Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 1. 6 januari 1953 - Ythärdning — material och resultat, 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 januari 1953
3
Material
Termiska metoder
I princip kan alla härdbara stål ythärdas enligt
termiska metoder. I praktiken använder man
dock helst stål med minst 0,40 % kol. Legerade
stål med kolhalter ned till 0,30 % kan också utan
svårighet flamhärdas. Man väljer inte gärna stål
med mer än 0,70 % kol därför att sådana lätt
spricker (Tekn. T. 1952 s. 670). Bland legerade
stål föredras i allmänhet låglegerade, men det har
också föreslagits att använda lufthärdande stål,
varigenom vattenkylning skulle kunna undvaras.
Gjutjärn kan flamhärdas lika väl som stål.
Vanligt ljusgrått gjutjärn anses lämpligast. Man
måste dock vanligen göra prov för att utröna om
härdning bör ske. Har gjutjärnet för hög halt
av bundet kol, spricker det lätt, och vid för låg
kolhalt uppnås inte tillräcklig hårdhet.
Legeringsämnen i gjutjärn har visat sig ha mycket
liten eller ingen inverkan på den härdade ytans
hårdhet, men erhållet härdningsdjup påverkas
avsevärt. Det växer med stigande nickel- och
kromhalt och med fallande kol- och kiselhalt.
Legerade stål, särskilt lufthärdande,
induk-tionshärdar betydligt långsammare än kolstål.
Det har visats att kolet i rena kolstål löses upp
fullständigt även vid de korta upphettningstider
som används vid induktionshärdning. Det är
dock härvid ofta nödvändigt att gå till högre
temperatur än vid genomhärdning. Legerade stål
fordrar särskilt hög temperatur, i extrema fall
ända till 100°C över den normala.
Cementerings processer
Till sätthärdning används mest stål med
kolhalter på 0,1—0,2 %. I många fall, när stora
fordringar ställs på kärnan, väljer man dock
stål med 0,3 % kol eller mera. Relativt tunna
ytskikt som utsätts för stora påkänningar måste
t.ex. ha gott stöd av kärnan för att hålla. I vissa
fall fall kan stålets bearbetbarhet vara av
utslagsgivande betydelse. Man kan då välja ett
material med 0,2 i stället för 0,1 % kol, trots att det
senare uppkolar snabbare och ger segare kärna.
Till delar för vilka det är särskilt önskvärt att
undvika distorsion kan man använda ett
lämpligt legerat sätthärdningsstål. Sådana kan också
väljas därför att de uppkolar snabbare eller för
att önskade egenskaper hos kärnan inte kan
erhållas med kolstål. Vid val av stål får man i
allmänhet göra en kompromiss som i huvudsak
bestäms av ekonomiska hänsyn. Härvid inverkar
även sådana faktorer som uppkolningsmetoden,
efterföljande värmebehandling, önskvärdheten
av värmebehandling före uppkolning,
kostnaderna för bearbetning och slipning för justering
av distorsion.
Ett relativt dyrt stål kan t.ex. ge en produkt
med tillfredsställande egenskaper vid enkel
kylning, medan ett billigare fordrar dubbel var-
igenom skillnaden i materialkostnad
kompenseras. A andra sidan kan det låga priset på ett
kolstål uppväga den extra kostnaden för längre
upp-kolningstid. Legeringsämnens inverkan på
diffu-sionshastigheten vid uppkolning är nämligen inte
stor. Vidare medför användning av legerade stål
ibland extra kostnader, därför att restaustenit
måste avlägsnas genom värmebehandling.
Arbetsstyckets form påverkar också
materialvalet. Är dess godstjocklek relativt liten så att
vattenkylning kan användas, ger kolstål med låg
kolhalt ofta en mycket lämplig kombination av
egenskaper hos ytskikt och kärna. Användning
av låglegerade stål är däremot nödvändig när
arbetsstycket har sådan form att det lätt förvrids
eller spricker vid vattenkylning.
Förr när bara kolstål sätthärdades använde man
helst grovkornigt material därför att det härdar
lättare än finkornigt. Det senare får också lätt
mjuka fläckar vilka dock vanligen kan undvikas
genom kylning i saltlösning. Numera används
legerade stål i stor utsträckning, och man strävar
efter att så vitt möjligt ge dessa finkornig
struktur. Önskar man av någon anledning, t.ex. av
kostnadsskäl, sätthärda ett kolstål med
användning av vattenkylning, bör dock relativt
grovkornigt stål väljas.
Man använder legerade stål i stället för kolstål
för att förbättra ytskiktets eller kärnans eller
bådas egenskaper, önskar man få ett särskilt
hårt ytskikt, kan detta uppnås genom
användning av ett stål som vid kylning ger överskott på
karbid i ytskiktet. Stål med lämpliga
legeringsämnen väljs när kärna med hög 0,2-gräns
fordras.
Nickel ingår i många sätthärdningsstål
(vanligen med ca 1,5 %) för att öka kärnans seghet
och hållfasthet. Den har mycket liten inverkan
på ytskiktets egenskaper. Krom bildar karbider
och tenderar därför att öka ytskiktets hårdhet.
Vanligen ingår den med 0,5—1,25 % i
kombination med antingen nickel eller vanadin av vilka
den förra minskar den sprödhet som kromen ger
och det senare motverkar korntillväxt.
Mangan bildar också karbider och ökar därför
ytskiktets hårdhet. Samtidigt kan det emellertid
åstadkomma stark korntillväxt. I stål som
saknar tendens till sådan kan man dock dra nytta
av de egenskaper som mangan ger åt ytskiktet.
Några sätthärdningsstål innehåller sålunda mer
än 1 % mangan. Molybden är ett karbidbildande
element som ingår i många sätthärdningsstål.
Det används vanligen tillsammans med nickel
eller krom.
Till nitrerhärdning måste man använda stål
innehållande ämnen som ger stabila nitrider
olösliga i järn under den temperatur vid vilken
nitreringen sker. Sådana element är krom,
vanadin, molybden och aluminium. Nitrerstål kan
dessutom innehålla andra legeringsämnen, t.ex.
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
