Stål är en legering av järn används vid konstruktion, tillverkning av metall verktyg och andra applikationer. I använder utsätta den för en hel del slitage, måste stålet härdas och därefter tempereras så det står upp till den nivå av användning det är avsett för. Här är hur man härda stål.
Steg
- 1Börja med stål med tillräcklig kolhalt. Härdning stål orsakar kolets struktur att kristallisera, på samma sätt som kol-eller grafit ändringar diamant under värme och tryck i jorden. Utan andra metaller legerade med det, att stålet härdas måste ha en kolhalt på ca 1,0 procent. Denna typ av stål kallas hög kolstål eller verktygsstål. (Stållegeringar såsom silver stål och mätplatta är också hög-kolstål.)
- Medium kolstål, med en kolhalt av 0,7 till 0,8 procent, kan också vara härdad, men dessa stål måste ha andra metaller legerade med dem så att stålet kan härdas mer ingående.
- Milda stål, med en kolhalt på 0,4 procent eller mindre, kan inte härdas direkt. De kan emellertid vara belagda med andra material för att göra dem svårare i en process som kallas sätthärdning.
- 2Värm stålet. Värm hela stycke stål först långsamt. Då, koncentrera värmen på det område som ska vara härdad, såsom en mejsel punkt eller skruvmejsel bladspetsen, tills det området glöder glödhet.
- 3Släck stålet i en fluid. Doppning den heta stålet till en vätska eller gas snabbt kyler den, härdning metallen. Flera vätskor kan användas som en quench.
- Färskvatten är den vanligast använda kylvätska, men det kan korrodera stålet. Om bubblor tillåts formen, kan de långsamma nedkylningen och skapa mjuka fläckar i metall, så vattnet brukar upprörd att förhindra bubblor bildas.
- Saltvatten släcker hett stål snabbare än vanligt vatten, eftersom saltet gör bubblor pop snabbare. Dock måste det sköljas bort omedelbart, eftersom det kommer att korrodera stål snabbare än sötvatten.
- Oljor såsom mineral, bomullsfröolja eller tran kyla stålet långsammare än vatten. Stål släcktes i olja blir inte lika hårt som stål släcktes i vatten, men det blir mindre skör. Kyla oljor kan orsaka rök, stänk och spill och utgör en möjlig brandrisk om inte övervakas ordentligt.
- Glykol polymerer blandade med vatten tillhandahåller en mellanliggande hastighet av släckning mellan vatten och olja, med kylningshastigheten beroende av mängden av glykol. De korroderar stålet mindre än vatten och är mindre benägna att fatta eld än olja, men förhållandet mellan polymer och vatten måste övervakas kontinuerligt för att säkerställa konsekventa resultat.
- Kryogena släcker används för att förhindra mjuka och spröda fläckar från att bildas och tvinga stålet att bli mer noggrant härdat. Dessa släcker är mer sannolikt att användas med höga koldioxidutsläpp än medellång kolstål.
- 4Rengör stålet. Detta tar bort kylfluidum och förbereder stål för anlöpning. Om en vätska än vatten användes för att släcka stålet kan vatten användas för att skölja stålet av. Om inte,, ett ljus slipmedel, såsom smärgelduk kan användas.
- 5Värm stålet igen. Denna andra uppvärmningssystem tempers stålet för att ta bort den sprödhet som skapats av härdningsprocessen. Stålet kan upphettas i en ugn eller ett bad med olja, natrium-och kaliumnitrat blandning eller bly. Den temperatur till vilken stålet är uppvärmd under anlöpning avgör hur hårt anlöpt stål kommer att bli, ju högre temperatur, desto mjukare men segare blir det.
- Under härdningsprocessen, visar den uppvärmda stål färger ytoxid beroende på hur varmt det är. Färger börjar med ljus halm på ca 200 grader C genom till lila vid ca 300 grader C. Dessa färger används som vägledning för anlöpningstemperaturen efter hur stålet ska användas. Legerade stål kräver högre temperaturer för att nå en viss färg än kolstål, dock.
- 6Låt stålet svalna. Denna gång, till skillnad från den snabba kylningen under härdning, kan stålet kyls antingen snabbt eller långsamt, beroende på de önskade egenskaperna hos den färdiga stålet. Stållegeringar omfattas bli spröda igen efter anlöpning bör endast kylas långsamt, dock.
Varningar
- Borrade hål i stål före värmning och härdning bör alltid borras igenom helt och sedan pluggas med asbest ull för att förhindra sprickbildning.