Karbonŝtalaj partoj
Karbonŝtalo estas ŝtalo kun karbonenhavo de ĉirkaŭ 0,05 ĝis 3,8 procentoj laŭ pezo.La difino de karbonŝtalo de la American Iron and Steel Institute (AISI) deklaras:
1. neniu minimuma enhavo estas specifita aŭ postulata por kromio, kobalto, molibdeno, nikelo, niobio, titanio, volframo, vanadio, zirkonio aŭ iu ajn alia elemento por esti aldonita por akiri deziratan alojan efikon;
2. la specifita minimumo por kupro ne superas 0,40 elcenton;
3. aŭ la maksimuma enhavo specifita por iu el la sekvaj elementoj ne superas la notitajn procentojn: mangano 1,65 elcentoj;silicio 0,60 elcentoj;kupro 0,60 procentoj.
La esprimo karbonŝtalo ankaŭ povas esti uzita en referenco al ŝtalo kiu ne estas rustorezista ŝtalo;en ĉi tiu uzo karbonŝtalo povas inkludi alojŝtalojn.Alta karbona ŝtalo havas multajn malsamajn uzojn kiel frezmaŝinojn, tranĉilojn (kiel ĉizilojn) kaj altajn fortajn dratojn.Ĉi tiuj aplikoj postulas multe pli bonan mikrostrukturon, kiu plibonigas la fortikecon.
Ĉar la karbonprocenta enhavo pliiĝas, ŝtalo havas la kapablon fariĝi pli malmola kaj pli forta per varmotraktado;tamen, ĝi iĝas malpli duktila.Sendepende de la varmotraktado, pli alta karbonenhavo reduktas veldeblecon.En karbonŝtaloj, la pli alta karbonenhavo malaltigas la frostopunkton.
La celo de varmeca traktado de karbonŝtalo estas ŝanĝi la mekanikajn trajtojn de ŝtalo, kutime muldebleco, malmoleco, cedebleco aŭ efikrezisto.Notu ke la elektra kaj termika kondukteco estas nur iomete ŝanĝitaj.Kiel kun la plej multaj fortigaj teknikoj por ŝtalo, la modulo de Young (elasteco) estas netuŝita.Ĉiuj traktadoj de ŝtalo komercas ductilidad por pliigita forto kaj inverse.Fero havas pli altan solveblecon por karbono en la aŭstenita fazo;tial ĉiuj varmaj traktadoj, krom sferoidado kaj proceza kalzigado, komenciĝas per varmigado de la ŝtalo al temperaturo ĉe kiu la aŭstenita fazo povas ekzisti.La ŝtalo tiam estas estingita (varmeco eltirita) kun modera ĝis malalta rapideco permesante al karbono difuzi el la aŭstenito formante ferkarbidon (cementito) kaj forlasante ferriton, aŭ kun alta rapideco, kaptante la karbonon ene de la fero tiel formante martensiton. .La rapideco ĉe kiu la ŝtalo estas malvarmetigita tra la eŭtektoida temperaturo (proksimume 727 °C) influas la rapidecon ĉe kiu karbono difuziĝas el aŭstenito kaj formas cementiton.Ĝenerale, malvarmigo rapide lasos ferkarbidon fajne disigita kaj produktos fajngrajnan perliton kaj malvarmigo malrapide donos pli krudan perliton.Malvarmigo de hipoeŭtektoida ŝtalo (malpli ol 0.77 pez% C) rezultigas lamellar-perlita strukturon de ferkarbidtavoloj kun α-ferito (preskaŭ pura fero) inter.Se ĝi estas hipereŭtektoida ŝtalo (pli ol 0.77 wt% C) tiam la strukturo estas plena perlito kun malgrandaj grajnoj (pli grandaj ol la perlitlameno) de cementito formita sur la grenlimoj.Eŭtektoida ŝtalo (0.77% karbono) havos perlitstrukturon ĉie en la grajnoj sen cementito ĉe la limoj.La relativaj kvantoj de eroj estas trovitaj uzante la levilregulon.La sekvanta estas listo de la specoj de eblaj varmaj traktadoj.
Aloja ŝtalo estas ŝtalo, kiu estas alojita kun diversaj elementoj en totalaj kvantoj inter 1,0% kaj 50% de pezo por plibonigi siajn mekanikajn ecojn.Alojŝtaloj estas dividitaj en du grupojn: malaltaj alojŝtaloj kaj altaj alojŝtaloj.La diferenco inter la du estas pridisputata.Smith kaj Hashemi difinas la diferencon je 4.0%, dum Degarmo, et al., difinas ĝin je 8.0%.Plej ofte, la frazo "aloja ŝtalo" rilatas al malalt-alojaj ŝtaloj.
