Wegslijten door wrijving.
Een afbreekbaar materiaal, zoals een coating, is bedoeld om te slijten om het onderdeel eronder te beschermen, bijvoorbeeld tussen bewegende straalmotorbladpunten en motorbeplating. Bij temperaturen boven 900°Czijn alleen keramische abrasieve materialen geschikt.
Zie ook vlamspray, HVOF, plasmaspray.
Aceton is een kleurloze, zeer ontvlambare vloeibare koolwaterstof met een zoete geur en de formule CH3COCH3.
Het wordt veel gebruikt als oplosmiddel in laboratoria en is goed oplosbaar in water, ethanol en andere veelgebruikte oplosmiddelen. Residuen verdampen snel en laten een droog oppervlak achter. Het meest bekende huishoudelijke gebruik van aceton is het actieve ingrediënt in nagellakremover.
Zeer licht ontvlambaar, zowel in vloeibare vorm als in dampvorm. Schadelijk bij inslikken of inademen en veroorzaakt irritatie aan huid en ogen.
| Eigenschappen: | Smeltpunt | -95°C |
| Kookpunt | 56°C | |
| Relatieve dichtheid. | 0,819 (bij 0°C, Water = 1) | |
| Vlampunt | -20°C | |
| Zelfontbrandingstemperatuur | 465°C | |
| Explosiegrenzen | 2 tot 13% in lucht |
Een stof die waterstofionen afgeeft als hij in water is opgelost, en die zuur smaakt.
Een zuur is het tegenovergestelde van een alkali, heeft een pH lager dan 7,0 en kleurt lakmoespapier rood. De meeste zuren lossen de gewone metalen op en reageren met een base tot een neutraal zout en water.
Zuur betekent het bezitten van de eigenschappen van een zuur.
De actieve gassen die in een ovenatmosfeer worden gebracht en die ervoor zorgen dat de vereiste reactie(carboneren of carbonitreren) plaatsvindt.
Een bindende kracht die moleculen van stoffen bij elkaar houdt waarvan de oppervlakken met elkaar in contact komen of dicht bij elkaar liggen.
Een warmtebehandeling bij lage temperatuur die de hardheid en sterkte van een materiaal verhoogt door het neerslaan van submicroscopische deeltjes te veroorzaken.
Oorspronkelijk was veroudering het proces en precipitatieharding het fenomeen. Tegenwoordig worden de termen vaak door elkaar gebruikt.
Een verandering in eigenschappen die geleidelijk kan optreden bij atmosferische temperatuur (natuurlijke veroudering) en sneller bij hogere temperaturen (kunstmatige veroudering).
Een chemische stof die zuren neutraliseert.
Alkaliën zijn de hydroxiden van de alkali- en aardalkalimetalen en ook ammoniakoplossingen. Afgezien van ammoniak zijn de meest voorkomende alkaliën afgeleid van natrium (natronloog), kalium (kaliloog) en calcium (gebluste kalk). In oplossing hebben ze een pH groter dan 7 en kleuren ze lakmoespapier blauw.
Oplossingen die een alkali bevatten (alkalische oplossingen) kunnen oliën en vetten op metalen en ook op de huid oplossen. Ze zijn daarom vaak het actieve ingrediënt in chemicaliën voor het wassen van metalen. Zeer sterke alkalische oplossingen (bijtende oplossingen) kunnen ernstige schade aan de huid veroorzaken, die na het reinigen erg op een brandwond lijkt en daarom een chemische brandwond wordt genoemd.
Alkalisch betekent de eigenschappen hebben van een alkali.
Een metaal waaraan een of meer elementen zijn toegevoegd om de eigenschappen te verbeteren.
De toegevoegde elementen kunnen metalen of niet-metalen zijn en worden legeringselementen genoemd. Staal is een legering van ijzer en koolstof. Er kunnen echter andere metalen zoals chroom en nikkel worden toegevoegd om de eigenschappen verder te verbeteren. Het staat dan bekend als gelegeerd staal.
Een element dat aan een metaal is toegevoegd om een legering te vormen.
Staal waaraan metaallegeringselementen zijn toegevoegd om de eigenschappen te verbeteren.
Gelegeerd staal wordt vaak genoemd naar de belangrijkste legeringselementen die het bevat: chroomnikkelstaal (Cr-Ni); nikkel-chroom-molybdeenstaal (Ni-Cr-Mo). De namen worden vaak afgekort voor het gemak, de laatste is bijvoorbeeld meer bekend als nikkel-chroom-molybdeenstaal.
Zie ook koolstofstaal, laaggelegeerd staal, hooggelegeerd staal.
Een harde witte keramiek gevormd door de reactie van aluminium met zuurstof, met de formule Al2O3.
Gebruikt als vuurvast voor het maken van kleine onderdelen bij hoge temperaturen voor ovens of als bestanddeel van andere vuurvaste materialen zoals mulliet.
Een thermische spuitcoatingmethode waarbij aluminium wordt gebruikt. Het aluminium wordt meestal gespoten op substraten van staal of nikkelchroomlegeringen die vervolgens hittebehandeld worden om het oppervlak te aluminiseren. Thermisch gespoten aluminium wordt meestal gebruikt als onderdeel van een galvanisch beschermingssysteem.
Een zilverkleurig, zacht, licht metalen element met het symbool Al.
Aluminium is een overvloedig, zacht, lichtgewicht metaal met een uiterlijk dat varieert van zilverkleurig tot dofgrijs, afhankelijk van de oppervlakteruwheid. Het is niet giftig, niet magnetisch en vonkvrij. Aluminium heeft ongeveer een derde van de dichtheid en stijfheid van staal. Het is buigzaam en gemakkelijk te bewerken, gieten en extruderen. De corrosieweerstand is uitstekend dankzij een dunne laag aluminiumoxide aan het oppervlak die zich snel vormt als het metaal aan lucht wordt blootgesteld, waardoor verdere oxidatie effectief wordt voorkomen.
In 1886 patenteerde de Amerikaan Charles Martin Hall een elektrolytisch proces om aluminium te winnen en richtte hij een bedrijf op voor de productie ervan dat later Alcoa zou worden. Amerikanen gebruikten het grootste deel van de 19e eeuw de naam aluminium, net als Hall in al zijn patenten. In 1892 gebruikte Hall echter de schrijfwijze aluminium in een reclamebiljet en werd de naam in Amerika overgenomen vanwege zijn dominantie van de aluminiumbusiness in dat land.
| Eigenschappen: | Smeltpunt | 660°C |
| Dichtheid | 2,70 g/cm3 (Water = 1) |
In 1808 geïdentificeerd door Sir Humphrey Davy en vernoemd naar aluminiumoxide, het mineraal waaruit hij het probeerde te isoleren.
Watervrije ammoniak is een kleurloze, gasvormige verbinding (die onder druk gemakkelijk vloeibaar wordt) met een prikkelende geur en de formule NH3.
Het reageert met staal bij temperaturen boven 450°C en brengt stikstof in het oppervlak. Ammoniak is het belangrijkste reactorgas bij nitreren en nitrocarboneren.
Wanneer het wordt afgebroken (gedissocieerd) in zijn samenstellende gassen, levert het een reducerend gas dat vaak wordt gebruikt in ovenatmosferen voor glanzende bewerkingen. Zie bijvoorbeeld heldergloeien.
Watervrij betekent gewoon zonder water. Ammoniak is zo hydroscopisch (waterminnend) dat één kubieke voet water 1300 kubieke voet ammoniak oplost. Als ammoniak met water reageert, ontstaat de alkalische verbinding ammoniumhydroxide (NH4OH).
Ammoniakgas is veel lichter dan lucht en lekken in de open lucht verspreiden zich normaal gesproken gemakkelijk in de atmosfeer. In situaties met een hoge luchtvochtigheid kan het gas van een lek echter water uit de atmosfeer absorberen en de grond omhullen als een witte wolk.
Ammoniak is extreem giftig in hoge concentraties en is zeer irriterend voor de luchtwegen, ogen en huid, zelfs in lage concentraties.
| Eigenschappen: | Smeltpunt | -77°C |
| Kookpunt | -33°C | |
| Dampdichtheid | 0,6 (Lucht = 1) | |
| Dampdruk | 8,6 bar bij 20°C | |
| Vlampunt | 11°C | |
| Zelfontbrandingstemperatuur | 651°C | |
| Explosiegrenzen | 15 tot 27% in lucht |
Bij gloeien wordt staal verhit tot een hoge temperatuur (boven 750ºC) gevolgd door een zeer langzame afkoeling om het metaal zo zacht mogelijk te maken.
Dit zeer tijdrovende proces staat ook bekend als volledig gloeien omdat er veel soorten tussen- of snellere gloeiprocessen zijn die het materiaal zacht genoeg maken voor een bepaald doel, maar niet zo zacht als mogelijk. Gloeien wordt ook toegepast op veel andere non-ferrometalen en -legeringen.
Verwekingsprocessen worden gebruikt om de eigenschappen bij warme en koude bewerking te verbeteren, om de bewerkbaarheid te vergroten, om inwendige spanning als gevolg van bewerking, lassen enz. te verminderen en ook om componenten voor te bereiden voor daaropvolgende hardingsbehandelingen. Soms worden ze gebruikt om bepaalde uiteindelijke eigenschappen te verkrijgen, zoals bij transformatorkernmateriaal met een laag koolstofgehalte dat wordt gegloeid om de magnetische eigenschappen te optimaliseren.
De beheersing van de ovenatmosfeer is van vitaal belang omdat de lange behandelingstijden die nodig zijn voor veel gloeiprocessen zouden leiden tot aanzienlijke aantasting van het oppervlak door afschilfering als er zuurstof zou binnendringen. Atmosferen die worden gebruikt voor het gloeien van staal zijn inerte gassen zoals stikstof en argon, gebarsten ammoniak, exotherme gasmengsels en vacuüm.
Het gebruik van continue ovens verbetert de kosteneffectiviteit aanzienlijk als er grote hoeveelheden kleine tot middelgrote componenten moeten worden gegloeid. De doorvoersnelheid is variabel en is het mechanisme dat wordt gebruikt om de tijd bij gloeitemperatuur te regelen. De uniformiteit van de belading van de ovenband of -platen is een andere kritieke factor en voldoende gelijkmatige verdeling van componenten en gewicht over de band is van vitaal belang.
Als er batchovens worden gebruikt, is het vaak een vereiste, vooral bij grote onderdelen, dat er contactthermokoppels worden gebruikt die strategisch over de oppervlakken van het onderdeel worden geplaatst om een permanent spoor van de thermische geschiedenis van het gloeiproces vast te leggen.
Zie ook volledig gloeien, procesgloeien, herkristallisatiegloeien, subkritisch gloeien.
De elektrode die op een positieve elektrische potentiaal wordt gehouden. Het tegenovergestelde van een kathode.
De behandeling van een metalen onderdeel, meestal aluminiumlegeringen, met behulp van een elektrolytisch passiveringsproces.
Het behandelde onderdeel vormt de anode van de elektrolytische cel, waardoor de dikte van de oxidelaag aan het oppervlak van het onderdeel toeneemt en een anodische film wordt gevormd die zorgt voor een betere corrosiebestendigheid en slijtvastheid. Anodiseren kan ook worden gebruikt om cosmetische effecten te produceren zoals gekleurde lagen en is niet geleidend.
Een lichtgevende ontlading van elektrische stroom door de spleet tussen twee elektroden.
Een gas dat door een vlamboog is verhit tot ten minste een gedeeltelijk geïoniseerde toestand waardoor het een elektrische stroom kan geleiden.
Een thermisch spuitproces dat gebruikmaakt van een boog tussen twee verbruikbare elektroden van oppervlaktematerialen als warmtebron en een samengeperst gas om druppels van het oppervlaktemateriaal te verstuiven en op het substraat te spuiten.
Booglassen maakt gebruik van elektriciteit als energiebron om een elektrische boog te creëren tussen een elektrode en de basismaterialen om de basismaterialen te smelten en samen te voegen terwijl het metaal stolt. Het gebied dat gelast wordt, wordt soms beschermd door een inert gas zoals argon, bekend als beschermgas. Booglassen kan verbindingen maken door extra metaal toe te voegen, dat toevoegmetaal wordt genoemd, of door simpelweg de basismetalen te smelten, wat autogeen lassen wordt genoemd.
Zie ook elektronenbundellassen, metaal verbinden, TIG-lassen.
Een kleurloos en reukloos gasvormig element dat 0,94% van de atmosfeer van de aarde uitmaakt.
Het ondersteunt geen leven of verbranding, is zeer inert en staat er niet om bekend echte chemische verbindingen te vormen. Daarom wordt het veel gebruikt als atmosfeer voor het werken met materialen die reactief zijn wanneer ze in lucht worden verhit.
