Varmebehandling / Mekaniske egenskaber
Naturhård
Stålet leveres i naturhård tilstand, der udføres ingen
varmebehandling efter smedning og valsning. Naturhård kan kun med
fordel anvendes for lavtlegerede stål.
Normalisering
Optimering af stålets struktur: Opvarmes til
austenitiseringstemperaturen, herefter det køles i direkte
forløb. Strukturen bliver herved finkornet og forbedrer
de mekaniske egenskaber og sejheden. Normalisering udføres typisk
kun på lavtlegeret stål. Stålet skal beskyttes mod afkulning.
Blødglødning
Stålet opvarmes til den temperatur, afhængig af legering, hvor
strukturen bliver kugleformet (sfæroidiseret).
Stålet køles meget langsomt i ovn med 5-10 Gr.C. pr. time til
ca. 550-600 Gr.C. Herefter køles frit i luft. Stålet opnår den
blødeste tilstand. Stålet skal beskyttes mod afkulning.
Austenitglødning
Stålet opvarmes til høj temperatur over 1000 Gr.C., hvor fuld
opløsning af strukturen finder sted. Herefter bratkøles til
stuetemperatur. Udføres kun på austenitiske stål, typisk rustfast
stål, hvorved korrosionsfastheden reetableres og spændinger fjernes
fra stålet.
Rekrystalliseringsglødning
Udføres efter voldsom koldbearbejdning (deformation), opvarmes
til en temperatur hvor spændingsfrie korn i strukturen kan
nydannes.
Afspændingsglødning
Stålet opvarmes til 550-675 Gr.C. Holdetid min. 2 timer efter
fuld gennemvarme således, at stålets flydespænding er lav, hvorved
spændinger udløses. Anvendes efter spåntagene bearbejdning og
svejsning.
Afkulning
Under opvarmningen af stål, uden beskyttelse, vil der med
luftens ilt dannes glødeskaller, og derved diffunderer kulstof bort
fra overfladen, dette kaldes afkulning. Stålets kulstofindhold vil
under opvarmning altid prøve at forlige sig med den omgivende
atmosfære. Stålets kulstofindhold skal være identisk med den
atmosfære det opvarmes i, eller være neutral.
Opkulning
Tilsætning af kulstof til stålets overflade ved høj temperatur,
typisk over 850 Gr.C. Dette for at forøge hærdbarheden og hårdheden
i stålets overflade.
Indsatshærdning
Denne proces omfatter, opkulning, hærdning og anløbning. Efter
opkulning af stålets overflade køles stålet til stuetemperatur,
herefter opvarmes stålet i beskyttet atmosfære til hærdetemperatur
og bratkøles, typisk i olie, med efterfølgende anløbning. Der kan
for lavere legeret stål køles direkte fra opkulningstemperaturen,
eller fra stålets hærdetemperatur. Stålet har efter indsætning og
hærdning en høj hårdhed i overfladen, og en lav hårdhed i
kernen.
Hærdning
Stålet opvarmes til austenitiseringstemperatur /
hærdetemperatur, og køles derfra tilstrækkeligt hurtigt til at der
dannes hærdestruktur, typisk martensit, hvorved hårdheden øges
markant. Kølemedie kan være vand, olie, saltbad eller cirkulerende
luft. Modsat indsatshærdning, er denne type hærdning ofte
gennemgående i hele materialet. Stålet skal beskyttes mod
afkulning.
Anløbning
Umiddelbart efter hærdning opvarmes stålet til en temperatur
mellem 180-700 Gr.C., dette for at aftage den voldsomme
hærdespænding stålet befinder sig i, og derefter for at opnå
den ønskede hårdhed og mekaniske styrke. Legerede stål bør anløbes
min. 2 til 3 gange. Ofte er det en god ide at anløbe efter sænk- /
trådgnistbearbejdning samt efter færdigslibning. Vær opmærksom på,
at anløbningstemperaturen skal være ca. 25 Gr.C. under den ved
hærdningen valgte anløbningstemperatur.
Sejhærdning
Hærdning med efterfølgende anløbning mellem 500-700 Gr.C.
Udføres typisk for at opnå ønsket mekanisk styrke.
Udskillelseshærdning
Udføres kun på meget få specielt legerede ståltyper.
Varmebehandlingen består af 2 processer, en opløsningsglødning og
en udskillelseshærdning eller modningshærdning. Ved
opløsningsglødningen opløses små partikler i grundmassen, der ved
udskillelseshærdningen / modningshærdningen udskilles, og derved
forøger hårdheden og den mekaniske styrke markant.
Udskillelseshærdningen foregår ved forholdsvis lav temperatur, 400
- 600 Gr.C.
Bainithærdning
Specialhærdning der typisk udføres i saltbad. Stålet opvarmes
til hærdetemperatur, og afkøles hurtigt til en temperatur lige over
Ms. Efter forholdsvis lang holdetid på mellem 4-8 timer, afhængig
af legeringen, afkøles stålet i luft.
Bainitstrukturen er en meget sej hærdestruktur, men med
begrænset hårdhed og slidstyrke i forhold til martensitstrukturen.
Hårdheden styres af den temperatur bainitten dannes ved, det er
ikke nødvendigt at anløbe efter bainithærdningen.
Varmebehandlingen kan kun med fordel udføres på lavere legeret
stål.
Mekaniske egenskaber
Brudstyrke Rm
Den maksimale trækspænding / belastning til brud, udføres på
standardiserede prøveemner ved trækprøve.
Flydespænding Re
Den maksimale trækspænding stålet kan belastes med før der
registreres en blivende forlængelse. Udføres på standardiserede
prøveemner ved trækprøve.
Brudforlængelse A%
Stålets procentuelle forlængelse, efter belastning til brud.
Udtryk for stålets deformationsgrad og sejhed. Udføres på
standardiserede prøveemner ved trækprøve.
Kontraktion Z %
Stålets procentuelle arealreduktion efter belastning til brud.
Udtryk for stålets deformationsgrad og sejhed.
|
