Projektarbete - Att härda stål

Jag håller på att skriva mitt projektarbete, om >>Hur man gör knivar>>
En del i arbetet är metallografin bakom härdning. jag tror att jag har fått allting rätt. Men jag är inte säker, mycket är bara gissningar. Därför skulle jag uppskatta om, ni allvetande, kan rätta ev. fel.

Utdrag:

Ett ohärdat stål är mjuk och segt, medan ett härdat är hårt och sprött. Skillnaden mellan järn och stål, är att stål har en kolhalt som överstiger 0.3 % kol. Utan den decimalprocenten kol i järn det omöjligt att härda järnet. Härdning beror, som kapitlet om smide berört, på den kristallina struktur, gitter, som kol och järn inrättar sig i. I förhållande till hur mycket kol ett stål innehåller ändrar sig värmemängden för smältpunkten, eutektikumet. Ju mer kol, desto lägre eutektikum, och desto högre hårdhet och lägre plasticitet får stålet.

Jag kanske har fel, men kallar man inte en legerings smältpunkt för eutektikum? Smältpunkten är inte fast, utan följer en solidus/likvidus kurva, som är logaritmiskt. Eller?

Vill nog påstå med 100% att allt härdat stål inte är sprött.faktum är att det flesta härdade stål inte är spröda.
Finns ju oändligt många stålsorter som härdas för att bli hårda å sega, tex fjäderstål

Ett ohärdat stål är mjuk och segt, medan ett härdat är hårt och sprött. Skillnaden mellan järn och stål, är att stål har en kolhalt som överstiger 0.3 % kol.

Järn är ett grundämne Fe.
Stål är en blandning av Fe och kol C, i metallurgi sammanhang kallas blandning av metaller och andra metaller/ämnen för legering. Stål är en legering på Fe och C

I förhållande till hur mycket kol ett stål innehåller ändrar sig värmemängden för smältpunkten, eutektikumet. Ju mer kol, desto lägre eutektikum, och desto högre hårdhet och lägre plasticitet får stålet.

Kanske lite för lätt beskrivet. Värmemängdsuttrycket kan du skippa.
Smältpunkten ändrar sig beroende på kolmängd, ja.
Ju mer kol desto lägre eutektikum, nej. Skippa ordet eutektikum, använd istället eutektisk omvandling, vilket är när all smälta går till fast fas med en speciell kristallstruktur vid en speciell temperatur.
Hårdet ger mindre plasticitet då matrialet är mer sprött, ja. Men det beror också mycket på vilka olika kristallstrukturer kolstålet har och vilka kornstorlekar.

Sen är jag inte helt övverens med detta påstående. 0.3% brukar anses vara den lägsta kolhalten för att praktiskt kunna härda kolstål men gränsen är ganska luddig, det går att få martensit även vid lägre kolhalter. Och blandar man dessutom in andra legeringsämnen såsom Mangan och Krom så spelar kolhalten mindre roll för härdbarheten.

För att kolstål ska vara fullt härdbart fodras en kolhalt över 0,5-0,6%, under detta bildas lätt en blandning av ferrit och martensit. Om vi diskuterar annat än kolstål blir allt väldigt luddigt.

Då krävs det att en del av härdningen tas bort, det anlöps, vilket innebär att det värms upp till en temperatur på omkring 200-300C.

Detta är jag inte heller riktigt med på. temperaturintervallet stämmer i stort sett bara om det handlar om rena kolstål, men idag är ju de flesta stål legerade med annat så anlöpningstemperaturerna kan variera rätt mycket. Vissa stål kan behöva anlöpas uppemot 5-600 grader, och har du bainithärdat stålet behövs däremot ingen anlöpning alls.
Dessutom kanske du skulle infoga en kortfattad förklaring till vad det är som händer med martensitstrukturen vid anlöpning så att man bättre skall kunna förstå meningen med anlöpningen.

Anlöpning görs oftast på matrial som är härdade till martensit. Kylning från hög temperatur med hjälp av vatten eller olja gör att kolstålet inte hinner bilda några ferritiska eller bainitiska kristallstrukturer. Utan går direkt till martensitisk struktur.
Genom uppvärmning av martensit, kan kolatomer sakta röra sig i kristallgittret och bilda finfördelade järnkarbider och vid längre värmebehandling övergå till grövre partiklar av cementit.
Detta gör det härdade kolstålet lite mindre hårt, men mer segt.

Anlöpningstid och temperatur bestäms efter önskade egenskaper. Men anlöpning är vanligast under 500°, huvudsaken är att du inte går över den temperatur då kolstålet börjar urskilja smälta.
Hög temperatur ger kortare hålltider.

Vid härdning och anlöpning på detta sätt så kanske man kan lägga ihop tre lager av kolstål med olika kolhalt.
Lagret i mitten ska ha hög kolhalt.
Medans de två ytterska lagrena har mindra kolhalt.
Efter härdning och anlöpning slipas eggen fram.
Då har du en hård egg och kärna, men resten är mjukt och förhindrar att kniven går av vid tuff användning.

Admin skrev: Hej

Jag tycker det ser riktigt ut men skulle vilja byta eutektikumet till smältpunkten och interstitiell vet jag inte vad det betyder riktigt.

//admin

Interstitiall är när andra atomer än kol och stål är inlösta i kristallgittret. Det glir som att försöka riva isär tyg, men att revan plötsligt stöter på en söm. Typ ungefär.
Man gör detta för att de spänningar som finns i kolstålet kristallgitter inte ska kunna "röra" sig för långa sträckor.

Kemikalien skrev: Jag kanske har fel, men kallar man inte en legerings smältpunkt för eutektikum? Smältpunkten är inte fast, utan följer en solidus/likvidus kurva, som är logaritmiskt. Eller?  ???

hm,. gruff. och absolut inte logaritmisk!
Om man först har smält kolstål som får svalna, så stelnar delar av smältan. Dessa delars kristallstruktur följder solidus/likvidus linjerna i ett fasdiagram och urskiljer två faser samtidigt. Strukturen blir en finfördelad struktur av två faser - ett eutektikum.
Man pratar om eutektisk omvandling, eutektisk sammansättning, och den eutektoida punkten i ett fasdiagram.

Puuuhhhh, läste hela och blev alldeles torr i munnen, måste gå å ta mig en öl III

Tack för rättelsen! Nu ska jag ändra berättelsen!

Ja jäklar vad en del kan. Det är ju det som är det fina med detta forum. Rätt som det är dyker det upp kunskaper som man kanske trodde finns nånstans därute, men inte sett sammanfattade som i t ex Kallistofeles inlägg.

haha,. då får du lära mig smida yxor!
oavsett så har jag en bra bok som man kan nörda ner sig i ordentligt. Låna den när du vill!

Meningen med uppsatser och avhandlingar ska väl vara att ingen förstår det man säger

Ingemar

Förlåt! menade inget snorkigt om detta! Började på verkstad som femtonåring! Vill läsa det man förstår!