Argon is zwaarder dan lucht en wordt verkregen als bijproduct van het vloeibaar maken en scheiden van lucht.
| Eigenschappen | Kookpunt: | -186.0ºC |
| Relatieve dichtheid. | 1.38 (Lucht = 1) | |
| Classificatie: | Edelgas |
Ontdekt in 1894 door Sir William Ramsay en vernoemd naar het Griekse woord voor inert: Argon.
Zie ook vloeibaar argon.
Het standaard kwaliteitsmanagementsysteem voor de luchtvaartindustrie dat, hoewel gekoppeld aan ISO 9001, een industrienorm is die wordt gecontroleerd door de International Aerospace Quality Group (IAQG) die deel uitmaakt van SAE (Society of Automotive Engineers). De meeste wereldwijde fabrikanten van lucht- en ruimtevaartproducten stellen naleving van AS 9100 als voorwaarde om zaken te kunnen doen met hun leveranciers. AS 9100 vervangt de eerdere AS 9000 standaard.
Zie ook Nadcap.
De afkorting voor de American Society for Testing and Materials.
Nu bekend als ASTM International. Deze organisatie is gevestigd in de VS en is een van de grootste vrijwillige organisaties ter wereld voor de ontwikkeling van normen.
Het gas of gasmengsel in een oven dat onderdelen omgeeft tijdens de warmtebehandeling.
De aard van de warmtebehandelingsatmosfeer varieert afhankelijk van het proces dat wordt uitgevoerd en kan inert zijn (volledig niet-reactief, bijv. argon); neutraal (verandert de samenstelling van het onderdeel niet maar kan het beschermen tegen oxidatie of andere ongewenste reacties, bijv. waterstof) of reactief (speelt een belangrijke rol bij de warmtebehandeling door de samenstelling van het onderdeeloppervlak te regelen of te wijzigen, bijv. endotherme atmosfeer).
Hierbij worden onderdelen vrij langzaam afgekoeld na de warmtebehandeling terwijl ze onder de warmtebehandelingsatmosfeer worden gehouden om ze te beschermen tegen oxidatie.
Het kleinste deeltje van een element dat alle chemische eigenschappen van dat element heeft.
Atomen zijn de basiscomponent van alle materie en bestaan uit een kern van protonen en neutronen omgeven door elektronen.
1. Bij thermische spuitcoating is verstuiving het verdelen van gesmolten materiaal aan het uiteinde van de draad in fijne deeltjes.
2. Het proces dat wordt gebruikt bij de productie van metaalpoeder.
Een poeder geproduceerd door de dispersie van gesmolten materiaal in deeltjes door middel van een snel bewegende gas- of vloeistofstroom of door mechanische dispersie.
Staal met een koolstofgehalte van meer dan 0,5% kan worden gehard zonder een drastische afschrikbewerking, door het mechanisme dat bekend staat als austempering, dat vooral wordt gebruikt bij het harden van veren en waarbij een isotherme transformatie plaatsvindt naar de harde fase, martensiet.
Een hoge-temperatuurfase van ijzer, stabiel boven 911ºC.
Austeniet heeft een gezichtsgecentreerde kubische kristalstructuur en wordt in geschriften en fasediagrammen vaak aangeduid met de Griekse letter gamma (γ). Austeniet is een zeer zachte, niet-magnetische vorm van ijzer.
Het vermogen van austeniet om iets meer dan 2% koolstof te absorberen maakt de carboneer- en carbonitreerprocessen mogelijk. De toevoeging van koolstof maakt austeniet stabiel bij temperaturen tot 723ºC. Als er echter aanzienlijke hoeveelheden chroom en nikkel worden toegevoegd, wordt de austeniet stabiel bij kamertemperatuur. Deze staalsoorten zijn de bekende austenitische roestvaste staalsoorten met 18% chroom en 8% of 10% nikkel.
Austeniet is genoemd naar de Britse metallurg Sir William Chandler Roberts-Austen (1843-1902). Roberts-Austen publiceerde het eerste ijzer-koolstof fasediagram.
Zie ook austenitisch, behouden austeniet.
Een staal waarvan de structuur in essentie volledig uit austeniet bestaat.
Austenitisch nitrocarboneren wordt uitgevoerd bij 650/720 °C. Dit zorgt voor extra belastbaarheid omdat diepere kerfdiepten kunnen worden bereikt. De kern blijft ferritisch.
Een afbraakproduct van austeniet dat gevormd wordt bij een koelsnelheid die iets langzamer is dan de snelheid die nodig is om martensiet te vormen.
Bainite is vernoemd naar de Amerikaanse metallurg Edgar C. Bain.
Een in water oplosbare verbinding die lakmoespapier blauw kan kleuren en kan reageren met een zuur om een zout en water te vormen.
Basen omvatten oxiden en hydroxiden van metalen en ook ammoniak. Elke oplossing met een pH groter dan 7 staat bekend als een basische oplossing.
Een oven die één lading tegelijk verhit.
Ovens die meer dan één proces uitvoeren, zoals afgesloten afschrikovens met hun verwarmings- en koelkamers, kunnen een batch in elke kamer hebben. Deze worden soms semi-continue ovens genoemd.
Een stuk metaal, geproduceerd door gieten, dat wordt gebruikt om staven te vormen die vaak de basis vormen voor de productie van onderdelen.
Een poeder dat bestaat uit twee of meer verschillende materialen die grondig gemengd worden om een materiaal te verkrijgen dat een gelegeerde neerslag kan produceren.
Zie technische tekening.
Een kubische kristalstructuur die één atoom bevat op elke hoek van de kubus en een het midden van de kubus.
Zie ‘mechanische binding’ en ‘metallurgische binding’.
De initiële thermischespray-coatinglaag die wordt aangebracht om de hechtsterkte tussen de thermischespray-coating en het substraat te optimaliseren.
De hechtsterkte tussen de coating en het substraat of, in sommige gevallen, tussen coatinglagen. Er kunnen verschillende testmethoden worden gebruikt om de hechtsterkte van coatings te meten. Een typische test zou volgens ASTM C633 zijn.
De absorptie en diffusie van boor in het oppervlak van staal om een extreem hard oppervlak te verkrijgen.
Ook wel aangeduid als boreren.
Van het Arabische woord buraq of het Perzische woord burah.
Zie boreren.
Een verouderde naam voor pakcarboneren, gebaseerd op de praktijk om de te carboneren componenten in een doos te plaatsen, gevuld met het carbureermiddel.
Zie ook pakcarboneren.
Een legering van koper en zink.
Messing is een koper-gebaseerde legering die tussen 5 en 50% zink bevat, waaraan kleine hoeveelheden andere elementen kunnen worden toegevoegd om specifieke eigenschappen te verkrijgen. Hoe hoger het zinkgehalte, hoe geler de kleur van het messing.
Vanwege de waargenomen superioriteit van brons boven messing, zijn sommige messinglegeringen bronzen genoemd, bijvoorbeeld mangaanbrons en architectonisch brons.
Een veelzijdige metaalverbindingsmethode die beschikbaar is voor een reeks legeringen, waaronder staal, gietijzer en nikkellegeringen. Ondanks het toenemende gebruik van moderne lijmen en geautomatiseerde lasprocessen, blijft het een economische en efficiënte methode voor de fabricage van een breed scala aan onderdelen, variërend van auto-onderdelen tot onderdelen voor gasturbines.
Zie ook metaalverbinding.
Gloeien van staal in een beschermende atmosfeer om oxidatie na bewerking te voorkomen.
Na de bewerking moeten de componenten net zo helder en schoon zijn als vóór de behandeling.
Een oplossing van keukenzout (natriumchloride) en water.
Zie ook afschrikken.
Een legering van koper en tin.
Brons is een van een breed scala aan koperlegeringen, meestal met tin als belangrijkste toevoeging, maar soms met andere elementen zoals fosfor, mangaan, aluminium of silicium. Het is sterk, taai en kent vele toepassingen in de industrie. Het was bijzonder belangrijk in de oudheid en gaf zijn naam aan de Bronstijd. Het woord brons is mogelijk afgeleid van het Perzische woord birinj, wat koper betekent.
Zie ook messing.
Afkorting voor Britse Standaard.
Britse normen worden opgesteld door de British Standards Institution, nu bekend als BSI International, de nationale normalisatie-instelling van het VK.
Het gladmaken van een oppervlak door het met een gereedschap te wrijven. Dit koudvervormt de huid of het oppervlak van het materiaal.
Een ruwe rand of gebied dat op materiaal, zoals metaal, achterblijft nadat het is gesneden, geboord of bewerkt.
Een carbide is een verbinding gevormd uit koolstof en een ander, meer elektropositief, element.
Wolfraamcarbide wordt frequent gebruikt voor thermische spuitcoatingprocessen en produceert een zeer slijtvaste coating. Andere voorbeelden van carbiden zijn siliciumcarbide, calciumcarbide en cementiet.
Van het Latijnse woord 'carbo', wat 'houtskool' betekent.
Een kleurloos, geurloos en niet-ontvlambaar gas met de formule CO2.
Koolstofdioxide ontstaat tijdens de ademhaling bij dieren, fotosynthese bij planten en telkens wanneer koolstofhoudend materiaal ontleedt of verbrandt. Het reageert met koolstof bij temperaturen boven ongeveer 500°C en produceert koolmonoxide. Dienovereenkomstig is het een belangrijk, zij het klein, bestanddeel van de meeste warmtebehandelingsdraaggassen en carbureeratmosferen.
Koolstofdioxide ondersteunt geen verbranding en wordt vaak gebruikt in brandblussers voor elektrische apparatuur. Het mag nooit in een besloten ruimte worden gebruikt, aangezien het verstikking kan veroorzaken. Het is licht oplosbaar in water en veroorzaakt de bruis in limonade en spuitwater.
| Eigenschappen: | Smeltpunt | -56.6°C |
| Kookpunt | -78.5°C | |
| Relatieve dichtheid. | 1.53 (Lucht = 1) | |
| Vlampunt | Niet-brandbaar |
Op grote schaal gebruikt in vaste vorm als koelmiddel.
Zie ook droogijs.
Een kleurloos, geurloos, giftig en zeer ontvlambaar gas met de formule CO.
Het reageert met staal bij temperaturen boven 800°C en brengt koolstof in het oppervlak. Dienovereenkomstig is het een belangrijk bestanddeel van de meeste draaggassen en carburiseeratmosferen.
Giftig bij inademing.
| Eigenschappen: | Smeltpunt | -205°C |
| Kookpunt | -192°C | |
| Relatieve dichtheid. | 1 (Lucht = 1) | |
| Vlampunt | Ontvlambaar bij alle temperaturen | |
| Zelfontbrandingstemperatuur | 620°C | |
| Explosiegrenzen | 12 tot 74% in lucht |
Een maatstaf voor het vermogen van een ovenatmosfeer om koolstof aan staal toe te voegen tijdens een warmtebehandeling.
Het koolstofpotentiaal van een atmosfeer wordt gedefinieerd als het koolstofgehalte van een dunne plaat puur ijzer in evenwicht met de atmosfeer.
Herstel van gedeeltelijk ontkoold oppervlakken van een component kan soms worden bereikt door de toepassing van een gecontroleerde recementatiecyclus in een afgeschermde afschrikoven.
Een legering van ijzer en koolstof waaraan geen metalen legeringselementen opzettelijk zijn toegevoegd.
Ook bekend als ongelegeerd koolstofstaal. Koolstofstalen kunnen kleine hoeveelheden van diverse restelementen uit het fabricageproces bevatten. Het wordt vaak globaal geclassificeerd op basis van het koolstofgehalte:
| Laagkoolstofstaal | Minder dan 0,2% koolstof (ook bekend als laag koolstofstaal) |
| Middenkoolstofstaal | 0,2-0,6% koolstof |
| Hoog koolstofstaal | meer dan 0,6% koolstof |
Zie ook gelegeerd staal.
Carbonitreren is de absorptie en diffusie van koolstof en stikstof in het oppervlak van staal, om na harden door afschrikken een hard oppervlak en een zachtere kern te verkrijgen. Carbonitreren is een thermische oppervlaktebehandeling, een vorm van oppervlakteharden, voor ongelegeerde koolstofarme en laaggelegeerde staalsoorten en gegoten ijzer, die slijtvastheid en een matig draagvermogen biedt.
