Nya inlägg

Fler ämnen »

Topic-icon Vad händer när man värmer stålet, egentligen?

  • Melchior
  • Melchior Profilbild Författare ämne
  • Offline
  • Platinum Boarder
  • Platinum Boarder
Mer
14 år 10 månader sedan - 14 år 10 månader sedan #8556 av Melchior
COM_KUNENA_MESSAGE_CREATED_NEW
Hej, jag har suttit och funderat en hel del på en sak; varför värmer man stålet, egentligen?

Att det blir mjukare och det blir lättare att bearbeta kan jag klura ut alldeles själv. Det blir mindre sprött är också en egenskap som stålet får när det blir varmt. Men vad är det som egentligen händer i stålet. Hur påverkas molekylerna av värmen, vad händer med strukturen i stålet och hur ser strukturen ut från början? Vad menas egentligen med marstenit?

Kan någon hjälpa mig att förstå lite bättre? Jag vill gärna veta mer, och inte bara "banka på varmt stål"!

/E

Emil Schönning
Last edit: 14 år 10 månader sedan by Melchior.
Mer
14 år 10 månader sedan - 14 år 10 månader sedan #8560 av SCB
COM_KUNENA_MESSAGE_REPLIED_NEW
Det var ingen liten fråga det... det finns väl bara några hundra hyllmeter med litteratur i ämnet och man vet ändå inte riktigt allt ännu!
Jag har gått en kortare(fyra veckor) utbildning i metallurgi och metallografi, väldigt intressant och givande, men jag skulle verkligen behöva plugga mer!

Ett hett tips är att leta efter böcker, det finns en riktigt bra bokserie som heter "Sandvikens handbok" speciellt "Järnets och stålets metallografi"
Där får man kortfattade beskrivningar som både är lätta att förstå och som dessutom kan vara kanska detaljerade med många bilder, skisser och diagram.
Jag har ett par ex från -64 och -70 som jag brukar titta i ibland.

Det finns även ett häfte som heter "Stål - struktur och värmebehandling" även den från sandviken.

Bofors hade väl också en stålhandbok om jag inte minns helt fel.

//Olof Nilsson
Last edit: 14 år 10 månader sedan by SCB.
  • Melchior
  • Melchior Profilbild Författare ämne
  • Offline
  • Platinum Boarder
  • Platinum Boarder
Mer
14 år 10 månader sedan - 14 år 10 månader sedan #8561 av Melchior
COM_KUNENA_MESSAGE_REPLIED_NEW
Jag hade hoppats på en förklaring i "forumform" som var lite sammanfattande och enklare att läsa en "några hundra hyllmeter". Kanske en sammanfattning av de fyra veckornas kurs som du gick?

Jag tror alla i detta forum skulle uppskatta en liten kortfattad förklaring, så vi kan någesådär förklara när folk frågar "varför värmder du stålet?"....

Du kanske kan ta med dig boken om du ska med till Kallsmens hammarövningar? Så kanske jag kan kopiera lite?



/E

Emil Schönning
Last edit: 14 år 10 månader sedan by Melchior.
Mer
14 år 10 månader sedan #8562 av SCB
COM_KUNENA_MESSAGE_REPLIED_NEW
Klart du får låna boken.

//Olof Nilsson
Mer
14 år 10 månader sedan #8569 av Kallsmén
COM_KUNENA_MESSAGE_REPLIED_NEW
Ja det som händer med stålet är väl samma sak som händer när man värmer vatten , att molekylerna får mer plats att röra på sej helt enkelt.
Vet inte om det blev så metallurgiskt eftersom jag inte har gått nån kurs.
Martensit,perlit å bla bla å fan å hans moster, är väl bildningen av stålets struktur vid olika temperature och tid.

Jo då Bofors stålkatalog har ja i olika utgåvor så det går fin fint att kopiera av den i Januari.

Som sagt ingen metallurgisk utbildning, men rent logiskt borde det väl vara så,eller......

Kallsme´n
  • Johan Sangberg
  • Johan Sangberg Profilbild
  • Offline
  • Administrator
  • Administrator
  • Jag har sysslat med hantverk och teknik hela mitt liv. Smider konstsmide och skissar och målar.
Mer
14 år 10 månader sedan #8572 av Johan Sangberg
COM_KUNENA_MESSAGE_REPLIED_NEW
Gokväll

Det står lite om vad som händer på avdelningen Grundläggande smide.

Läs under Härdning:
http://www.antracit.se/forum/index.php? ... pic=1865.0

eller Anlöpning:
http://www.antracit.se/forum/index.php? ... pic=1866.0

:P

Johan Sangberg
Mer
14 år 10 månader sedan #8573 av Ludwig
COM_KUNENA_MESSAGE_REPLIED_NEW
Det mest kortfattade svaret måste väl vara att man genom att tillföra energi får bindningarna mellan atomerna i järnet att bli lösare, då är det lättare att flytta om dom med hammaren. Sen när det svalnar blir bindningarna hårdare och järnet blir hårt och oformligt igen.

mvh/Ludwig

Klurgubbe i unga år
Mer
14 år 10 månader sedan #8576 av Kallsmén
COM_KUNENA_MESSAGE_REPLIED_NEW
Den här länken kanske kan lösa en del trådar, lite materiallära och dyligt http://lotsen.ivf.se/?path=/KonsLotsen/Bok/Kap2/Tillverkningsmetoder.html

Kallsme´n
  • Melchior
  • Melchior Profilbild Författare ämne
  • Offline
  • Platinum Boarder
  • Platinum Boarder
Mer
14 år 10 månader sedan #8592 av Melchior
COM_KUNENA_MESSAGE_REPLIED_NEW
Härdning och anlöpnings fakta var bra att läsa, men det är nog "lite skåpmat". Jag är nog mer nyfiken på vad som händer på molekylär nivå. Dvs ferrit, perlit, cementit, --> martensit... Det är ju ändå så att man smider i martensit... hur nu det förklaras egentligen.