Strikte parolante, ĉiu ŝtalo estas alojo, sed ne ĉiuj ŝtaloj estas nomitaj "alojŝtaloj".La plej simplaj ŝtaloj estas fero (Fe) alojita kun karbono (C) (ĉirkaŭ 0,1% ĝis 1%, depende de tipo).Tamen, la esprimo "alojŝtalo" estas la norma esprimo rilatanta al ŝtaloj kun aliaj alojelementoj aldonitaj konscie aldone al la karbono.Oftaj alojantoj inkluzivas manganon (la plej oftan), nikelon, kromion, molibdenon, vanadon, silicion kaj boron.Malpli oftaj alojantoj inkludas aluminion, kobalton, kupron, cerion, niobion, titanion, volframon, stanon, zinkon, plumbon, kaj zirkonion.
La sekvanta estas gamo da plibonigitaj trajtoj en alojŝtaloj (kiel komparite kun karbonŝtaloj): forto, malmoleco, fortikeco, eluziĝorezisto, korodrezisto, malmoleblo, kaj varma malmoleco.Por atingi kelkajn el tiuj plibonigitaj trajtoj la metalo povas postuli varmotraktadon.
Kelkaj el tiuj trovas uzojn en ekzotikaj kaj tre postulemaj aplikoj, kiel ekzemple en la turbinklingoj de jetmotoroj, kaj en nukleaj reaktoroj.Pro la feromagnetaj trajtoj de fero, kelkaj ŝtalalojoj trovas gravajn aplikojn kie iliaj respondoj al magnetismo estas gravegaj, inkluzive de en elektraj motoroj kaj en transformiloj.
Sferoidado
Sferoidito formiĝas kiam karbonŝtalo estas varmigita al ĉirkaŭ 700 °C dum pli ol 30 horoj.Sferoidito povas formiĝi ĉe pli malaltaj temperaturoj sed la tempo bezonata draste pliiĝas, ĉar tio estas difuz-kontrolita procezo.La rezulto estas strukturo de bastonoj aŭ sferoj de cementito ene de primara strukturo (ferito aŭ perlito, depende de kiu flanko de la eŭtektoido vi estas).La celo estas moligi pli altajn karbonŝtalojn kaj permesi pli da formebleco.Ĉi tiu estas la plej mola kaj plej muldebla formo de ŝtalo.
Plena recocido
Karbonŝtalo estas varmigita al proksimume 40 °C super Ac3 aŭ Acm dum 1 horo;tio certigas ke la tuta ferrito transformiĝas en aŭsteniton (kvankam cementito ankoraŭ povus ekzisti se la karbonenhavo estas pli granda ol la eŭtektoido).La ŝtalo tiam devas esti malvarmetigita malrapide, en la sfero de 20 °C (36 °F) je horo.Kutime ĝi estas nur forne malvarmetigita, kie la forno estas malŝaltita kun la ŝtalo ankoraŭ interne.Ĉi tio rezultigas krudan perlitan strukturon, kio signifas, ke la "bendoj" de perlito estas dikaj.Plene kalzita ŝtalo estas mola kaj muldebla, sen internaj streĉoj, kio ofte estas necesa por kostefika formado.Nur sferoidigita ŝtalo estas pli mola kaj pli muldebla.
Proceza recocido
Procezo kutimis trankviligi streson en malvarme prilaborita karbonŝtalo kun malpli ol 0.3% C. La ŝtalo estas kutime varmigita ĝis 550-650 °C dum 1 horo, sed foje temperaturoj same altaj kiel 700 °C.La bildo dekstre [klarigo bezonata] montras la areon kie okazas proceza kalciado.
Izoterma recocido
Ĝi estas procezo en kiu hipoeŭtektoida ŝtalo estas varmigita super la supra kritika temperaturo.Tiu temperaturo estas konservita por tempo kaj tiam reduktita al sub la pli malalta kritika temperaturo kaj denove estas konservita.Ĝi tiam estas malvarmigita al ĉambra temperaturo.Ĉi tiu metodo forigas ajnan temperaturgradienton.