Bij ongelegeerde koolstofstaalsoorten is gebleken dat het gebruik van gascarboneren beperkt is tot kleine secties als de randlaag volledig gehard moet worden door olieafschrikken. De toevoeging van stikstof (door zowel ammoniak als propaan toe te voegen aan de ovenatmosfeer in een gesloten afschrikoven) verhoogt de oppervlaktehardbaarheid doordat zowel koolstof- als stikstofdiffusie kan plaatsvinden. Carbonitreren kan daarom worden beschouwd als een gasvormig equivalent van zoutbadharden met cyanide. Het normale temperatuurbereik is 820/910°C, waarbij 870°C de optimale temperatuur is voor de beste randlaaghardingscondities bij de meeste geschikte staalsoorten. Meestal worden enkelvoudige afschrikbehandelingen toegepast en het proces wordt voornamelijk gebruikt voor randlaagdieptes tot 0,75 mm (0,030"). Voor diepere randlagen in ongelegeerde koolstofstaalsoorten is het nuttig om alleen bij 930/950°C te carboneren en vervolgens de oventemperatuur te verlagen tot 870°C en het proces te voltooien door te carbonitreren, gevolgd door olieafschrikken.
Wervelbedovens kunnen ook worden ingezet voor carbonitreerwarmtebehandelingen. Deze methode is bijzonder geschikt voor de behandeling van kleine componenten en componenten waarvan de geometrie gevoelig zou zijn voor maskering en de daarmee gepaard gaande ongelijke harding, indien de afgesloten afschrikmethode zou worden gebruikt. Cyanidezoutbadbehandelingen zijn nu grotendeels vervangen door wervelbedbehandelingen, die niet de gezondheids-, veiligheids- en milieurisico's met zich meebrengen die verbonden zijn aan de operationele en afvalverwerkingsaspecten van cyanidezoutbaden.
Zoals bij alle hardingsprocessen is het een goede gewoonte om af te sluiten met een ontlaatbehandeling om brosheid te verminderen en optimale sterkte te geven. Ongeacht welke carbonitreermethode wordt gebruikt, is een ontlaattemperatuur van 150°C over het algemeen geschikt.
Carbonitreren dient niet te worden verward met zijn lagere-temperatuur-tegenhanger, nitrocarboneren.
Carboneren is de absorptie en diffusie van uitsluitend koolstof in het oppervlak van staal, om na harden door afschrikken een hard oppervlak en een zachtere kern te verkrijgen.
Carboneren is de oudste van de oppervlaktehardingsmethoden. Oppervlakteharden produceert, zoals de naam al aangeeft, een hard oppervlak op het behandelde onderdeel, terwijl tegelijkertijd een zachtere, meer ductiele kern wordt geproduceerd die ondersteuning biedt voor de hardere laag. Al sinds de prehistorie is bekend dat het mogelijk is de afgeschrikte hardheid van staal te verhogen door eerst het koolstofgehalte ervan te verhogen. Dit feit werd benut om harde en daardoor scherpe snijranden te produceren door de voorwerpen te verwarmen in een koolstofhoudend materiaal zoals houtskool, voorafgaand aan het afschrikken.
Indien het carbonitreren correct is uitgevoerd, zal het kernmateriaal een onveranderd koolstofgehalte hebben, terwijl dat van het oppervlakte- of 'randlaag'-materiaal rond de 0,8% zou moeten liggen. Het precieze koolstofgehalte van de randlaag voor optimale resultaten varieert enigszins met de staalanalyse. Hogere koolstofgehaltes dan dit produceren de cementiet-fase aan de korrelgrenzen, wat, indien niet achteraf gecorrigeerd, zou leiden tot verbrossing van de randlaag met bijbehorende risico's op afschilfering. Lagere koolstofgehaltes kunnen leiden tot 'arme' randlaagsamenstellingen die niet correct uitharden bij afschrikken. Bovendien kan, door de langdurige verhitting in het austenitische bereik tijdens het carbonitreren, de korrelgrootte van het staal toenemen, wat leidt tot een vermindering van de sterkte en verhoogde brosheid.
Om de optimale combinatie van oppervlakte- en kerneigenschappen te verkrijgen, worden gecarbureerde onderdelen onderworpen aan een reeks nabehandelingen na het carboneren, culminerend in de afschrikoperatie om harding te induceren. De korrelgrootte van het kernmateriaal kan worden verfijnd door te verwarmen tot boven de transformatie austenitiseringstemperatuur, die voor het koolstofarme kernmateriaal ongeveer 870°C bedraagt, en vervolgens af te schrikken. Vervolgens is het noodzakelijk om de korrelgrootte van de oppervlaktestructuur te verfijnen. Dit wordt bereikt tijdens de hardingsfase door te verwarmen tot ongeveer 760°C, wat net boven de transformatie austenitiseringstemperatuur voor het oppervlaktemateriaal ligt. Deze procedure staat bekend als de 'dubbele afschrikking' behandeling en is een normale praktijk bij pakcarboneren.
Met korrelverfijnd staal is het mogelijk om een bevredigende hardheid te bereiken met een acceptabele korrelgrootte en microstructuren door middel van een 'enkele afschrikking' behandeling. Hoewel dit kan worden gedaan door direct vanuit de carboniseertemperatuur af te schrikken, is het gebruikelijk om te carboniseren bij 900/950°C, in de oven af te koelen tot 840/850°C en op deze temperatuur te egaliseren (om enige randdiffusie en kernverfijning te bewerkstelligen).
Als alternatief voor ovenblussen kunnen eerder gecarbureerde componenten worden gehard door inductieharden of vlamharden, wanneer hun geometrie dicteert dat een gelokaliseerde oppervlakteverwarmingsmethode de voorkeur heeft.
Een draaggas is de basis atmosfeer in een oven waaraan de actieve gassen worden toegevoegd die de koolstof of stikstof in het oppervlak van het staal brengen.
Draaggas is normaal gesproken neutraal ten aanzien van het oppervlaktekoolstofgehalte van de te behandelen staalsoorten, d.w.z. het verhoogt noch verlaagt het oppervlaktekoolstofgehalte. De actieve gassen die daadwerkelijk het oppervlakteharden uitvoeren, worden de additieven genoemd.
Het oppervlaktegebied van een component, waarvan de eigenschappen opzettelijk zijn gewijzigd door warmtebehandeling.
De eigenschappen kunnen worden gemodificeerd door warmtebehandeling alleen, bijvoorbeeld door inductieharden, of door een wijziging in samenstelling, bijvoorbeeld door nitreren.
Zie diffusie.
Een algemene term voor elk warmtebehandelingsproces dat wordt gebruikt om het oppervlak van staal te harden.
Het wordt echter meestal gebruikt als synoniem voor carboneren en tegenwoordig ook voor carbonitreren.
Een stollingsproces dat wordt gebruikt voor de vervaardiging van metalen vormen door het gieten van gesmolten metaal in zand- of metalen mallen. De daaruit voortvloeiende gestolde vorm staat bekend als een gietstuk.
Defecten die gepaard gaan met het gietproces omvatten krimp porositeit en gasporositeit, die effectief kunnen worden geëlimineerd door heet isostatisch persen uit te voeren.
Een stof die een chemische reactie versnelt, maar die aan het einde van de reactie onveranderd blijft.
De elektrode die op een negatief elektrisch potentiaal wordt gehouden. Het tegenovergestelde van een anode.
Een vorm van erosie waarbij materiaal wordt verwijderd door de werking van dampbellen in een zeer turbulente vloeistof. Effecten kunnen worden verminderd door de toepassing van keramische coatings.
Een verouderde naam voor wolfraamcarbide.
Een harde en brosse verbinding gevormd door de reactie van ijzer met koolstof, met de formule Fe3C.
Een hoofdbestanddeel van perliet, het staat ook bekend als ijzercarbide.
Cementiet is vernoemd naar het vroege staalproductieproces van cementeren, dat het koolstofgehalte van ijzer verhoogde om er staal van te maken.
Een niet-metallisch vast materiaal, veelal kristallijn van structuur, gevormd door een proces van verwarmen en afkoelen. Keramiek is over het algemeen zeer hard en heeft hoge slijtvastheid en temperatuurbestendige eigenschappen. Dit maakt ze ideaal voor het coaten van componenten die gedurende langere tijd in omgevingen met hoge temperaturen functioneren, zoals turbinebladen.
Zie ook Keramische coating, K-Tech.
Het coaten van het oppervlak van stalen componenten met een keramische slurry en deze vervolgens afbakken, om een hittebestendige, harde, slijtvaste en corrosiebestendige coating te verkrijgen.
Een cermet is een combinatie van keramische en metallische materialen en vertoont daardoor de eigenschappen van beide, zoals hoge sterkte en temperatuurbestendigheid. Een cermet wordt doorgaans aangebracht als een gespoten coating.
Zie ook thermisch spuiten.
Speciaal gevormde blokken, bevestigd aan de transportketting in een doorloopontwerp van een afschrikoven met afgesloten atmosfeer, die de lading van de verwarmingskamer naar de koelkamer duwen.
Chemische symbolen bieden een internationaal erkend, verkort middel voor het identificeren van chemische elementen.
Symbolen bestaan doorgaans uit één of twee letters die doorgaans gemakkelijk te herkennen zijn als gerelateerd aan de naam van het element. Enkele van de vroegst bekende elementen hebben symbolen die verwijzen naar Latijnse of Arabische oorsprongen van hun namen.
Organische chemicaliën gemaakt van koolstof en waterstof waarbij een of meer van de waterstofatomen zijn vervangen door een chlooratoom.
Van het Griekse woord 'chrome', wat 'kleur' betekent.
De volledige naam van het metaal, chroom, wordt vaak afgekort tot 'chroom' en wordt gebruikt om de afwerking te beschrijven die wordt verkregen na het verchromen met chroom – d.w.z. een chroomlaag.
Zie diffusiehechten.
Hierbij worden dunne, vlakke onderdelen onder hoge druk afgekoeld tussen watergekoelde platen of matrijzen.
De watergekoelde matrijzen zijn eenvoudigweg vlakke platen die een groot contactoppervlak hebben met het onderdeel en de warmte snel genoeg afvoeren om volledige harding te veroorzaken.
Zie ook persafschrikken.
Koudgasdynamisch spuiten (CGDS) is een opkomend coatingdepositieproces waarbij hogedruk-, lagedrukgas wordt gebruikt om de coatingmateriaalpartikels te versnellen tot supersonische snelheden (400 – 1000 m/s), die bij inslag voldoende energie genereren voor plastische vervorming en koudlassen van de coating- en substraatmaterialen. Dit maakt een efficiënte depositie van lagen met uitzonderlijk lage oxide- en porositeitsniveaus mogelijk.
Bovendien, dankzij de geminimaliseerde invloed van thermisch geïnduceerde spanningen in de coating en de hoge afzettingsrendement van het proces, kan koudspuiten zeer dikke coatings (enkele millimeters) aanbrengen op complexe geometrieën. Een reeks materialen kan succesvol worden gespoten met koudspuiten, zoals:
Koud isostatisch persen (KIP) is een vormtechniek waarbij hoge vloeistofdruk wordt toegepast op een poeder, normaal ingekapseld in een elastomere mal, bij omgevingstemperatuur om een groen onderdeel te vormen. Water of olie wordt gebruikt als drukmedium.
Zie sub-nul behandeling.
Materiaal mechanisch vormen bij ongeveer kamertemperatuur.
Koudvervormingsprocessen omvatten walsen, trekken, spinnen, hameren, enz. Naarmate de mate van koudvervorming toeneemt, wordt het materiaal harder als gevolg van de vervorming van de kristalstructuur, een proces dat versteviging wordt genoemd. De oorspronkelijke eigenschappen kunnen volledig worden hersteld door volgloeien of gedeeltelijk worden hersteld door andere warmtebehandelingsprocessen zoals normaliseren en tussengloeien.
Een combinatie van twee of meer materialen, die van nature voorkomen of zijn ontwikkeld om optimale eigenschappen te verkrijgen.
Cermets en metaalmatrixcomposieten zijn voorbeelden van metallurgische composieten.
Een thermischespray coating bestaande uit twee of meer verschillende spuitmaterialen die al dan niet gelaagd kunnen zijn.
Een stof samengesteld uit twee of meer elementen en met een bepaalde chemische formule. Zie bijvoorbeeld alumina of cementiet, die beide verbindingen zijn.
Het oppervlak van genitrocarburiseerd staal dat is omgezet in een complex ijzer-koolstof-stikstofmengsel.
De equivalente laag op genitreerd staal staat bekend als de witte laag.
Een alternatieve naam voor fasediagram of evenwichtsdiagram.