Bra och rolig fakta att ha...

/E

Emil Schönning
Mer
14 år 10 månader sedan #8595 av Ingemar
COM_KUNENA_MESSAGE_REPLIED_NEW
Skannade in ett par sidor från Nordisk metallhandbok från tidigt 60-tal.

Ingemar

Jobbar gärna i järn, jobbar gärna i koppar, men helst jobbar jag i bara mässingen!
Bilagor:
Mer
14 år 10 månader sedan - 14 år 10 månader sedan #8605 av Kallsmén
Last edit: 14 år 10 månader sedan by Kallsmén.
Mer
14 år 10 månader sedan - 14 år 10 månader sedan #8612 av SCB
COM_KUNENA_MESSAGE_REPLIED_NEW
Järn-Kol diagrammet är en väldigt användbar om man vill se vad som händer. Men för att kunna förstå diagrammet så behöver man veta vad stål egentligen är.
Järn och stål är uppbyggda av korn. I varje korn är atomerna ordnade likadant.
Vid rumstemperatur är atomerna ordnade i ett rymdcentrerad kubiskt gitter. Fyra atomer i en kub med en atom i centrum.

När man börjar tillsätta kol till järnet får kommer vissa korn att omvandlas till Perlit.
Kolet binds till järnkarbid eller cementit Fe3C, ett mycket hårt material.
Perlitkornet är uppbyggt av tunna skivor av ferrit och cementit. Ju mer kol man tillför desto fler av kornen blir perlitkorn.
Vid en kolhalt av ca 0.85% har stålet en homogen perlitstruktur, då har man en eutektoid sammansättning.
Om man har mer än 0.85% C så är sammansättning övereutektoid.
I ett sådant stål har man fri cementit som lägger sig i korngränserna.

I diagrammet finns även ett par viktiga linjer
Den undre omvandlingslinjen (P-S-K)
Och den övre omvandlingslinjen (G-S-E)

När man når den under omvandlingslinjen vid 725 så börjar perliten att omvandlas till Austenit (gamma-järn). Ovanför den övre omvandlingslinjen har all fri ferrit och cementit omvandlats till austenit.
Austeniten är till skillnad från t.ex. perlit och ferrit ordnad i ett ytcentrerat kubiskt atomgitter, fya atomer i en kubform samt en atom i mitten av varje sida. Den har förmågan att lösa kol, d.v.s kolet är nu inte bundet som cemetit utan är upplöst i austeniten.
Vidare är den dessutom omagnetisk vilket gör att det är lätt att kolla när stålet har antagit en austenitisk struktur.

När ett stål omvandlas från en struktur till en annan så sker en s.k. kärnbildning, de nya kornen startar som små frön och växer därefter till riktiga korn. kornen växer med temperaturen och hålltiden.
Snabb avkylning ger mindre perlit/ferritkorn än om stålet får svalna långsamt.

Övergången från ferrit/perlit till austenit kräver energi för att ordna om atomerna, denna energi släpps loss när austeniten övergår till ferrit/perlit struktur igen, detta kan man ganska tydligt se om man långsamt värmer en eutektoid stålbit (0.85 % C) När man når omvandlingspunkten ”S” så ser man att färgen/temperaturen i stålet avtar något, för att sedan fortsätta stiga. Samma sker när man låter biten svalna. Vid punkten ”S” kommer stålet att avta i sin svalning och till och med stiga i temperatur när energin i metallbindningarna frigörs. Utföres bäst i mörker så man ser nyansskillnaderna vid olika temperaturer.


När kolhalten i ett stål ligger över ca 0.35% kan det härdas, vid långsam avsvalning från austenitområdet så kommer stålet att återgå till sitt normaltillstånd, ferrit/perlit. Om man istället kyler snabbt så hinner inte stålet med och man får istället en struktur som heter Martensit. Denna kornstruktur är nålformad och väldigt hård/spröd.

Martensiten kan betraktas som en tvångslösning av kol i ferrit. Ett tillstånd som egentligen inte bör förekomma om moder jord får säga sitt. Hon vill ju att allt skall vara harmoniskt och i jämvikt.
Om man värmer upp martensiten så börjar den ombildas till stålets normalstruktur, denna omvandling börjar redan vid 100 grader C, ju högre temperaturen blir desto mer av martensiten faller sönder och därmed avtar även hårdheten/sprödheten i stålet
Det är det som sker när man anlöper ett stål efter härdningen.

Edit: rättade lite felaktig information om alfa/gamma-järn

//Olof Nilsson

This message has attachments files.
Please log in or register to see it.

Last edit: 14 år 10 månader sedan by SCB.
Mer
14 år 10 månader sedan #8613 av SCB
COM_KUNENA_MESSAGE_REPLIED_NEW
Hoppas att det inte blev alltför luddigt skrivet.. Det där är egentligen ganska enkla saker men man skall ju kunna förmedla det på ett bra sätt också...
När man börjar fördjupa sig lite mer så kommer det saker som kan framkalla en total hjärnblödning på ett par sekunder..

//Olof Nilsson
Bilagor:
  • Melchior
  • Melchior Profilbild Författare ämne
  • Offline
  • Platinum Boarder
  • Platinum Boarder
Mer
14 år 10 månader sedan #8649 av Melchior
COM_KUNENA_MESSAGE_REPLIED_NEW
Underbar info, nu har jag lite läsning ikväll. Tackar så mycket!

/E

Emil Schönning
Sidan laddades på: 0.101 sekunder
Powered by Kunena Forum