Normaligante
Karbonŝtalo estas varmigita al proksimume 55 °C super Ac3 aŭ Acm dum 1 horo;tio certigas, ke la ŝtalo tute transformiĝas al aŭstenito.La ŝtalo tiam estas aermalvarmigita, kio estas malvarmigofteco de ĉirkaŭ 38 °C (100 °F) je minuto.Tio rezultigas bonan perlitan strukturon, kaj pli-unuforman strukturon.Normaligita ŝtalo havas pli altan forton ol recozita ŝtalo;ĝi havas relative altan forton kaj malmolecon.
Estingo
Karbonŝtalo kun almenaŭ 0.4 wt% C estas varmigita al normaligaj temperaturoj kaj tiam rapide malvarmetigita (estingita) en akvo, sala akvo, aŭ petrolo al la kritika temperaturo.La kritika temperaturo dependas de la karbonenhavo, sed kiel ĝenerala regulo estas pli malalta kiam la karbonenhavo pliiĝas.Ĉi tio rezultigas martensitan strukturon;formo de ŝtalo kiu posedas super-saturitan karbonenhavon en misformita korpo-centrita kuba (BCC) kristala strukturo, konvene nomita korp-centrita tetragonal (BCT), kun multe da interna streso.Tiel estingita ŝtalo estas ekstreme malmola sed fragila, kutime tro fragila por praktikaj celoj.Tiuj internaj stresoj povas kaŭzi stresfendetojn sur la surfaco.Estigita ŝtalo estas ĉirkaŭ trioble pli malmola (kvar kun pli da karbono) ol normaligita ŝtalo.
Martemperado (marŝado)
Martemperado ne estas fakte moderiga proceduro, tial la esprimo markezado.Ĝi estas formo de izoterma varmotraktado aplikita post komenca estingo, tipe en fandita salbano, ĉe temperaturo ĵus super la "martensita komenctemperaturo".Ĉe tiu temperaturo, restaj streĉoj ene de la materialo estas trankviligitaj kaj iom da bainito povas esti formita de la retenita aŭstenito kiu ne havis tempon transformi en io ajn alian.En industrio, ĉi tio estas procezo uzata por kontroli la ductilecon kaj malmolecon de materialo.Kun pli longa markado, la duktileco pliiĝas kun minimuma perdo de forto;la ŝtalo estas tenita en ĉi tiu solvo ĝis la internaj kaj eksteraj temperaturoj de la parto egaliĝas.Tiam la ŝtalo estas malvarmetigita je modera rapideco por konservi la temperaturgradienton minimuma.Ĉi tiu procezo ne nur reduktas internajn streĉojn kaj streĉajn fendojn, sed ĝi ankaŭ pliigas la efiko-reziston.
Moderigado
Ĉi tiu estas la plej ofta varma traktado renkontita, ĉar la finaj ecoj povas esti precize determinitaj per la temperaturo kaj tempo de la hardado.Moderigado implikas revarmigi estigitan ŝtalon al temperaturo sub la eŭtektoida temperaturo tiam malvarmigo.La levita temperaturo permesas tre malgrandajn kvantojn de sferoidito formiĝi, kiu restarigas ductilecon, sed reduktas malmolecon.Faktaj temperaturoj kaj tempoj estas zorge elektitaj por ĉiu komponado.
Austempering
La aŭstempering procezo estas la sama kiel martempering, krom la estingo estas interrompita kaj la ŝtalo estas tenita en la fandita salbano ĉe temperaturoj inter 205 °C kaj 540 °C, kaj tiam malvarmetigita kun modera rapideco.La rezulta ŝtalo, nomita bainito, produktas acikulan mikrostrukturon en la ŝtalo kiu havas grandan forton (sed malpli ol martensito), pli grandan muldeblecon, pli altan trafikreziston, kaj malpli misprezenton ol martensita ŝtalo.La malavantaĝo de aŭstemperado estas, ke ĝi povas esti uzata nur sur kelkaj ŝtaloj, kaj ĝi postulas specialan salbanon.
Karbonŝtalo cnc
turnanta arbusto por ŝafto
Karbonŝtalo cnc
maŝinanta nigra anodizado
Bush partoj kun
nigriga traktado
Karbonŝtalo turnado
partoj kun sesgona stango
Karbonŝtalo
DIN dentaĵoj partoj
Karbonŝtalo
forĝado maŝinpripartoj
Karbonŝtalo cnc
turnante partojn per fosfatado
Bush partoj kun
nigriga traktado
