Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 10. 10 mars 1953 - Andras erfarenheter - Teori för alfastrålares sönderfall, av SHl - Stål för låga temperaturer, av SHl - Bearbetbar krom, 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.
2 A mars 1953 209
Genom att tillämpa Perlmans teori kan man förutsäga till
vilken av de två grupperna en ny cc-strålare skall räknas
och dennas halveringstid om den tillhör den anomala
gruppen. Teorin anses därför ge vissa möjligheter att utröna
något om atomkärnors struktur genom nya, noggrannare
mätningar på a-strålare. Dessutom har den redan gjort
god praktisk tjänst vid uppläggning av de
atomomvand-lingsförsök som lett till upptäckten av nya transuraner, och
den sägs vara av stor vikt särskilt vid konstruktion av nya
atomreaktorer (Chemical & Engineering News 1 dec. 1952).
SHl
Stål för låga temperaturer. Kännedom om
konstruktionsmaterials egenskaper vid låg temperatur har blivit
alltmer nödvändig bl.a. genom att flygplan numera ofta
opererar i den lägre stratosfären där temperaturen i allmänhet
är —55°C och kan falla till —90°C. I många industrier
används också låg temperatur, t.ex. vid kondensation av
gaser. Problemet att välja lämpligt konstruktionsmaterial
för låg temperatur är emellertid inte nytt. Det har t.ex.
hänt att järnvägsräls på vintern brustit i Sibirien och även
i Sverige och att helsvetsade fartyg gått mitt itu (Tekn. T.
1930 s. 242).
I allmänhet stiger metallers brottgräns och
elasticitetsmodul med fallande temperatur. Deras 0,2-gräns stiger
dock inte alltid lika snabbt. En ökning av deras
utmattningshållfasthet har också iakttagits. Förhållandet mellan
denna och brottgränsen förblir praktiskt taget konstant.
Förlängning och kontraktion faller i regel när
brottgränsen stiger, men i några fall, t.ex. för stål med låg kolhalt
och Armco-järn, föregås förlängningens minskning av en
ökning. I många fall ändras förlängningen litet med
fallande temperatur, och i några fall växer den.
Den enda av metallernas mekaniska egenskaper, som
snabbt ändras med fallande temperatur, är deras
anvisningskänslighet. För metaller med rymdcentrerat eller
hexagonalt kristallgitter sjunker sålunda izodsegheten
mycket hastigt med temperaturen under en viss kritisk
temperatur. Detsamma gäller också för brottgränsen, om
provet har en brottanvisning. Då bultar, nitar och de flesta
andra förband ger brottanvisningar, som gör att
materialet utsätts för tredimensionella spänningar, är det
uppenbarligen omöjligt att utföra alla konstruktioner så att
sådana undviks.
För konstruktionsdetaljer, som utsätts för
växelspänningar, blir förhållandena komplicerade. Även om materialets
utmattningshållfasthet stiger med fallande temperatur kan
risk för utmattningsbrott uppstå genom att den
temperatur stiger, vid vilken sprödbrott sker för en given
påkänning (jfr Tekn. T. 1952 s. 717). Det har nämligen visats
att denna temperatur för t.ex. stål med 0,20 ’"/o kol stiger
från — 101°C till — 71°C efter 0,5 milj. och till — 47°C
efter 2 milj. växlande spänningar som betydligt understiger
utmattningsgränsen.
Alla metaller med kubiskt rymdcentrerat, hexagonalt eller
mera osymmetriskt kristallgitter (t.ex. Fe, Sn, Zn, Cr, V,
W, Mo och Mg) visar ett skarpt fall i slagseghet när
temperaturen sänks under ett visst värde. Många metaller med
kubiskt ytcentrerat gitter saknar däremot denna egenskap,
t.ex. 18—8 austenitiskt rostfritt stål, nickel, mässing,
koppar och aluminium; ett undantag är bl.a. austenitiskt
manganstål som har mycket liten slagseghet vid låg
temperatur.
Det skulle emellertid vara alltför oekonomiskt att
använda austenitiska kromnickelstål i alla konstruktioner där
materialet utsätts för tredimensionella spänningar vid låg
temperatur. Man måste därför välja kolstål och
låglegerade stål med relativt liten tendens till sprödbrott.
Ett av de viktigaste villkoren för att ett kolstål skall
kunna användas vid låg temperatur är att dess kolhalt är
relativt liten, dvs. under 0,15 °/o. Stålets strukturella tillstånd
är av stor betydelse. En annan viktig faktor är stålets
syrehalt. Slagsegheten är sålunda mycket högre för stål som
är väl tätat, särskilt med aluminium, än för otätat eller
halvtätat.
