Vad är medium kolstål?

Stål är en legering av metaller som huvudsakligen består av järn och innehåller 0,2 till 2,1 procent kol. Allt stål innehåller kol, men termen "kolstål" gäller specifikt för stål som innehåller kol som den huvudsakliga legeringsbeståndsdelen. Medium kolstål är kolstål som innehåller mellan 0,30 och 0,60 procent kol. Den har också ett manganinnehåll mellan 0,6 och 1,65 procent. Denna typ av stål ger en bra balans mellan styrka och duktilitet, och det är vanligt i många typer av ståldelar.

Järn består av ett kristallgitter av järnatomer som tillåter atomerna att glida förbi varandra, vilket gör rent järn relativt mjukt. Kolet i stål minskar denna tendens, vilket gör medelt kolstål hårdare än järn. Ytterligare element som krom, mangan, volfram och vanadin kan också fungera som härdningsmedel i stål. Den exakta andelen av dessa element bestämmer stålets specifika egenskaper.

Ytterligare kol gör stålet hårdare men också mer sprött, så tillverkning av kolstål kräver en balans mellan hårdhet och duktilitet. De vanligaste användningarna av medelt kolstål finns i tunga maskiner, såsom axlar, vevaxlar, kopplingar och växlar. Medelt kolstål med en kolhalt mellan 0,4 och 0,6 procent används vanligtvis inom järnvägsindustrin för att tillverka axlar, skenor och hjul.

Behandlingen av medelt kolstål med värme förändrar avsevärt de mekaniska egenskaperna, såsom duktilitet, hårdhet och hållfasthet. Värmebehandling av stål påverkar något andra egenskaper, såsom dess förmåga att leda värme och elektricitet också. Det finns olika metoder för behandling av stål med värme.

Kol- och manganinnehållet i medelstort kolstål gör kylning och härdning till den vanligaste metoden för värmebehandling för denna typ av stål. Denna process involverar vanligtvis upprepade gånger uppvärmning av stålet till mindre än 1 333 ° F (cirka 723 ° C) och kylning av det snabbt genom att släcka det i en vätska såsom olja eller vatten. Temperaturen och tiden för denna process gör det möjligt för tillverkaren att exakt kontrollera de slutliga egenskaperna hos stålet.

Fallhärdning är en process för härdning av stål som endast påverkar utsidan av stålet. Detta ger en hård, vattentålig yttre med en mer mjuk inre. Kolstål är ofta hårdhårdt eftersom det är svårt att härda en tjock kolståldel helt. Stål med mer legeringsmedel än det för medelt kolstål har en större förmåga att härdas och behöver inte vara hårdhårdt.