Continue bandovens met gaasband worden gebruikt voor het subkritisch gloeien van stalen componenten, zoals persdelen en kleine bewerkte onderdelen, met een sectiedikte tot 1 inch. De temperatuur van de componenten wordt geleidelijk verhoogd naarmate de batch door de tunneloven beweegt. De bandsnelheid is variabel en wordt ingesteld om de benodigde tijd binnen het hoge-temperatuurgebied van de oven te bieden voor het verkrijgen van de vereiste zachtheid, gebaseerd op de sectiedikte van de component. Een uniforme afstand tussen de componenten op de band is essentieel om een gelijkmatige verwarming te garanderen, en de spreiding van de lading bepaalt de efficiëntie van het gloeien op temperatuur. Hoewel het enigszins arbeidsintensief is, aangezien operators nodig zijn aan de in- en uitgang van de oven wanneer er een verscheidenheid aan componenten moet worden gegloeid, is het mogelijk het proces te automatiseren wanneer grote volumes van zeer vergelijkbare onderdelen betrokken zijn. De energie-efficiëntie van het proces is goed als er voldoende product beschikbaar is om de apparatuur 24 uur per dag te laten draaien. Endotherme gasgeneratoren, gekoppeld aan de oven, zorgen op economische wijze voor een efficiënte toevoer van beschermende atmosfeer.
Een thermokoppel dat wordt gebruikt om de temperatuur van een oven te regelen.
Vergelijk met belasting thermokoppel en sonde thermokoppel.
Zie ook ladingsthermokoppel, meetthermokoppel.
Een gasmengsel waarvan de samenstelling kan worden gevarieerd om overeen te komen met het vereiste oppervlaktekoolstofgehalte van het te behandelen materiaal.
Gecontroleerde atmosferen bestaan normaal gesproken uit een neutraal of inert draaggas, dat kan worden gebruikt voor harden, en kunnen toevoegingen van actieve gassen bevatten die, indien nodig, carboneren of carbonitreren produceren.
Aangezien staal bij verhitting in lucht gemakkelijk oxideert en de onderhuidse zone kan lijden aan ontkoling door de oxidatie van het staaloppervlak en het verlies van zuurstofatomen uit de onderhuidse zone, moet het harden worden uitgevoerd in een beschermende of gecontroleerde omgeving om dure nabewerkingsoperaties te voorkomen. Er zijn veel beschermende 'atmosferen' beschikbaar, variërend van endotherme en exotherme gasmengsels tot inerte gassen, zoals stikstof of argon, en er kan gebruik worden gemaakt van gesmolten zout of behandeling onder vacuüm. Carboneercondities kunnen indien nodig worden verkregen door de toevoeging van een koolwaterstofgas zoals propaan aan een draaggas, meestal een endotherm gasmengsel. Carbonitreer- of nitrocarboneercondities kunnen worden verkregen door de extra toevoeging van ammoniakgas aan het carboneergasmengsel.
Ovens met gecontroleerde atmosfeer hebben nu grotendeels de dooscarburiseerovens (pakcarburiseren) en zoutbadovens vervangen, omdat ze een betere ovenregeling, een efficiëntere doorvoer en minder arbeidsintensiteit bieden.
Ze bieden ook aanzienlijk verbeterde operationele omgevingscondities, zonder de ernstige problemen van bodemverontreiniging met giftige zouten (cyaniden) en de moeilijkheden bij het afvoeren van afvalzouten, verontreinigde mallen en hulpstukken en pakcarburiseerafval.
Ovens met gecontroleerde atmosfeer vallen in twee hoofdcategorieën:
(a) Batchovens – waarbij de werkstukken als één geheel of batch worden ingevoerd en uitgeladen.
(b) Continue ovens – waarbij de werkstukken in een continue stroom de oven in- en uitgaan. Deze ovens zijn favoriet voor de productie van grote volumes van vergelijkbare onderdelen.
Zie ook gesloten afschrikken.
Van cuprum, de Latijnse naam voor het eiland Cyprus, de Romeinse bron voor koper.
De ongewijzigde kern van een component na oppervlakteharden.
Het proces van het verbeteren of optimaliseren van de eigenschappen van een materiaal en/of de microstructuur, onder de oppervlaktegeharde laag, door middel van warmtebehandeling.
Corr-I-Dur® is een gepatenteerd Bodycote-proces dat de slijtage-eigenschappen verbetert en de corrosiebestendigheid aanzienlijk verhoogt. Het proces is een combinatie van verschillende thermochemische processtappen, waaronder gasnitrocarboneren en oxideren. Er worden slijtvaste en corrosiebestendige lagen gevormd die een donkergrijze tot zwarte kleur vertonen.
Corr-I-Dur® heeft zeer weinig invloed op vervorming en maatafwijkingen van componenten. Vergeleken met carboneren en carbonitreren zijn de maatafwijkingen aanzienlijk lager. Maatafwijkingen kunnen verder positief worden beïnvloed door variatie van de procesparameters. Door diffusie van koolstof en stikstof in het oppervlak worden een diffusiezone en een verbindinglaag gevormd. De verbindinglaag bepaalt de slijtage-eigenschappen van het component, terwijl de diffusiezone de mechanische en dynamische eigenschappen beïnvloedt. De haalbare oppervlaktehardheid is voornamelijk afhankelijk van het basismateriaal.
De toepassingen variëren van individuele componenten tot serieproducten, waarbij een breed scala aan materialen wordt gebruikt, zoals ongelegeerde constructie- en cementatiestaalsoorten. Ook gehard en ontlaten staal kan worden behandeld. Voor veel componenten uit de automobiel-, hydraulische, machinebouw- en mijnbouwindustrieën is Corr-I-Dur® een uitstekend alternatief voor zoutbadnitreren met oxidatie.
De chemische reactie die optreedt op het blootgestelde oppervlak van een metaal, veroorzaakt door blootstelling aan stoffen zoals lucht, water en zout, wat leidt tot aantasting van het oppervlak. Roest is het meest voorkomende voorbeeld van elektrochemische corrosie.
Oppervlaktebehandelingen zoals thermisch spuiten en keramische coatings kunnen worden toegepast om een barrière te vormen die het metaal beschermt tegen corrosie.
Een specifiek proces voor de auto-industrie van zelfevaluatie aan de hand van controlelijsten die betrekking hebben op kwaliteitssystemen, procesaudits en taakaudits, op een vergelijkbare manier als die gebruikt wordt door PRI (Performance Review Institute) voor Nadcap speciale procesaudits. In sommige gevallen geven automotive klanten de voorkeur aan de CQI-9-benadering boven die van TS 16949.
De vervorming van een metaal onder invloed van een constante spanning bij hoge temperatuur.
Elke activiteit waarbij zeer lage temperaturen of materiaal bij dergelijke temperaturen betrokken is.
De term lage temperatuur wordt over het algemeen verstaan als temperaturen onder -40°C.
Cryogeen is afgeleid van de Griekse woorden 'kryos', wat 'zeer koud' of 'bevriezend' betekent, en 'genes', wat 'gecreëerd' betekent.
Zie sub-nul behandeling.
De meeste materialen vormen kristallen wanneer ze afkoelen vanuit de gesmolten toestand. In metalen is deze kristalstructuur normaal gesproken alleen duidelijk zichtbaar met behulp van een krachtige microscoop, waarbij de individuele kristallen dan korrels worden genoemd.
Kristallen worden meestal gevormd wanneer een hete, geconcentreerde, vloeibare oplossing van een geschikte kristallijne chemische stof (bijv. suiker) langzaam afkoelt. Sommige mineralen komen echter van nature voor in de vorm van grote kristallen.
Sommige metalen kunnen meer dan één kristalstructuur hebben en dit is wat ijzer warmtebehandeling mogelijk maakt. Bij kamertemperatuur zijn zuivere ijzerkristallen lichaamsgecentreerd kubisch (lgk) en worden ze ferriet genoemd. Boven 911°C zijn ze vlakgecentreerd kubisch (vgk) en worden ze austeniet genoemd.
Componenten die zodanig zijn gegoten dat ze uitsluitend uit een monokristal bestaan, zijn extreem sterk en worden gebruikt voor zware toepassingen zoals hogetemperatuur turbinebladen.
Zie ook korrel.
Zie zoutbadharden.
Zie sub-nul behandeling.
Het verwijderen van koolstof van het oppervlak van een component.
Ontkoling kan een opzettelijke handeling zijn of, vaker, het onbedoelde gevolg van een materiaal dat bij hoge temperatuur wordt blootgesteld aan een atmosfeer die koolstof van het oppervlak verwijdert.
Een warmtebehandelingsproces dat na het galvaniseren wordt toegepast wanneer waterstofbrosheid waarschijnlijk zal optreden.
Vervorming is een vormverandering als gevolg van een uitgeoefende kracht, zoals warmte, druk of spanningen. Wanneer de vormverandering van een object tijdelijk en omkeerbaar is, spreekt men van elastische vervorming. Plastische vervorming omvat het verbreken van atomaire bindingen en resulteert in permanente vervorming.
Zie ook elasticiteitsgrens, rek, spanning, wet van Hooke, plasticiteitsgrens, Young's modulus, vermoeiing.
De verwijdering van vet en olie van een oppervlak. Ontvetten door onderdompeling in vloeibare organische oplosmiddelen of door oplosmiddeldampen die condenseren op de te reinigen onderdelen.
Ethylalcohol waaraan chemicaliën zijn toegevoegd die het ongeschikt maken voor consumptie, maar nog steeds bruikbaar voor industriële processen.
Dit wordt gedaan om het ondrinkbaar te maken en daardoor vrij te stellen van belastingen die van toepassing zijn op drinkalcohol. Het staat ook bekend als industriële alcohol.
Densal is een gespecialiseerde, gepatenteerde heet-isostatische pers-techniek, gedeponeerd door Bodycote, die de meest kosteneffectieve HIP-verwerking van de meeste aluminium legering gietstukken mogelijk maakt.
Densificatie is de consolidatie van metaalpoeders tot één geheel, of de consolidatie van componenten (bijv. gietstukken, PM onderdelen) om de dichtheid te verhogen door interne holtes en porositeit te elimineren.
Een fysische eigenschap van alle materialen, gedefinieerd als massa per volume-eenheid. Dichtheid kan worden gemeten door de totale massa te delen door het totale volume.
Een geïsoleerde fles die wordt gebruikt voor het vervoeren van cryogene vloeistoffen.
Oorspronkelijk gemaakt van glas, op dezelfde manier als thermosflessen, worden industriële dewars gewoonlijk gemaakt van metaal, geïsoleerd met geëxpandeerd polystyreen om ze robuuster te maken.
Dewarvaten zijn vernoemd naar Sir Edward Dewar, die eind 19e eeuw ontdekte hoe vloeibare gassen konden worden geproduceerd en opgeslagen.
Een kristallijne vorm van koolstof, veel gebruikt als edelsteen in sieraden.
Diamanten zijn de hardste bekende natuurlijke substantie, met een score van 10 op de schaal van Mohs voor hardheid. Ze worden veelvuldig toegepast in de techniek vanwege hun uitzonderlijke hardheid en vormen de punten van de indrukstiften in vele typen hardheidsmeetmachines.
Diffusie verwijst naar de beweging van atomen in vaste metalen bij verhoogde temperaturen.
Zonder diffusie zou er geen warmtebehandeling zijn. Tijdens de warmtebehandeling van staal zijn het de kleinere atomen, met name koolstof en stikstof, die zich gemakkelijk door de ijzerkristalstructuur bewegen. Wanneer het koolstofgehalte aan het oppervlak toeneemt, verandert dit de samenstelling van het staal en daarmee de eigenschappen na harding.
Atomen bewegen zeer langzaam in vaste metalen en daarom is een langdurige behandeling nodig om een zeer diepe laag te verkrijgen. Een laagdikte van 6 mm zou bijvoorbeeld doorgaans vijf dagen carboniseren vereisen.
Diffusiehechten is een vastestofproces tussen twee of meer materialen die met elkaar in contact staan, waarbij interdiffusie plaatsvindt tussen de verschillende componenten op atomair niveau. De materialen lassen samen zonder te smelten, door gelijktijdige toepassing van warmte en druk. Er ontstaat een zone met een intermediaire samenstelling tussen de twee te verbinden materialen. Een aanvullend tussenlaagmateriaal kan worden gebruikt om de hechting tussen de twee basismaterialen te bevorderen.
Dissociatie betekent het opsplitsen van een gasvormige verbinding in de samenstellende elementen.
De term wordt het meest aangetroffen in verband met ammoniak, dat veelvuldig wordt gebruikt in warmtebehandelingsatmosferen.
De ongewenste vormverandering van componenten tijdens warmtebehandeling.
Hoewel vervorming kan worden veroorzaakt door het warmtebehandelingsproces, kan het ook het gevolg zijn van restspanning die in het materiaal is achtergebleven door eerdere bewerkings- of vormingsoperaties.
