska kylningskurvan blir mindre
brant och stålet kan härdas till större djup. Dess
Jominy-avstånd för en viss hårdhet blir större. Nickel och vanadin
verkar på samma sätt som mangan, den förra dock
svagare, det senare redan vid små halter. Krom förskjuter
S-kurvorna starkt åt höger, särskilt i perlitområdet, och
ökar därför härdbarheten mycket. Molybden verkar på
samma sätt men starkare. Enligt de få undersökningar,
som hittills gjorts, tycks bor förskjuta den vänstra
S-kurvan åt höger, medan den högra förblir praktiskt taget
oförändrad.
För att erhålla ett stål med en viss härdbarhet fordras en
bestämd tillsats av legeringsämnen. Det har emellertid
visat sig, att samma härdbarhet kan fås med betydligt
mindre mängd, om stålet försätts med en liten kvantitet
bor. Denna kan sålunda ersätta flera hundra gånger sin
vikt av t.ex. krom eller molybden. Vid en kolhalt på
0,40 »/o ger sålunda 0,002 °/o bor samma härdbarhet som
0,30 °/o mangan, 0,35 "/o molybden, 0,50 °/o krom eller
2,00 °/o nickel. Det anses emellertid, att man bör bibehålla
minst 0,60 10/o mangan i alla borstål.
I
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
