Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 16. 19 april 1955 - Värmebehandlade konstruktionsstål, 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.
12 april 1955
365
Värmebehandlade konstruktionsstål
Bergsingenjör Per 0 Björkman, Hallstahammar
621.785 : 669.14.018.29
Med konstruktionsstål menas vanligen stål
lämpliga för byggnadsverk, maskiner, motorer,
apparater etc. Stål för byggnadsverk används
vanligen i valsat tillstånd och underkastas sällan
värmebehandling. Deras brottgräns är vanligen
35—60 kp/mm2. Konstruktionsdelar med hög
hållfasthet måste tillverkas av stål, vilka har
sådan sammansättning, att de kan seghärdas.
Seg-härdning innebär härdning följd av anlöpning
till hög temperatur, vanligen 400—600° C.
Både kolstål och legerade stål används i
seghärdat tillstånd. Legerade stål t.ex.
krom-nickel-eller krom-vanadinstål anses överlägsna vanliga
kolstål. Emellertid är kolstålens egenskaper i
flera fall överlägsna de legerade stålens eller ett
lägre legerat ståls överlägset ett högre legerat
ståls. Dyrbara legeringsämnen bör användas där
de bäst behövs, t.ex. krom i eldhärdiga stål och
vanadin i verktygsstål.
Valet av rätt stål är ej alltid lätt. Ej blott
hållfasthetsegenskaper är avgörande utan även
ma-skinbearbetbarhet, formbeständighet vid
härdning och pris. Det sistnämnda har ofta
avgörande betydelse vid valet av stål. Om en industri
använder 1 000 t av ett legerat stål, kan det vara
värt att undersöka om ej ett billigare stål kan
användas. Besparingen blir 100 000 kr för en
sänkning av priset med 10 öre/kg.
Materialens belastning
Valet av rätt material till en detalj fordrar god
kännedom om storleken och arten av de
påkänningar detaljen utsätts för. En exakt beräkning
kan sällan utföras. Kännedom om hur metalliska
material påverkas av spänningstillstånd orsakade
av yttre belastning är värdefull. Metalliska
material är alltid uppbyggda av kristallkorn med
växlande storlek allt efter materialets egenart. Det
är t.o.m. möjligt att framställa metallstycken,
enkristaller, som endast består av en kristall.
En enkristall av ett metalliskt material kan i
allmänhet deformeras plastiskt så snart
skjuvspänningar når för metallen kritiska värden i
vissa bestämda plan inom kristallen, glidplanen,
och i bestämda riktningar, glidriktningarna.
Deformationen sker då genom glidning längs
glidplanen. Företeelsen kallas translation.
Motståndet mot glidning växer under denna
samt även med glidningshastigheten. Samtidigt
ökar materialets hårdhet, det kallhärdas. Också
i material, som är uppbyggda av en mångfald
kristaller, fordras en viss skjuvspänning för
plastisk deformation. Denna inträffar när den största
skjuvspänningen rmax når ett för materialet
karakteristiskt belopp H
(skjuvspänningshypote-sen). Huvudspänningsdifferensen üx— o2 = 2rmax
har då ett värde oF — 2H, där oF är den vid
en-axlig dragning erhållna flytgränsen,
approximativt motsvarande den sträckgräns, som erhålles
vid ett vanligt dragprov.
Flytning sker i största skjuvspänningens
riktning, som bildar 45° vinkel med
huvudspännings-riktningen (fig. 1). Flytlinjer kan etsas fram på
ett dragprov som belastats så att plastisk
deformation skett. Deformationsförmågan beror av
spänningstillståndet, vilket på ett åskådligt sätt
förklaras av P Ludwig2.
Vid enaxlig dragpåkänning erhålles i ett
spännings-töj ningsdiagram enligt Ludwig en kurva A
(fig. 2) för den verkliga dragspänningen (lasten
dividerad med verklig area) som funktion av
deformationen <p — ln Fo/Fi, där F0 är den
ursprungliga och Fi den vid viss deformation
aktuella tvärsnittsarean. Påkänningen vinkelrätt
mot längdriktningen, ot, är då noll.
Deformationsmotståndet kf är en funktion av (p. Materialets
motstånd mot glidning, deformationsmotståndet,
växer med deformationen. Dragspänningen kan
ökas till ett visst värde vid vilket brott inträffar,
den verkliga brottspänningen
(kohesionshållfast-heten) överskrids.
Om utom dragspänningen en tryckspänning, pq,
inverkar vinkelrätt mot dragriktningen, medför
detta att den dragspänning (i längdriktningen),
som fordras för en viss deformation, sjunker till
kf — pq, (fig. 2, kurva B). Enligt
skjuvspännings-hypotesen är nämligen en förutsättning för flyt-
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