Vervorming tijdens het afschrikken kan worden geminimaliseerd door plugafschrikken of voorkomen door persafschrikken.
Kooldioxidegas dat is afgekoeld tot onder -78,5ºC en omgezet in een vaste stof.
Het wordt droogijs genoemd vanwege de vergelijkbare verschijningsvorm en lage temperatuur. Echter, in tegenstelling tot waterijs, dat smelt tot vloeibaar water, smelt droogijs niet, maar sublimeert het direct van vaste stof naar gas. Dit proces, sublimatie genaamd, genereert 845 volumina gas per volume vaste stof.
| Eigenschappen: | Kookpunt | -78.5°C |
| Dichtheid | 1564kg/m3 | |
| Relatieve dichtheid. | 1.56 (Water = 1) | |
| Verhouding tot gasvolume | 1 : 845 (Bij kamertemperatuur) |
Het vermogen van een materiaal om te vervormen zonder te breken.
Een term die aangeeft dat twee of meer coatingsystemen in combinatie worden gebruikt om superieure eigenschappen te creëren voor de gecombineerde coating.
Elektrische stromen die ontstaan in een stalen component die zich bevindt in een wisselend elektromagnetisch veld.
Wanneer een elektrische stroom door een draad loopt, wordt er een magnetisch veld rond de draad gecreëerd. Als de elektrische stroom wisselstroom is, stort het magnetische veld bij elke cyclus in en groeit het in de tegenovergestelde richting. Als de draad tot een spoel wordt gemaakt en een stalen staaf erin wordt gestoken, veroorzaakt het voortdurend groeiende en instortende veld (of induceert – vandaar inductieverhitting) wervelstromen in de staaf en verwarmt deze daardoor.
Zie ook inductieve warmtebehandeling.
Zie vervorming.
De maximale spanning die een materiaal kan weerstaan voordat permanente vervorming optreedt.
Een materiaal dat zijn elasticiteitsgrens niet heeft bereikt, zal terugkeren naar zijn oorspronkelijke vorm zodra de toegepaste belasting is verwijderd.
Een component voor het elektrische circuit waardoor stroom wordt geleid, en het middel waarmee een elektrische stroom een stof binnengaat of verlaat. In een elektrolytische cel kan een elektrode zowel een anode als een kathode zijn.
Het kleinste van de drie deeltjes waaruit atomen zijn opgebouwd en het deeltje dat de negatieve lading draagt.
Elektrische stroom bestaat uit de stroom van elektronen door een geleider. Hieruit volgt dat elektrische geleiders hun elektronen losjes aan de atomen gebonden hebben – een kenmerk van metalen – terwijl niet-geleiders, of isolatoren, hun elektronen strak aan de atomen gebonden hebben.
Een lasmethode waarbij de energie die nodig is om het te lassen gebied te smelten, wordt geleverd door een gefocusseerde stroom elektronen.
De fabricage van voor vervorming gevoelige samenstellingen kan worden gerealiseerd door elektronenstraallassen, een methode die gebruikmaakt van een gerichte stroom van hoogenergetische elektronen die worden gegenereerd door een gloeidraad en gericht zijn op de te lassen verbinding. De verwarming is zeer lokaal en het grootste deel van de samenstelling blijft daardoor koud en stabiel. Dit resulteert in een zeer smalle las met een minimale warmtebeïnvloede zone. Het is niet nodig om toevoegmateriaal te gebruiken, aangezien het basismetaal van de samenstelling wordt gesmolten. Aangezien dit een 'line of sight'-methode is, is het niet mogelijk om rond hoeken of inspringende hoeken te lassen. Lasdieptes tot 30 mm kunnen worden geproduceerd en computerbesturingen zorgen voor minimale afhankelijkheid van de operator, waardoor een goede reproduceerbaarheid wordt geboden voor een hele batch componenten, ook al is dit een stuksproces. Omdat de warmte-inbreng zeer lokaal is, is het mogelijk om eerder warmtebehandelde componenten aan elkaar te lassen, wat een zeer economische methode is voor het produceren van composiet tandwielassen, met bijvoorbeeld een gehard tandwiel op een geharde en ontlaten as. Over het algemeen vereisen elektronenstraalgelaste samenstellingen zeer weinig nabewerking na het lassen en worden ze meestal gebruikt in de gelaste toestand.
De materialen die elektronenbundelgelast moeten worden, moeten elektrisch geleidend zijn en de methode is zeer veelzijdig, geschikt voor staalsoorten, gietijzer, titanium- en nikkellegeringen, koperlegeringen en de meeste zuivere metalen.
Een elektrodepositieproces dat wordt gebruikt om metaal te plateren met een materiaallaag om een component te produceren met verbeterde eigenschappen, zoals slijtage- en corrosiebescherming. Het plateringsproces maakt gebruik van een elektrisch circuit, ondergedompeld in een elektrolytoplossing van opgeloste metaalionen, waarbij de anode het metaalplateringsmateriaal is en de kathode het te plateren onderdeel. De anode lost metaalionen op in de elektrolytische oplossing, die vervolgens via het elektrische circuit worden overgebracht om als een geplateerde metaallaag op de kathode te worden afgezet.
Een stof samengesteld uit één soort atoom.
Elementen kunnen niet worden afgebroken tot andere stoffen of worden gevormd door andere stoffen te combineren.
De lengteverandering van een trekproefstuk, uitgedrukt als percentage van de oorspronkelijke lengte.
% rek = lengteverandering (e) x 100 gedeeld door de oorspronkelijke lengte (L)
Rek = e x 100/L %
Het voorvoegsel dat voorheen werd gegeven aan staalsoorten die in het VK werden gebruikt voor algemene technische doeleinden.
Dergelijke staalsoorten vielen onder de Britse norm BS970. Echter, in 1983 werden alle aanduidingen herzien en zijn de EN-staalaanduidingen nu verouderd.
Het proces van het omsluiten van vrijstromende of groen gecompacteerde metaalpoeders in een plaatstalen bus. Busmaterialen zijn doorgaans zacht staal of roestvast staal. De vormen van de bussen kunnen variëren van eenvoudig tot zeer complex, aangeduid als near-net shape. Inkapseling kan ook worden gebruikt om poeders of vaste stoffen aan specifieke delen van een onderdeel te hechten, vaak met het doel om de corrosie- en/of slijtvastheid selectief te verhogen (HIP-cladding).
Een atmosfeer die wordt geproduceerd door een mengsel van koolwaterstofgas en lucht bij hoge temperatuur door een converter of generator met een katalysator te leiden.
Het voordeel van endotherme atmosferen is dat ze zeer flexibel zijn en kunnen worden aangepast aan het specifieke warmtebehandelingsproces dat wordt uitgevoerd. Een typische samenstelling van een endotherme atmosfeer, gegenereerd uit methaan, zou zijn: ongeveer 39% stikstof; 20% koolmonoxide en 39% waterstof, samen met kleine hoeveelheden waterdamp, kooldioxide en resterend methaan.
De naam is afgeleid van endotherm, de term voor een chemische reactie waarbij warmte wordt opgenomen.
Een blauwdruk.
Een aanduiding die over het algemeen wordt gegeven aan metaal-metalloid, metaal-niet-metaal en intermetallische verbindingen die worden gevonden in ferro legeringssystemen, bijvoorbeeld Fe3Mo2, FeSi en Fe3P.
Een carbide met een samenstelling die overeenkomt met de empirische formule Fe2.4C. Het heeft een hexagonaal dichtgepakte roosterstructuur die neerslaat tijdens de eerste fase van het ontlaten van martensiet.
Een grafiek die de temperatuur- en samenstellingsbereiken weergeeft waarbinnen elk van de fasen van een specifieke legering onder evenwichtscondities bestaan.
Nauwkeuriger bekend als een evenwichts-fasediagram of constitutiediagram. Staal wordt doorgaans weergegeven als het eenvoudige ijzer-koolstof evenwichtsfasediagram, aangezien het lage metaallegeringsgehalte van maximaal 1,5%, dat voorkomt in de meest gangbare staalsoorten die in de techniek worden gebruikt, weinig invloed heeft op het diagram. Hoge legeringsgehaltes kunnen een aanzienlijk effect hebben en vereisen zeer complexe diagrammen om hun fasen te verklaren.
Wanneer het diagram het basismetaal met één legeringselement, zoals ijzer-koolstof, omvat, staat het bekend als een binair fasediagram. Als een extra legeringselement wordt toegevoegd, wordt het een ternair fasediagram genoemd – voor drie bestanddelen, zoals ijzer-koolstof-stikstof.
Erosie is het geleidelijk wegslijten van een oppervlak over een bepaalde periode, meestal veroorzaakt door vloeistof, gas of andere schurende deeltjes. Coatings kunnen helpen metalen te beschermen tegen erosie.
De gangbare naam voor ethylalcohol.
Een aangenaam ruikende, kleurloze vloeibare verbinding van koolstof, waterstof en zuurstof met de formule C2H5OH.
Algemeen bekend als ethanol, is het de alcohol die in bier en gedistilleerde dranken voorkomt. Hoewel het de belangrijkste component is van industriële alcohol, is deze laatste niet zuiver en schadelijk bij inname. Om consumptie te voorkomen, worden er misselijkmakende chemicaliën aan toegevoegd en wordt het gedenatureerde alcohol genoemd.
Alcohol wordt in de industrie veelvuldig gebruikt als oplosmiddel, een zwak ontvettingsmiddel en een droogmiddel om water te verwijderen, waarmee het in alle verhoudingen volledig mengbaar is. Het vriespunt ligt op -144ºC, vandaar dat het wordt toegepast in lage-temperatuurthermometers (kwik bevriest bij -39ºC). Het verdampt gemakkelijk en is zeer brandbaar.
| Eigenschappen: | Smeltpunt | -144°C |
| Kookpunt | 78°C | |
| Relatieve dichtheid. | 0,789 (Water = 1) | |
| Vlampunt | 14°C | |
| Zelfontbrandingstemperatuur | 363°C | |
| Explosiegrenzen | 3 tot 25% in lucht |
Zie ook gedenatureerde alcohol, industriële alcohol.
Het uiteenvallen van een enkele vaste fase in twee verschillende vaste fasen tijdens het afkoelen.
Eutectoïde transformaties vinden plaats bij een enkele temperatuur en samenstelling en leiden over het algemeen tot een kenmerkende structuur. Zo wordt perliet gevormd door de eutectoïde transformatie van austeniet dat 0,8% koolstof bevat, bij een temperatuur van 723ºC.
Exotherm verwijst naar een vorm van chemische reactie of proces waarbij energie vrijkomt, meestal in de vorm van warmte en licht.
Extrusie wordt gebruikt om dwarsdoorsnededelen te vervaardigen door heet of koud materiaal door een matrijs te trekken of te duwen.
Een kubische kristalstructuur die één atoom bevat op elke hoek van de kubus en een ander in het midden van elk van de zes zijden van de kubus.
De neiging van een metalen component om te breken wanneer het wordt blootgesteld aan een groot aantal herhaalde spanningscycli, zelfs wanneer de toegepaste spanning aanzienlijk lager is dan de treksterkte van het materiaal.
Breuk treedt doorgaans op na een groot aantal spanningscycli – meestal enkele miljoenen – en daarom zijn roterende onderdelen, zoals assen die met hoge snelheid draaien, de meest getroffen componenten.
Wanneer een belasting wordt uitgeoefend op een metalen onderdeel, bevindt de maximale spanning zich meestal aan het oppervlak. Daarom zal elke behandeling die de oppervlaktesterkte verhoogt, zoals carboneren, nitreren en shot peening, de vermoeiingslevensduur van het onderdeel verlengen.
Het punt, uitgedrukt als een spanningswaarde, waarop componentfalen optreedt na herhaalde spanningscycli.
Een staal waarvan de structuur in essentie volledig uit ferriet bestaat.
Ferritisch nitrocarboneren wordt uitgevoerd bij 550/580°C. De behandeling bestaat uit het verhitten van het onderdeel in een omgeving die voor ongeveer 50% uit endotherm gas en 50% uit ammoniak bestaat, zodat de epsilon-fase als een verbindingslaag op het oppervlak van het onderdeel wordt gevormd. Deze fase heeft een hexagonaal dichtgepakte kristalstructuur die zeer goede tribologische (glij-slijtvastheid) eigenschappen verleent. De kern blijft ferritisch.
Een fase van ijzer bij lage temperatuur, stabiel tot 911ºC, die een ruimtelijk gecentreerd kubisch kristalrooster heeft en gewoonlijk wordt aangeduid met de Griekse letter alfa (α). Ferriet is de magnetische vorm van ijzer.
Ferriet kan geen significante hoeveelheid koolstof opnemen - maximaal ongeveer 0,01%. Ferriet is vernoemd naar het Latijnse woord voor ijzer, ferrum.
