Wat is medium koolstofstaal?

Staal is een legering van metalen die voornamelijk uit ijzer bestaat en 0,2 tot 2,1 procent koolstof bevat. Al staal bevat koolstof, maar de term "koolstofstaal" is specifiek van toepassing op staal dat koolstof bevat als het belangrijkste legerende bestanddeel. Medium koolstofstaal is koolstofstaal dat tussen 0,30 en 0,60 procent koolstof bevat. Het heeft ook een mangaangehalte tussen 0,6 en 1,65 procent. Dit type staal biedt een goede balans tussen sterkte en ductiliteit, en het is gebruikelijk in veel soorten stalen onderdelen.

IJzer bestaat uit een kristalrooster van ijzeratomen waarmee de atomen langs elkaar kunnen glijden, waardoor puur ijzer relatief zacht wordt. De koolstof in staal vermindert deze neiging, waardoor medium koolstofstaal harder is dan ijzer. Additionele elementen zoals chroom, mangaan, wolfraam en vanadium kunnen ook werken als verhardingsmiddelen in staal. Het precieze aandeel van deze elementen bepaalt de specifieke eigenschappen van het staal.

Extra koolstof maakt het staal harder maar ook brozer, dus de productie van koolstofstaal vereist een balans tussen hardheid en ductiliteit. De meest voorkomende toepassingen van medium koolstofstaal zijn zware machines, zoals assen, krukassen, koppelingen en tandwielen. Medium koolstofstaal met een koolstofgehalte tussen 0,4 en 0,6 procent wordt vaak gebruikt in de spoorwegindustrie om assen, rails en wielen te maken.

De behandeling van medium koolstofstaal met warmte verandert de mechanische eigenschappen, zoals ductiliteit, hardheid en sterkte, aanzienlijk. Warmtebehandeling van staal heeft een lichte invloed op andere eigenschappen, zoals het vermogen om ook warmte en elektriciteit te geleiden. Er bestaan ​​verschillende methoden om staal met warmte te behandelen.

Het koolstof- en mangaangehalte in medium koolstofstaal maken blussen en temperen de meest gebruikelijke methode van warmtebehandeling voor dit type staal. Dit proces omvat in het algemeen herhaaldelijk verwarmen van het staal tot minder dan 1,333 ° F (ongeveer 723 ° C) en snel afkoelen door het in een vloeistof zoals olie of water te blussen. Met de temperatuur en de tijd van dit proces kan de fabrikant de uiteindelijke eigenschappen van het staal nauwkeurig regelen.

Kastharden is een proces voor het harden van staal dat alleen de buitenkant van het staal beïnvloedt. Dit levert een harde, waterbestendige buitenkant op met een meer vervormbare binnenkant. Koolstofstaal wordt vaak gehard omdat het moeilijk is om een ​​dik koolstofstaalonderdeel volledig uit te harden. Staal met meer legeringsmiddelen dan dat van middelgroot koolstofstaal heeft een groter vermogen om te worden gehard en hoeft mogelijk niet te worden gehard.