Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - Nr. 27. 3. juli 1930 - Sider ...
<< 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.
3. juli 1930 TEKNISK
arbeides ikke alle maskindeler äv hårdest mulig stål
(strekkgrense 50 kg utglødet) som derefter ved en
passende varmebehandling gies den høiest opnåelige
strekkgrense? Det må herunder ikke glemmes, at en
varmebehandling ikke utføres gratis og at det er lettere å
bearbeide et blødt enn et hårdt stål. Vår strekkgrense
på 50 kg er et maksimum, som allerede byr på
vanskeligheter — liten skjærehastighet og dyr bearbeidelse.
Hvor en maksimal strekkgrense ikke er helt nødvendig
nøier man sig med et bløtere stål og øker heller på
tverrsnittet om det fordres, en høiere holdfasthet. Valget
av materiale blir til en viss grad et skjønnsspørsmål i
hvert enkelt tilfelle. Det er klart at vektspørsmålet ikke
spiller samme rolle i en flyvemaskinmotor som i en
almindelig bormaskin.
Videre kommer, at et tverrsnitt ikke alltid er bestemt
fra rent holdfasthetssynspunkt: vibrasjoner,
konstruksjonens «stivhet», kritiske hastigheter m. m. spiller også
inn, og her er det ikke lenger strekkgrensen (eller
elasti-sitetsgrensen) som spiller hodvedrollen, men
elastisitets-modulen som er praktisk talt uavhengig av
varmebehandlingen. Det forekommer således ofte at hensynet til
de kritiske hastigheter fordrer et tverrsnitt som allerede
med utglødet stål er oversterkt i holdfasthetshenseende.
Å varmebehandle en sådan del vilde derfor være
bortkastede penger. Andre maskindeler igjen skal tåle enkle
støtbelastninger, og vi vet at et stål i almindelighet er
desto «sprøere» jo hårdere det er. Det omvendte av
sprøhet uttrykkes ved det spesifike slagarbeide og
dette synker med stigende holdfasthet. Selvom en
maskindel ikke normalt er utsatt for støt, så må man alltid
forutse tilfeldige sådanne f. eks. under transporten,
monteringen o.s.v. Her er det den praktiske erfaring
som må ha ordet. I visse maskindeler som f. eks. små
tannhjul o. lign, kan man gå ned til 1 à 2 mkg/cm3, mens
man i almindelige maskindeler neppe vover sig under
10 mkg/cm2.
Vi ser således at strekkgrensen ikke uten videre i
alle tilfelle kan være den høiets opnåelige, men at den
begrenses av flere grunner. Ikke desto mindre er det en
kjennsgjerning at utviklingen går mot stadig større
strekkgrense, større hårdhet, større bruddfasthet. For å
gjøre oss dette klart behøver vi bare å sammenligne de
uhyrlige kraftmaskiner fra slutten av forrige århundrede
hovedsakelig forarbeidet av støpejern og smijern, med
de moderne maskiner konstruert av hårde,
varmebehand-lede spesielstål. Og der finnes ingen tegn til at
utviklingen har ophørt.
Vi sammenfatter det ovenstående således:
1. Stort sett er en høi strekkgrense ønskelig.
2. På grunn av bearbeideligheten er den begrenset
til 50 kg/mm2 for ikke varmebehandleàe maskindeler.
3. Varmebehandling tillater bearbeidning av utglødet
stål hvorefter den ferdige eller næsten ferdige maskindel
gis en strekkgrense som kan gå op til 160 kg/mm2.
4. Denne høie strekkgrense er ikke alltid nødvendig,
idet tverrsnittet av anførte grunner allerede kan være
«oversterkt».
5. Hensynet til det spesifike slagarbeide som synker
med stigende strekkgrense gjør, at den høiest opnåelige
strekkgrense ikke alltid er ønskelig.
6. Den almindelige utvikling i den moderne
maskinindustri går mot stadig høiere strekkgrenser som
praktisk kun kan opnåes ved en varmebehandling.
Efter å ha pekt på nogen av de omstendigheter som
gjor varmebehandlingen berettiget og nødvendig i
maskinindustrien skal vi nu gå over, til å se på
varmebehandlingens «vesen» og anvendelse av spesialstål.
Når en polert og etset stålprøve betraktes under
mikroskopet ved f. eks. 200 ganges forstørrelse så ser
vi, at et konstruksjonsstål er opbygget av krystaller hvis
sammensetning ikke nødvendigvis er den samme. Det
hele billede kalles stålets mikrostruktur eller kort og
godt dets struktur. Krystaller av samme sort kalies en
struktur-bestanddel, og vi finner at de mekaniske
hold-fasthetsegenskaper hos et stål står i nøie forbindelse
med dets struktur, med den måte og i hvilke forhold
de forskjellige bestanddeler er gruppert, deres størrelse
o.s.v. på lignende måte som en bygnings soliditet
avhenger av hvordan murstenene er lagt og av de enkelte
stens holdfasthet og størrelse. I jernets metallografi
(læren om jernlegeringenes indre opbygning) har de
forskjellige strukturer og strukturbestanddeler fått sin
særegne betegnelse, som jeg ikke her skal gå nærmere
inn på.
Jeg har allerede sagt, at fordringene til slagarbeidet
i mange tilfelle begrenser strekkgrensen opad. Som
regel gjelder derfor at av to stål med samme slagarbeide
er det det heste, som har den høieste strekkgrense. De
senere års arbeider har fastlagt at et ståls høieste
strekkgrense i forhold til slagarbeidet (og forlengelsen)
er nøie knyttet til strukturer som metallografien
betegner med sorbit og osmondit. En maskindel som ikke
besidder disse strukturer har ikke de hest mulige
mekaniske egenskaper og kan altså forbedres. Metall urgiens
opgave biir således å forsyne maskinkonstruktøren med
stål som med eller uten varmebehandlingen opviser denne
struktur.
Strukturen avhenger av to faktorer: 1. Dets kjemiske
sammensetning. 2. Varmebehandlingen.
Vi kan gi stålet en sådan sammensetning, at det efter
valsningen med eller uten efterfølgende utglødning
opviser den ønskede struktur (i det følgende kalt
maksimalstrukturen). Dette er en dårlig utnyttelse av de dyre
spesialstål og hertil kommer at vi er begrenset til en
relativt lav strekkgrense på grunn av bearbcideligheten.
Det er langt mere rasjonelt å velge stålets kjemiske
sammensetning sådan, at det utglødet er lett
bearbeid-bart og at det efter en enkel varmebehandling gir en
homogen maksimalstruktur i hele tverrsnittet.
Enhver som har drevet litt med varmebehandling har
erfart, at det er forholdsvis lett å varmebehandle små
deler. Vanskelighetene er langt større ved store
tverrsnitt som efter brudd gjerne opviser et grovkornet
centrum og et finkornet overflateskikt. Betraktes et sådant
tverrsnitt under mikroskopet så konstaterer vi, at om
overflateskiktene opviser maksimalstrukturen så er dette
ikke lenger tilfelle med centrumspartiet og maskindelen
besidder ikke de best mulige holdfasthetsegenskaper i
centrum.
Denne vanskelighet kommer av at opnåelsen av
maksimalstrukturen avhenger av forholdet mellem
av-kjølningshastighcten (Va) under herdningen og
bestand-delenes krystallisasjonshastighet (Vk).
Maksimalstrukturen er således betinget av
Va _
— ■> en konstant
K-Vk^
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