Zie ook ferritisch.
Betrekking hebbend op ijzer (Fe).
Het woord ferro is afgeleid van het Latijnse woord voor ijzer, ferrum.
Zie ook ijzer.
Het proces dat na het gieten wordt uitgevoerd om vormmateriaal, zoals zand, en aanvoerstukken van een component te verwijderen. Dit gebeurt doorgaans door slijpen en verspanen.
Speciale opspanning die is gemaakt of aangepast om een specifiek component te ondersteunen (d.w.z. de positie ervan te fixeren).
Als alternatief voor inductieharden wordt dit proces ook gebruikt voor het oppervlakteharden van vergelijkbare materialen. Het te harden oppervlak wordt door een oxy-gas vlamkop geleid, gevolgd door een blusstraal. Er kunnen oliemengsels of polymeer blusmiddelen worden gebruikt. Hoewel het niet dezelfde mate van controle of automatisering biedt als de inductiemethode, heeft het het voordeel dat het toepasbaar is op een breder scala aan geometrische vormen en afmetingen. Vroege vlamhardingsapparatuur werd ontwikkeld uit standaard oxy-gas metaalsnijbranders. Moderne installaties omvatten gasvolumeregeling, temperatuur- en tijdregeling.
Verwarmtijden zijn langer dan bij inductie, en er is een grotere kans op variaties in de hardingsreactie over het bewerkte oppervlak. In veel gevallen worden zowel inductie- als vlamharding toegepast op eerder geharde en ontlaten onderdelen. Deze combinatie levert optimale resultaten op wat betreft slijtvastheid en verbetering van de vermoeiingslevensduur.
Een thermischespray proces waarbij een oxybrandstofgasvlam de warmtebron is voor het smelten van thermischespray materialen in draad- of poedervorm. Perslucht kan al dan niet worden gebruikt om de gesmolten deeltjes te vernevelen en op het substraat te stuwen om een thermisch gespoten coating te vormen.
Deze methode is bijzonder geschikt voor de behandeling van kleine componenten en die waarvan de geometrie gevoelig zou zijn voor afscherming en daarmee gepaard gaande ongelijke harding, indien de gesloten afschrikmethode zou worden gebruikt. Cyanidezoutbadbehandelingen zijn nu grotendeels vervangen door wervelbedbehandelingen, die niet de gezondheids-, veiligheids- en milieurisico's met zich meebrengen die verbonden zijn aan de operationele en verwijderingsaspecten van cyanidezoutbaden.
Het gebruik van gasgeactiveerd (vandaar 'gewerveld') en verwarmd poeder, zoals aluminiumoxide of silica, als middel om warmte over te dragen aan warmtebehandelde componenten, wordt steeds vaker gebruikt in plaats van gesmolten zouten. De voordelen omvatten snelle warmteoverdracht, de mogelijkheid om procesgassen toe te voegen om de oppervlaktechemie te wijzigen, en zo componenten te oppervlakteharden of nitreren, op een milieuvriendelijke manier.
Het gebruik van wervelbedden, bestaande uit een geschikt vast inert medium, zoals silica- of aluminiumoxidepoeder, geagiteerd door de stroom van het verwarmingsgasmedium door het bed, heeft grotendeels het zoutbadharden vervangen. Net als bij zoutbaden is de warmte-inbreng in het werkstuk even snel en is de methode vergelijkbaar arbeidsintensief, hoewel de gezondheids-, veiligheids- en milieurisico's verwaarloosbaar zijn. Het verwarmingsgas kan worden aangevuld met de gecontroleerde toevoeging van een koolwaterstofgas voor carboneren en ammoniak voor nitreren, of in combinatie met een koolwaterstofgas voor carbonitreren of nitrocarboneren. Kleine componenten, met name die met geometrieën die moeilijk te behandelen zijn in batchovens vanwege het risico op afscherming, kunnen zeer effectief worden behandeld in wervelbedden.
Een zeer oud metaalbewerkingsproces, traditioneel uitgevoerd door een smid met hamer en aambeeld, en gebruikt om metaal onder drukkracht te vormen. In de moderne industrie wordt smeden uitgevoerd met aangedreven persen of hamers. Metalen worden over het algemeen warm gesmeed, maar kunnen ook koud gesmeed worden. Vanwege het effect op de korrelstroom, die wordt samengedrukt om de vorm van het onderdeel te volgen, zijn gesmede componenten over het algemeen sterk en taai.
Zie ook koudbewerking.
Fretting is oppervlakteslijtage die ontstaat door relatieve beweging tussen oppervlakken die onder druk met elkaar in contact staan.
Een synoniem voor gloeien.
Het wordt gebruikt om verwarring te voorkomen met de vele andere soorten gloeien, zoals herkristallisatiegloeien, tussengloeien, enz.
Volledig gloeien bestaat uit het verhitten van staal tot boven de bovenste kritische temperatuur, gevolgd door langzame afkoeling, meestal in de oven. Het is over het algemeen alleen nodig om volledige gloeicycli toe te passen op hooggelegeerde staalsoorten of staalsoorten met een hoger koolstofgehalte. In sommige gevallen wordt een speciale vorm van volledig gloeien gebruikt, genaamd isotherm gloeien, om een maximale verweking te verkrijgen. Dit houdt in dat het staal gedurende voldoende tijd op een geselecteerde temperatuur boven de bovenste kritische temperatuur wordt gehouden om transformatie naar perliet mogelijk te maken, alvorens het staal af te koelen. Lange cyclustijden zijn hiervoor vereist bij veel hooggelegeerde staalsoorten en dit maakt het dan ook kostbaar.
Waar het wenselijk wordt geacht om een staal volledig te austenitiseren tijdens een verzachtingsproces (bijv. om gesmede structuren te verfijnen, enz.), maar economie belangrijk is, wordt vaak een normaliserende behandeling toegepast in plaats van een tijdrovende volledige gloeibehandeling. Dit bestaat uit verwarmen boven de bovenste kritische temperatuur en afkoelen in lucht. Dit proces is alleen van toepassing op ongelegeerd koolstofstaal en laaggelegeerd staal.
Het onderdompelen van stalen componenten in een bad van vloeibaar zink om een oppervlaktebedekking van het metaal te verkrijgen.
Verzinken beschermt het oppervlak van het staal tegen corrosie.
Een van de meest gebruikte industriële methoden, die de pak- en zoutbadprocessen heeft vervangen. Ovens die geschikt zijn voor deze methode zijn duur, maar zijn economisch in gebruik aangezien grote ladingen mogelijk zijn, en hun automatische werking maakt zeer efficiënte personeelsbezetting mogelijk; twee operators kunnen drie of meer ovens beheren, afhankelijk van de toegepaste procescyclustijden. De efficiëntie is verder verbeterd door de ontwikkeling van geautomatiseerde materiaalbehandelingssystemen en gekoppelde computerbesturing van alle ovenprocesparameters en werkverplaatsing tussen ovens. Zowel batch- als continue ovens zijn ontwikkeld voor gascarboniseren. Putovens behoorden tot de eersten die werden aangepast voor gascarboniseren, maar deze vereisen afzonderlijke afschriktanks, met bijbehorende procescontrole- en veiligheidsrisico's.
Er zijn verschillende methoden van nitreren beschikbaar; de eerste die werd ontwikkeld en nog steeds de industriële leider is, is gasnitreren. Het gasnitreerproces bestaat uit het verwarmen van de componenten in een oven met een retort waarin lucht is vervangen door ammoniakgas. Het proces wordt gecontroleerd door de dissociatie van het ammoniakgas te bewaken en de gasstroom, procestemperatuur en -tijd te regelen. Hiervoor wordt een dissociatieburette gebruikt, op basis van het principe dat het ongedissocieerde ammoniakgas in een monster van de ovenatmosfeer in water kan worden opgelost en zo een maat geeft voor het volume atomair stikstof dat beschikbaar is voor nitreren. Het is nu ook mogelijk om het proces te bewaken en te regelen met behulp van een gemodificeerde infrarood gasanalysemethode, vergelijkbaar met die gebruikt wordt bij de regeling van gascarboneren.
Zie porositeit.
Een thermischespray coating samengesteld uit gemengde materialen in opeenvolgende lagen die geleidelijk van samenstelling veranderen, van het basismateriaal van het substraat tot het oppervlak van de thermisch gespoten afzetting. Ook wel aangeduid als gegradueerde of gradatiecoating.
Een kristal gevormd tijdens de stolling van een metaal of de daaropvolgende warmtebehandeling ervan.
Kristallen die op deze manier worden gevormd, zijn over het algemeen vervormd doordat de nabijgelegen vaste kristallen hun groei belemmeren.
Zie ook kristalstructuur.
Het gebied waar korrels samenkomen.
Het verschijnt als een lijn op microfoto's, maar aangezien korrels in drie dimensies bestaan, is het feitelijk een oppervlak waar twee vaste objecten samenkomen. De eenvoudigste manier om korrelgrenzen te visualiseren is door twee transparante ballonnen tegen elkaar te drukken; dan ziet u het oppervlak waar ze samenkomen.
Wanneer twee aangrenzende kristallen of korrels stollen, verschilt de oriëntatie van hun atoomlagen. Wanneer ze elkaar ontmoeten, ontstaat er een verkeerde uitlijning tussen de korrels, die de korrelgrens vormt, slechts enkele atomen dik.
Gecompacteerd poeder, uitsluitend mechanisch samengehouden, voorafgaand aan sinteren of bakken.
De verwijdering van materiaal door het gebruik van gebonden schuurmiddelen. Voorbeelden zijn het diamantslijpen van HVOF gespoten carbidehoudende coatings.
De mate waarin een staal volledig gehard kan worden, staat bekend als de hardbaarheid ervan. Hoe hoger de hardbaarheid, hoe gemakkelijker het is om te harden en hoe langzamer de afschriksnelheid kan zijn. De hardbaarheid wordt bepaald door de hoeveelheid en het type legering in het staal.
Staalsoorten met een hoge hardbaarheid kunnen gemakkelijk volledig worden gehard, bijvoorbeeld door afschrikken in lucht. Die met een lage hardbaarheid zijn moeilijk volledig te harden en moeten in water worden afgeschrikt.
Een andere manier om hardbaarheid te beschouwen, is in termen van hoe groot een staafdiameter volledig tot in de kern kan worden gehard met een bepaalde afschrikmethode. Na olieafschrikking kan bijvoorbeeld een staal met lage hardbaarheid slechts volledig harden in een staaf van 2 cm dik, terwijl een staal met hoge hardbaarheid volledig kan harden in een staaf van 15 cm dik.
De hardbaarheid van een staal wordt bepaald door het legeringsgehalte. De maximale hardheid van een staal nadat het volledig is gehard, wordt bepaald door het koolstofgehalte, niet door de hardbaarheid.
Hardingsprocessen worden gebruikt om een component specifieke mechanische eigenschappen te geven, zodat deze geschikt wordt voor gebruik. Harden vindt plaats wanneer een stalen component wordt verwarmd tot het austenitische bereik en snel wordt afgekoeld door afschrikken in een geschikt medium zoals water, olie of een inert gas. De keuze van het afschrikmiddel wordt bepaald door de samenstelling van het staal en de geometrie en toepassing van het te behandelen component.
Staal moet zich in zijn austeniet fase bevinden voordat het gehard kan worden. De temperatuur van waaruit een staal gehard kan worden (de hardingstemperatuur genoemd) hangt af van de samenstelling en kan worden bepaald uit het fasediagram. De snelle afkoeling tijdens het afschrikken zorgt ervoor dat de structuur van het staal verandert in martensiet, wat zeer hard is. Langzame afkoeling zou ervoor zorgen dat het austeniet transformeert naar het veel zachtere ferriet.
De belangrijkste overwegingen bij de keuze van een hardingsbehandeling zijn de toepassing waarvoor het onderdeel is ontworpen, de geometrie ervan en de staalsamenstelling die is gekozen om de vereiste mechanische eigenschappen te bieden. Deze factoren bepalen in grote mate welke hardingsbehandelingen geschikt zijn en welke keuzes beschikbaar zijn. Alle productiestadia van het onderdeel kunnen de efficiëntie van de hardingsbehandeling beïnvloeden, en de algehele productie-economie kan sterk worden beïnvloed door de keuze van de warmtebehandeling. Elke productiemethode, elke staalsamenstelling en elke hardingsbehandeling heeft zijn voor- en nadelen. Zorgvuldigheid is geboden bij het maken van de optimale keuze, en advies van warmtebehandelingsspecialisten, zoals Bodycote, dient in een vroeg stadium van het componentontwerp te worden ingewonnen.
