Hva er middels karbonstål?

Stål er en legering av metaller som hovedsakelig består av jern og inneholder 0,2 til 2,1 prosent karbon. Alt stål inneholder karbon, men uttrykket "karbonstål" gjelder spesielt stål som inneholder karbon som hovedlegeringsbestanddel. Medium karbonstål er karbonstål som inneholder mellom 0,30 og 0,60 prosent karbon. Den har også et manganinnhold mellom 0,6 og 1,65 prosent. Denne typen stål gir en god balanse mellom styrke og duktilitet, og det er vanlig i mange typer ståldeler.

Jern består av et krystallgitter av jernatomer som gjør at atomene kan gli forbi hverandre, noe som gjør rent jern relativt mykt. Karbonet i stål reduserer denne tendensen, noe som gjør middels karbonstål hardere enn jern. Ytterligere elementer som krom, mangan, wolfram og vanadium kan også fungere som herdemidler i stål. Den nøyaktige andelen av disse elementene bestemmer stålets spesifikke egenskaper.

Ekstra karbon gjør stålet hardere, men også mer sprøtt, så å produsere karbonstål krever en balanse mellom hardhet og duktilitet. Den vanligste bruken av middels karbonstål er i tunge maskiner, for eksempel aksler, veivaksler, koblinger og gir. Middels karbonstål med et karboninnhold mellom 0,4 og 0,6 prosent brukes ofte i jernbanebransjen for å lage aksler, skinner og hjul.

Behandlingen av middels karbonstål med varme endrer de mekaniske egenskapene, så som duktilitet, hardhet og styrke, betydelig. Varmebehandling av stål påvirker litt andre egenskaper, som evnen til å lede varme og elektrisitet også. Det finnes en rekke metoder for å behandle stål med varme.

Karbon- og manganinnholdet i middels karbonstål gjør slukking og herding til den vanligste metoden for varmebehandling for denne typen stål. Denne prosessen innebærer generelt gjentatte ganger å oppvarme stålet til mindre enn 1,333 ° F (ca. 723 ° C), og avkjøle det raskt ved å slukke det i en væske som olje eller vann. Temperaturen og tiden for denne prosessen gjør det mulig for produsenten å kontrollere de endelige egenskapene til stålet nøyaktig.

Sagherding er en prosess for herding av stål som bare påvirker utsiden av stålet. Dette gir et hardt, vannavstøtende ytre med et mer duktilt interiør. Karbonstål er ofte herdet fordi det er vanskelig å herde en tykk karbonståldel fullstendig. Stål med mer legeringsmidler enn det for middels karbonstål har større evne til å bli herdet og trenger kanskje ikke å være herdet.