Aluminiumtätat stål är vanligen finkornigt vilket är
gynnsamt vid låg temperatur. Kiseltätning har också visat sig
förbättra dess lågtemperaturegenskaper. Samma verkan har
mangan; det uppges att förhållandet mangan : kol inte bör
understiga 3 och att det med fördel kan vara större.
Kolstål med lämplig sammansättning har god slagseghet ned
till — 60°C.
De flesta låglegerade stål har tillfredsställande
egenskaper vid —70 till —80°C, om de är väl desoxiderade och
finkorniga, även de som har kolhalter upp till 0,4 °/o.
Fordrar man god izodseghet vid ned till — 130°C, bör man
dock använda värmebehandlade stål med låg kolhalt.
Snabbkylning från 820—870°C och anlöpning vid 540—
650°C rekommenderas. Bästa resultat ger nickelstål. För
stål med 0,4 ""/o kol räcker i allmänhet 2 % nickel för att
slagsegheten skall bli stor nog vid ned till — 120°C.
önskar man hög izodseghet vid — 180°C, fordras en
nickel-halt på 8—9 °/o.
Utom nickel torde koppar vara den enda legeringsmetall
som förbättrar ferritiska ståls lågtemperaturegenskaper,
men dess verkan är liten på grund av dess ringa
löslighet i järn. Krom tycks verka försprödande i ferritiska
stål, och molybden sänker kanske stålets kritiska
temperatur.
Austenitiska kromnickelstål har ofta god slagseghet ned
till — 253°C, även om de är grovkorniga. Deras seghet kan
emellertid variera mycket, varför man därför måste iaktta
försiktighet vid val av stålsort och behandlingsmetod. Helt
austenitisk struktur eller låg magnetisk permeabilitet lär
inte vara någon säker garanti för att stålet har hög
slagseghet vid låg temperatur. Austeniten kan nämligen
övergå till martensit vid låg temperatur, och stålet är sedan
mycket sprött. Detsamma gäller bl.a. för ett stål med 0,7 %
kol och 31,4 %> nickel, som blir sprött vid — 253°C.
Ut-skiljningshärdade 18-8 kromnickelstål och Invar (0,15 •/•
C, 36 */o Ni) visar nedgång i elasticitetsmodul med
fallande temperatur.
Vid en amerikansk undersökning har man t.ex. funnit att
19-9 kromnickelstål som i upplösningsbehandlat tillstånd
anses fullt stabilt ned till — 253°C, kan vara instabilt efter
återupphettning till 510—730°C. Resultatet av
värmebehandlingen beror härvid på både temperatur och hålltid.
Prov upphettade till 555°C i 3 eller 30 min hade praktiskt
taget oförändrad slagseghet vid såväl rumstemperatur som
låg temperatur. Efter upphettning till 680°C under samma
tider var visserligen stålets slagseghet vid rumstemperatur
oförändrad, men vid låg temperatur var den avsevärt lägre.
Upphettning till 555°C i 48 h minskade slagsegheten till
ungefär hälften av värdet i upplösningsbehandlat tillstånd.
Det är väl känt att stål blir sprött vid anlöpning inom ett
visst temperaturintervall. Denna egenskap är mer
utpräglad när de provas vid låg temperatur. Kolstål får största
slagseghet vid låg temperatur om de anlöps vid 675°C.
Långsam kylning mellan 400 och 225°C ger sprödhet
varför snabbkylning från anlöpningstemperaturen ger bästa
resultat (J W Juppenlatz i Iron Age 4 sept. 1952; J S
Bristow i Iron & Steel okt. 1952). SHl
Bearbetbar krom. Enligt uppgift kan man framställa
mycket ren krommetall genom reduktion av kromklorid
med magnesium eller genom behandling av
elektrolyt-krom med vätgas vid hög temperatur. Den senare metoden
anses bäst, men man har dock ännu inte på detta sätt
erhållit kromplåt som kan böjas vid temperaturer under
325°C utan att spricka. Den kan emellertid smidas vid
temperaturer ända ned till flytande lufts, och i form av
plåt kan den punktsvetsas vid krom eller stål. Vidare kan
den välgasbehandlade kromen valsas, borras, sågas, slipas
och filas vid rumstemperatur.
Fastän man inte kan säga att krommetall har tillräcklig
duktilitet förrän den vid rumstemperatur kan böjas i skarp
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