Er zijn diverse ontwerpen van warmtebehandelingsovens beschikbaar, waaronder gasgestookte of elektrische doorloopovens of sealed quench-ovens met geïntegreerde olieafschrikkamers, elektrisch verwarmde vacuümovens met koelvoorzieningen met inert gas en gas- of elektrisch verwarmde putovens. Andere warmtebehandelingsapparatuur, waaronder wervelbedovens, zoutbaden, vlakharden en inductieve warmtebehandelingsapparatuur, bieden een ruime keuze voor de economische warmtebehandeling van componenten van diverse afmetingen en in hoeveelheden variërend van enkelstuks tot massaproductie.
De verwarmings- en afkoelregimes die nodig zijn voor harden moeten nauwkeurig worden gecontroleerd om optimale resultaten te verkrijgen. Er bestaat een risico op vervorming van componenten, als gevolg van een combinatie van factoren, waaronder het opheffen van spanningen veroorzaakt door de eerdere productiegeschiedenis, het ontstaan van spanningen door volumeveranderingen die gepaard gaan met de kristallografische veranderingen tijdens het harden, en temperatuurgradiënten die ontstaan door variaties in de dwarsdoorsnede van het behandelde component.
De kleur van staal wanneer het op zijn hardingstemperatuur wordt gehouden.
Wanneer metaal wordt verwarmd, verandert het van kleur, afhankelijk van de temperatuur. In de begintijd van warmtebehandeling, voordat er betrouwbare temperatuurmeetsystemen waren, werd de temperatuur waarbij staal moest worden afgeschrikt, op het oog beoordeeld.
Zie ook aanloopkleuren.
De temperatuur vanaf welke een staal moet worden afgeschrikt om de beste mechanische eigenschappen na het harden te verkrijgen.
Hardingstemperaturen variëren per staalsoort en zijn afhankelijk van de samenstelling van het staal en de vereiste eigenschappen na harding.
Een verouderde naam voor wolfraamcarbide.
Het vermogen van een materiaal om weerstand te bieden tegen indrukking door een toegepaste belasting.
Een test die de weerstand van het materiaal tegen vervorming bepaalt.
Bij de meest gangbare testen wordt een harde indenter in het oppervlak van het materiaal gedrukt onder een bekende belasting gedurende een bepaalde tijd. Wanneer de indenter wordt verwijderd, kan het volume van de indruk worden bepaald en gebruikt om een hardheidswaarde te produceren. De drie belangrijkste testen zijn Brinell, die een harde stalen of wolfraamcarbide kogel als indenter gebruikt; Rockwell, die een diamanten kegel gebruikt voor hard materiaal en een stalen of wolfraamcarbide kogel voor zacht materiaal; Vickers, die een diamanten piramide gebruikt. Over het algemeen worden stalen kogels standaard vervangen door wolfraamcarbide kogels vanwege de verminderde kans op vervorming van laatstgenoemde.
Er zijn nog veel meer methoden voor hardheidstesten, zoals de krasproef, terugslagproef (scleroscoop) en vijlproeven.
Warmtebehandeling is een gecontroleerd proces, uitgevoerd door metallurgen en ingenieurs, dat wordt gebruikt om de microstructuur van materialen zoals metalen en legeringen te wijzigen om eigenschappen te verlenen die de levensduur van een component ten goede komen, bijvoorbeeld verhoogde oppervlaktehardheid, temperatuurbestendigheid, ductiliteit en sterkte.
Hoewel moderne technieken wetenschappelijk geavanceerde processen zijn, heeft de mensheid al duizenden jaren warmtebehandeling gebruikt om de eigenschappen van metalen te verbeteren. In veel gevallen is warmtebehandeling een essentieel onderdeel van de fabricage van een component en wordt het doorgaans gebruikt als een intermediair proces, bijvoorbeeld om de bewerkbaarheid of warm- en koudvervormingseigenschappen te verbeteren, of als een afwerkingsproces waarbij de behandeling nodig is om de uiteindelijke specifieke eigenschappen, zoals slijtvastheid en corrosiebestendigheid, te verlenen.
Warmtebehandeling omvat een uitgebreid scala aan verwarmings- en afkoelingsprocessen, elk met als doel de microstructuur van het materiaal te manipuleren om de gewenste mechanische of metallurgische eigenschappen te bereiken. Moderne ovens zijn in staat tot zeer precieze temperatuur- en atmosfeerregeling, wat op zijn beurt de ervaren metallurg in staat stelt behandelingen te optimaliseren.
Een eenatomig edelgas en het meest inerte element, atoomnummer 2, voorgesteld door het symbool He. Gebruikt als plasmagas bij plasmaspuiten.
Staal dat meer dan 10% metaallegerende elementen bevat.
Zie ook gelegeerd staal, koolstofstaal, laaggelegeerd staal.
Industriële gasbranders schakelen doorgaans niet volledig in en uit, maar schakelen van een laag vermogen (tijdens stationair draaien) naar een hoger warmtevermogen (vol vermogen genoemd) bij het opwarmen van de oven.
Zie HVOF.
Een type gereedschapsstaal, met eigenschappen voor hoge temperaturen en hardheid, doorgaans gebruikt voor gereedschapsonderdelen zoals boorbits en snijgereedschappen. Genoemd naar zijn vermogen om snel te snijden, kan snelstaal (HSS) verschillende combinaties van legeringen bevatten, waaronder molybdeen en wolfraam, om er maar een paar te noemen. Warmtebehandeling en thermischespray coatings worden ook gebruikt om de hardheid en slijtvastheid van snelstaal te verbeteren.
HIP-ondersteund hardsolderen maakt gebruik van de fabricagemethode van inkapseling en heet isostatisch persen om een superieure soldeerverbinding te vormen. Het soldeermateriaal zal gedurende ten minste een deel van dit proces in vloeibare toestand zijn om de te verbinden onderdelen te 'bevochtigen' en gaten te vullen. Er treedt enige legering op met de te verbinden materialen, hoewel deze in vaste toestand blijven. Sommige soldeermiddelen zijn van het type 'transient liquid phase', wat betekent dat hun samenstelling verandert tijdens het soldeerproces wanneer ze legeren met de te verbinden onderdelen; dit resulteert in een verbinding die stabieler is bij hogere temperaturen dan het oorspronkelijke soldeermateriaal was.
Een gespecialiseerde diffusieverbinding waarbij een hoogwaardig poeder of vast materiaal selectief wordt verbonden met een economischer substraatoppervlak, waardoor hoogwaardige eigenschappen zoals corrosie- en slijtvastheid alleen worden geboden waar ze nodig zijn op het component.
Homogene materialen en stoffen zijn uniform van samenstelling. Heet isostatisch persen (HIP) is een voorbeeld van een proces waarmee de homogeniteit van de microstructuur van een materiaal kan worden verbeterd.
De mate waarin een materiaal wordt uitgerekt, is rechtstreeks gerelateerd aan de uitgeoefende kracht.
Deze wet is alleen van toepassing mits de elasticiteitsgrens van het materiaal niet wordt overschreden. Een veerbalans is een eenvoudige toepassing van deze wet. Aldus is tijdens een trekproef de rek van het proefstuk lineair totdat de vloeigrens is bereikt.
Deze wet is vernoemd naar de Engelse natuurkundige en wiskundige Robert Hooke (1653-1703).
Heet isostatisch persen (HIP) kent verschillende vormen:
Een thermischespray proces waarbij een brandstofgas wordt gemengd met zuurstof en onder hoge druk naar het HVOF-pistool wordt geleid en ontstoken om een hogesnelheids zuurstof/brandstofgasstroom te vormen waarin thermischespray poeders worden geïntroduceerd en op het substraat worden voortgestuwd.
Een organische chemische verbinding die uitsluitend bestaat uit waterstof en koolstof.
De moleculaire structuur van koolwaterstofverbindingen varieert van de eenvoudigste, methaan (CH4), tot zeer zware en complexe structuren zoals die van octaan (C8H18), bijvoorbeeld een bestanddeel van ruwe olie, dat een van de zwaardere en complexere koolwaterstoffen is.
Een kleurloos, geurloos en smaakloos gasvormig element met het chemische symbool H.
Waterstof is de lichtste bekende stof, veertien en een half keer lichter dan lucht (vandaar het gebruik ervan bij het vullen van ballonnen) en meer dan elfduizend keer lichter dan water. Het is zeer overvloedig aanwezig, als bestanddeel van water en van vele andere stoffen, vooral die van dierlijke of plantaardige oorsprong. Het is zeer ontvlambaar.
| Eigenschappen | Smeltpunt: | -259,2ºC |
| Kookpunt: | -252,8ºC | |
| Relatieve dichtheid: | 0,07 (Lucht = 1) | |
| Zelfontbrandingstemperatuur: | 565°C | |
| Explosiegrenzen | 4-74% in lucht |
Gebruikt als secundair plasmagas in het plasmaspuitproces. Gebruikt als brandstofgas in thermische spuitprocessen met verbranding.
Ontdekt in 1766 door Henry Cavendish en genoemd naar de Griekse woorden hydro en genes, wat water en generator betekent. In zijn natuurlijke vorm heeft het twee atomen gecombineerd: H2.
Een gloeiproces dat gebruikmaakt van een waterstofatmosfeer om mechanische spanningen te verminderen en magnetische eigenschappen te verlenen.
De onbedoelde diffusie van waterstof in metaal, met name bij verhoogde temperaturen, wat brosheid en scheurvorming veroorzaakt. Komt vaker voor bij ferritische materialen.
Waterstofschade kan verschillende vormen aannemen, waaronder blaarvorming, spanningsscheurvorming en verlies van trekductiliteit.
Zie ook ontbrosing.
Zie waterstofbrosheid.
Zie pH.
Een samenstelling die meer legeringselement bevat dan de eutectoïde samenstelling; hypereutectoïd staal bevat bijvoorbeeld meer koolstof dan de eutectoïde samenstelling.
Zie ook hypoeutectoïd.
Een samenstelling die minder legeringselement bevat dan de eutectoïde samenstelling; hypoeutectoïd staal bevat bijvoorbeeld minder koolstof dan de eutectoïde samenstelling.
Zie ook hypereutectoïd.
Een test die de energie bepaalt die nodig is om een proefstuk te breken wanneer het plotseling wordt geraakt.
De twee meest voorkomende tests zijn de Charpy- en de Izod-tests. Beide gebruiken een gekerfd proefstuk van standaardafmetingen, dat wordt geraakt door een slinger.
Kerfslagproeven worden uitgevoerd om de taaiheid van het materiaal na warmtebehandeling te bepalen. In de praktijk zijn de verkregen resultaten zeer variabel en dienen ze voornamelijk om vast te stellen of een materiaal de neiging heeft om bros gedrag te vertonen wanneer een kerf aanwezig is.
Niet-metallische deeltjes, meestal verbindingen, die tijdens de fabricage in staal worden gebracht.
Hoewel meestal ongewenst, kunnen in sommige gevallen, zoals bij automatenstaal, insluitsels opzettelijk worden geïntroduceerd om de bewerkbaarheid te verbeteren.
Het onderdeel van de hardheidsmeetmachine dat het te testen werkstuk raakt en de indrukking creëert.
Indenters zijn onderhevig aan zware omstandigheden en zijn verwijderbaar voor eenvoudige vervanging indien nodig.
Het roteren van een ronde tafel, die een aantal componenten in vaste posities langs de buitenrand vasthoudt, één positie tegelijk, zodat elke component bij elke beweging aan een inductiespoel wordt aangeboden.
Een chemische stof die aantoont of een oplossing zuur of alkalisch is door van kleur te veranderen wanneer deze aan de oplossing wordt toegevoegd.
Zie ook lakmoespapier.
Zie wervelstromen.
Het verwarmen van een onderdeel door inductie, gevolgd door afschrikken in olie of water.
Bij staalsoorten met een koolstofgehalte van 0,4/0,5% is het mogelijk om een harde oppervlaktelaag te verkrijgen voor slijtvastheid of om de vermoeiingssterkte te verhogen door middel van inductieharding. Een koperen inductiespoel wordt rond het werkstuk geplaatst en de oppervlaktetemperatuur wordt in enkele seconden boven de bovenste kritische temperatuur gebracht, door het verwarmingseffect van de geïnduceerde elektromagnetische stroom in het oppervlak van het werkstuk. Een afschrikspray volgt de inductor en zorgt voor snelle afkoeling om een volledige transformatie van het verwarmde oppervlak te bewerkstelligen.
