Kap 15 – Värmebehandling och ugnar

Question 1

Exempel på vad som kan åstadkommas med eller ange motivet för att utföra en värmebehandling

Answer 1

Värmebehandlingsmetoder intar en central roll för att påverka och förändra egenskaperna i ett arbetsmaterial eller en hel proukt. Motiv för att genomföra en ävrmebehandling kan vara:

1. Göra arbetsmaterialet mjukare än sitt grundtillstånd
2. Eliminera eller reducera restspänningar i materialet
3. Återskapa materialegenskaperna som finns i grundtillståndet
4. Förbättra materialets egenskaper i förhållande till grundtillståndes genom förändrad struktur som leder tex till ökad hårdhet och hållfasthet.
5. Ändra materialets kemiska sammansättning genom diffusion av tex kol eller kväve, dvs ythärdning.

Question 2

Orsak eller användning av: vspänningsglödgning

Answer 2

Syftar till att reducera eller helt eliminera inre spänningar i arbetsmaterialet. Spänningar uppkommer primärt i grova gods som svalnat hastigt. Görs under några timmar i 500O-650OC.

Question 3

Orsak eller användning av:

Rekristallisationsglödgning.

Answer 3

Används då man vill återställa hårdheten och strukturen i ett kallbearbetat material som har deformationshårdnat. Ca 600O-700OC, få godset genomvarmt.

Question 4

Orsak eller användning av:

Mjukglödgning

Answer 4

Påverkar karbidformen i ett stål. Görs under eller över eutektiska temperaturen beroende på stålet. Lång behandling för ordnad korntillväxt. Denna behandling gör stålet mjukare men segare, vilket innebär att materialet inte blir lika sprött och klarar kyla och slag bättre. Avsvalningen efter värmebehandlingen ska ske mycket långsamt.

Question 5

Hur härdning av ett stål tillgår:

Answer 5

Vid härdning vill man öka materialets hårdhet och hållfasthet. Härdning av stål görs genom att materialet austenitiseras varpå detta kyls med en sådan hastighet att austeniten omvandlas till martensit utan ferrit eller perligt. Omvandlingen till martensit styrs av kylhastigheten och legeringshalter. Beroende på legeringen måste man stålet svalna i luft, vatten eller olja.
Ett stål som fullständigt omvandlats till martensit är mycket hårt och sprött. Detta kan ändras mha anlöpning, en värmebehandlingsprocess som görs för att bryta ner martensiten till karbidurskiljningar. Graden anlöpning bestäms av värmebehandlingstiden och temperaturen.

Question 6

Vad som begränsar ett materials härdbarhet:

Answer 6

Härdbarheten hos stål är ett mått på stålets förmåga att bilda martensit eller bainit vid kylning av ett austenitiskt utgångsmaterial. Härdningen bestäms av kylhastigheten samt av austenitens transformationsegenskaper. Bra härdbarhet innebär att härddjupet är större. Materialets härdbarhet beror på legeringssammansättningen för materialet och vilken kylningsprocess som används, dvs vilken kylningshastighet är. Låglegerade stål med en kolhalt mindre än 0.3 % är inte härdbara, dvs någon omvandling till martensit sker ej.

Question 7

Principen för sätthärdning och nitrerhärdning:

Answer 7

Sätthärdning och nitrerhärdning bygger på att legeringskomponenterna kol C eller kväve N diffunderar in i arbetsmaterialet genom ytan och ökar kol.eller kvävehalten så att den undre halten för härdbarhet passeras. (Räknas ibland till gruppen ytbehandlingar).
När materialet sedan härdas erhålles en hög ythårdhet och en seg kärnstruktur. Detta ger ett högt slitagemotstånd.

Question 8

Olika principer för uppvärmning av arbetsstycken vid värmebehandling:

Answer 8

Några metoder som används för att värma upp ett arbetsstycke vid värmebehandling är med hjälp av induktionsuppvärmning som används vid bland annat normalisering och glödning. Med induktionsuppvärmning kan ett tunt härdat skikt åstadkommas.
Laser används också som uppvärmningsmetod vid värmebehandlingar av ytor och vid svetsning, tex ythärdning, plätering och ytlegering. Bra pga ger lokaliserad uppvärmning vilket ger minimal formändring.