Formål med hærdning
Formålet med hærdning er altid at øge stålets styrke eller dets mekaniske modstand. I nogle tilfælde kan dette være nødvendigt for visse anvendelser, hvis den hårdhed, der kan opnås, ikke kan opnås ved at vælge den passende stållegering.
Gennem hærdning
Gennem hærdning forstås som en strukturændring i stålet for større styrke, der strækker sig over hele tværsnittet af emnet. Dette er ikke nødvendigvis tilfældet med andre hærdningsprocesser. I såkaldt tilfælde hærdning hærdes ikke stålet igennem, men kun overfladen på stålet er hærdet.
Vigtigste hærdningsprocesser
Bortset fra tilfældehærdning, som er en særlig form for hærdning, er der nogle andre vigtige hærdningsprocesser:
- Transformationshærdning
- Arbejdshærdning
- Nedbør hærdning
Transformationshærdning
Transformationshærdningsprocessen er den vigtigste og hyppigst anvendte form for stålhærdning, der fungerer ved at omdanne ferritisk jern til en anden struktur, nemlig til austenitisk jern.
Transformationshærdningsproces
Konverteringsprocessen er kemisk meget kompleks. I slutningen af processen dannes såkaldt martensit (en speciel struktur med høj styrke) i stigende grad i jernet på grund af den højere mængde frit tilgængeligt kulstof.
Martensitdannelse kan styres via temperaturforskellen (køletemperatur). Jo lavere køletemperatur og jo højere kølehastighed, jo mere dannes martensit, og jo hårdere bliver stålet, når hærdningen er afsluttet. Der anvendes forskellige kølemedier:
- vand
- olie
- luft
- rene gasser
Krav til hærdbarhed
Kulstofindholdet i stålkvaliteten bestemmer, hvor godt stål kan hærdes. Det er grunden til, at ulegeret stål med et lavt kulstofindhold først skal karboniseres (som beskrevet under saghærdende stål). Niveauet af krom i stålkvalitet bestemmer derimod, hvor dybt et emne kan hærdes. Jo højere chromindholdet er, desto bedre hærdbarhed.
Arbejdshærdning
Arbejdshærdning er en proces, der påvirker stålets hårdhed forholdsvis mindre. Når stål deformeres ved bestemte metoder, ændres dens forskydningstæthed. Det er så sværere at deformere og øge styrken. Dens elastiske grænse øges også. En sådan præ-deformation kan f.eks. Udføres ved at rulle stål.
Nedbør hærdning
Nedbørshærdning fungerer kun under visse betingelser og ikke med alle legeringer. Legeringsmetallerne skal have visse egenskaber, så denne hærdningstype kan udføres.
metode
For det første opvarmes legeringen i en sådan grad, at de planlagte eliminationselementer opløses. Temperaturen må hverken være for høj eller for lav, så resultatet af hærdning eller sammenhængen i legeringen ikke bringes i fare. Derefter slukkes den, og strukturen indeni ændres. De tidligere løsrevne elementer er nu fint fordelt i metallet og forhindrer forskydninger i at bevæge sig. Dette øger metalets styrke.
tips og tricks
Efter hærdning skal et stål også hærdes. Hærdning er opvarmning til en bestemt temperatur for at frigøre stålet fra dets indre spændinger efter hærdning. Afhængigt af temperaturen ændrer hærdning også stålets egenskaber. For høje temperaturer fører til tab af stålets sejhed.
