Wat is gesmeed koolstofstaal?

De term gesmeed koolstofstaal vertegenwoordigt een combinatie van twee elementaire metallurgische componenten, namelijk koolstofstaal en smeden. Koolstofstaal is een brede term die wordt toegepast op een reeks staalsoorten van verschillende samenstellingen met uitzondering van roestvrij staal. Smeden is een metaalvormingsproces dat herhaalde kracht gebruikt om een ​​stuk verhitte metaalvoorraad in de gewenste uiteindelijke vorm te persen. Smeden wordt algemeen geaccepteerd om afgewerkte producten van een betere kwaliteit te produceren vanwege het inherente gebrek aan onvolkomenheden in de staalstructuur die bij andere fabricagemethoden wordt gevonden, waardoor de onderdelen zeer geschikt zijn voor toepassingen bij hoge temperaturen en druk. Enkele veel voorkomende onderdelen van gesmeed koolstofstaal zijn componenten van machines, kleppen en leidingsystemen.

Koolstofstaal is een vrij generieke identificatie voor een reeks staallegeringen bestaande uit koolstof als de belangrijkste legeringscomponent, samen met verschillende hoeveelheden andere elementen zoals wolfraam, kobalt en chroom. Over het algemeen worden bij het definiëren van koolstofstaal voor deze elementen geen minimum- of maximumconcentraties vermeld, hoewel wordt aanvaard dat roestvrij staal niet in aanmerking komt. Met andere woorden, concentraties van zowel de primaire koolstof- als secundaire legeringselementen kunnen worden aangepast aan het beoogde einddoel van het staal. Het verhogen van het koolstofgehalte van de legering verhoogt bijvoorbeeld de hardheid terwijl het de ductiliteit verlaagt.

Smeden is een van de oudste metaalvormingsmethoden en omvat repetitieve handmatige of aangedreven impact om roodgloeiend staal in een bepaalde vorm te dwingen. Het metaal wordt verwarmd in een smidse en gehamerd over een gevormde mal of tussen de twee helften van een voller stel om zijn uiteindelijke vorm te bereiken. Handmatig smeden wordt uitgevoerd door een smid met kleinere, draagbare hamers, tangen en beitels, waarbij het hameren meestal plaatsvindt op een aambeeld. Gesmeed koolstofstaal geproduceerd door aangedreven smeedstukken wordt gehamerd door grote struikelhamers die, in sommige gevallen, aanzienlijke hoeveelheden druk kunnen uitoefenen bij het slaan op het hete metaal.

Van gesmede koolstofstalen onderdelen wordt meestal aangenomen dat ze superieur zijn aan die gemaakt met andere methoden zoals gieten. Dit komt door het feit dat het hameren van het metaal tijdens het vormen de meeste van de microscopische kristallijne fouten, zoals luchtbellen en kloven, die gegoten onderdelen karakteriseren, elimineert. Deze structurele integriteit maakt gesmede onderdelen van koolstofstaal sterker en beter geschikt voor toepassingen waarbij hoge drukken en temperaturen een rol spelen. Deze sterkte maakt deze smeedstukken ideaal voor olie- en gasleidingsystemen, machinedelen en de interne mechanismen van hogedrukkleppen.