De indringdiepte van de warmte en daarmee het hardende effect is evenredig met de frequentie van de stroom in de inductor, het opgewekte vermogen, de staalsamenstelling van het werkstuk en de opwarm- of verblijftijd. Zo is het voor één generator die op een bepaalde frequentie werkt mogelijk om verschillende 'hardingsdieptes' te verkrijgen. Aanzienlijke vaardigheid is vereist bij het 'instellen' van het te harden werkstuk, om de ideale combinatie van verblijftijd en afkoelvertraging te verkrijgen, zodat een optimaal hardheidsprofiel van rand tot kern wordt geproduceerd. Eenmaal geprogrammeerd, kunnen moderne handlingunits worden bediend door minder geschoold personeel.
Er zijn twee hoofdmethoden van inductieharden: 'single shot' harden, waarbij het gehele te harden gebied in één keer wordt verwarmd, bijvoorbeeld kleine tandwielen of assen die in de inductiespoel worden rondgedraaid en de gehele omtrek wordt verwarmd en afgeschrikt. Als alternatief kan het werkstuk worden verplaatst, zoals bij lange assen, waarbij het te harden gebied progressief wordt verwarmd en afgeschrikt door een bewegende spoel gevolgd door een afschrikring, of in het geval van tandwielen de tand-voor-tand methode van harden. Oppervlaktehardheiden tussen 50 en 60 Rc zijn met dit proces haalbaar, afhankelijk van de staalsamenstelling van het werkstuk.
Aangezien inductieharden alleen elektrische energie gebruikt om de oppervlaktelaag van een onderdeel te verwarmen, is het de meest energie- en daardoor kosteneffectieve methode voor het oppervlakteharden van veel componenten. Als afzonderlijke bewerking heeft het het nadeel dat het voor kleine volumes componenten arbeidsintensief kan zijn. Hoogfrequente (HF) inductie installaties worden gebruikt voor de warmtebehandeling van kleine componenten tot 2 inch diameter of voor het plaatselijk flankharden van gebieden van grotere componenten, en middenfrequente (MF) inductie installaties worden gebruikt voor de warmtebehandeling van grotere componenten. De HF-methode is bijzonder geschikt wanneer grote volumes componenten met een relatief eenvoudige vorm, zoals pennen, bussen, tapeinden en nokkenassen, gehard moeten worden. Geautomatiseerde handlingapparatuur kan eenvoudig worden toegepast en de resulterende hardings installatie kan gemakkelijk worden geïntegreerd in een productielijn naast bewerkings- en afwerkingsstations. De effectiviteit van inductie harden hangt af van de fabricage van een nauwsluitende koperen inductiespoel, wat aanzienlijke productkennis en vakmanschap vereist. Elektronische regeling van de stroomtoevoer zorgt voor controle over het temperatuurregime, maar de inductie methode heeft het nadeel dat het punteffect van scherpe randen lokale oververhitting veroorzaakt en zelfs kan leiden tot plaatselijk smelten. Daarom moet voorzichtigheid worden betracht wanneer componenten scherpe randen hebben of details bevatten zoals schroefdraden of borgringgroeven. Afschrikken wordt bereikt door een gekoppeld afschrikmiddel spraysysteem, dat de verwarmingsspiraal nauw volgt terwijl ze beide het oppervlak van het onderdeel doorlopen, normaal gesproken met behulp van gepatenteerde oliemengsels of polymeer afschrikmiddel. Hardingsdieptes tot 1 mm worden gewoonlijk bereikt met de HF-methode, terwijl MF-installaties economisch hardingsdieptes tot 5 mm kunnen bieden. Dit laatste proces wordt toegepast op grote componenten zoals assen en tandwielen, die tand voor tand geflankhard kunnen worden.
Het verwarmen van een metaal door het in een wisselend elektrisch veld te plaatsen dat er een elektrische stroom in opwekt.
Een middenfrequente of hoogfrequente wisselstroom wordt door een inductiespoel geleid en creëert een magnetisch veld rond de spoel. Wanneer een geleidend materiaal, zoals staal, in het midden van de spoel wordt gehouden, veroorzaakt het magnetische veld een stroom in het oppervlak van het staal, waardoor het opwarmt. De temperatuur waartoe het staal wordt verwarmd, kan eenvoudig worden geregeld, zodat inductieverhitting naar behoefte kan worden ingezet voor het harden of verzachten van staal.
Zie ook wervelstromen.
Het verwarmen van een onderdeel door inductie, gevolgd door langzame afkoeling.
Een onzuivere vorm van ethanol die in de industrie wordt gebruikt, doorgaans als oplosmiddel, maar niet geschikt is voor menselijke consumptie.
Om ongeoorloofde consumptie te voorkomen, wordt industriële alcohol ook verkocht met een toegevoegde misselijkmakende stof om het ondrinkbaar te maken. Dergelijke alcohol staat ook bekend als gedenatureerde alcohol.
Zie ook isopropylalcohol.
Inert verwijst naar een materiaal of stof die chemisch niet-reactief is.
De Amerikaanse term voor een afgesloten afschrikoven.
Gekoppelde componenten waarbij de buitendiameter van het ene gelijk is aan of groter is dan de binnendiameter van het andere.
Indien de diameters gelijk zijn, kunnen de onderdelen met een pers in elkaar worden geperst. Indien de buitendiameter van het binnenste deel groter is dan de binnendiameter van het buitenste deel, dan moeten ze worden gemonteerd door middel van krimppassen.
Een verbinding, intermediaire fase of vaste oplossing, die twee of meer metalen bevat, met fysische eigenschappen en kristalstructuuren die verschillen van die van de zuivere metalen en hun vaste oplossingen.
Een van de oudste metaalvormingsmethoden, ook bekend als verlorenwasgieten of precisiegieten, gebruikt voor het gieten van metaal in een mal die wordt geproduceerd door een verloren model te omhullen, of 'in te bedden', met een vuurvaste slibcoating die bij kamertemperatuur uithardt. Na uitharding wordt het was- of plastic model verwijderd door middel van warmte, voordat de mal met vloeibaar metaal wordt gevuld. Investeringsgieten wordt vaak gebruikt om complexe componenten zoals turbinebladen te produceren.
Het proces waarbij ionen in een vast substraat worden ingebed door middel van een bundel geïoniseerde deeltjes om de fysische en chemische eigenschappen van het substraat te wijzigen. Dit resulteert in een gelegeerd oppervlak waarbij de ingebedde ionen omgeven zijn door de atomen van het substraat.
Het onderliggende principe van plasmanitreren.
Zie plasmanitreren.
Van isarn, het Oud-Saksische woord voor ijzer.
De atoomstructuur in metalen is gerangschikt in een regelmatig driedimensionaal patroon, een kristalstructuur genaamd. In het geval van ijzer kan dit worden gevisualiseerd als een reeks kubussen die naast en op elkaar zijn gestapeld. De hoeken van de kubus zijn atomen en elke hoek wordt gedeeld door acht aangrenzende kubussen of cellen. Naast hoekatomen bevat elke eenheidscel extra atomen; met één atoom in het midden van de cel wordt het een ruimtelijk gecentreerde kubische structuur (bcc) genoemd, terwijl met atomen in het midden van elk vlak van de cel het een vlakgecentreerde kubische structuur (fcc) wordt genoemd.
Puur ijzer kan in drie vormen bestaan, die alle stabiel zijn binnen verschillende temperatuurbereiken. Tussen kamertemperatuur en 911°C heeft ijzer een ruimtelijk gecentreerde kubische, rk kristalstructuur en wordt α (Alfa) ijzer genoemd, (algemeen bekend als ferriet). Bij 911°C treedt een kristallijne transformatie op en verandert de rk structuur in vlakgecentreerd kubisch, vk. Deze vorm wordt γ (Gamma) ijzer (austeniet) genoemd en bestaat tot 1392°C, bij welke temperatuur de structuur opnieuw verandert in rk, de hoge-temperatuur, δ (Delta-ferriet) vorm.
Wanneer andere metallische elementen aan ijzer worden toegevoegd, worden hun atomen verspreid in de ruimtes tussen de ijzeratomen, en op deze manier worden legeringen gevormd. De toevoeging van koolstof aan ijzer, zoals bij staal het geval is, veroorzaakt veranderingen in de kristalstructuur door de plaatsing van koolstofatomen in de ruimtes tussen ijzeratomen; bijvoorbeeld in gamma-ijzer, austeniet. Snelle afkoeling van staal door afschrikken vanuit het austenitische temperatuurbereik leidt tot een kristallografische transformatie naar de metastabiele harde fase, martensiet.
Zie ook ferro.
Zie cementiet.
Afkorting voor Internationale Standaardisatieorganisatie.
ISO ontwikkelt geen standaarden, maar biedt een methode om te controleren of een voorgestelde standaard voldoet aan specifieke eisen ten aanzien van zorgvuldige procedures, consensus en andere criteria die zijn opgesteld door de ontwikkelaars van de standaard.
Een wereldwijd geaccepteerde norm met betrekking tot milieumanagementsystemen; de ISO 14000-normenfamilie is bedoeld om organisaties te helpen negatieve effecten van hun bedrijfsvoering op het milieu te identificeren en te minimaliseren. Gerelateerd aan de ISO 9001:2008-normenfamilie, is ISO 14001 procesgericht in plaats van productgericht.
Een wereldwijd geaccepteerde norm met betrekking tot kwaliteitsmanagementsystemen die zijn ontworpen om ervoor te zorgen dat organisaties zich richten op het voldoen aan de behoeften en verwachtingen van klanten. De ISO 9001:2000-normenfamilie, die gericht is op verbetering en processen, was een radicale afwijking van de voorgaande clausulegestuurde versies. De huidige versie, ISO 9001:2008, is meer een norm voor bedrijfssystemen dan alleen voor kwaliteitsmanagementsystemen. ISO 9001:2008 vormt een gemeenschappelijke basis voor de koppeling van gerelateerde normen zoals ISO 14001, TS 16949 en AS 9100.
Een kleurloze vloeibare verbinding van koolstof, waterstof en zuurstof met de formule (CH3)2CHOH en een aangename geur.
Isopropylalcohol (ook bekend als isopropanol en wrijfalcohol) wordt in de industrie veelvuldig toegepast als oplosmiddel, een mild ontvettingsmiddel en een droogmiddel voor waterverwijdering, waarmee het volledig mengbaar is. Het vriespunt bedraagt -89ºC, wat de reden is voor het gebruik ervan in sub-zero behandelingsbaden met droogijs. Het verdampt gemakkelijk en is zeer brandbaar.
| Eigenschappen: | Smeltpunt | -89°C |
| Kookpunt | 82°C | |
| Relatieve dichtheid. | 2.1 (bij 0°C, Water = 1) | |
| Vlampunt | 12°C | |
| Zelfontbrandingstemperatuur | 425°C | |
| Explosiegrenzen | 2 tot 12% in lucht |
Evenwichtige krachten die in alle richtingen gelijkmatig werken; bij heet isostatisch persen (HIP) heeft het betrekking op omnidirectionele gelijke druk.
Zie gloeien.
Een fasetransformatie die plaatsvindt bij een constante temperatuur (isotherm). De benodigde tijd voor de voltooiing van de transformatie, en in sommige gevallen de vertraging voordat de transformatie begint, hangt af van de transformatietemperatuur en de samenstelling van de te behandelen legering.
Zie kerfslagproef.
Elk materiaal dat wordt gebruikt om componenten vast te houden of te ondersteunen tijdens warmtebehandeling. (Het wordt ook gebruikt om de activiteit te beschrijven van het samenstellen van een ovenlading met behulp van opspanning.)
Normaal gesproken wordt speciaal vervaardigde, algemeen bruikbare hittebestendige opspanning gebruikt, maar het kan evengoed gemaakt zijn van keramiek, roestvast staal of zelfs ongelegeerd staal, afhankelijk van de toepassing.
Ontlaten uitgevoerd op componenten die zijn gemonteerd in opspaninrichtingen die hun beweging tijdens de bewerking beperken.
Het doel van de opspanning is het beheersen van de vorm- of maattoleranties van componenten die tijdens het harden vervorming kunnen hebben ondergaan.
Kolsterising® is een gepatenteerd Bodycote diffusieproces dat de mechanische eigenschappen van austenitisch en duplex roestvast staal, legeringen op nikkelbasis en kobalt-chroomlegeringen verbetert zonder de goede corrosiebestendigheid van het basismateriaal aan te tasten. Het proces introduceert grote hoeveelheden koolstof in de austenitische structuur en leidt tot de vorming van wat S-fase of geëxpandeerd austeniet wordt genoemd.
Als gevolg hiervan wordt het staaloppervlak 4-5 keer harder (900-1200HV) dan het onbehandelde materiaal en leidt dit uiteindelijk tot een toename van de slijtvastheid, vermoeiingslevensduur, erosie- en cavitatiebestendigheid. Een diffusiediepte tot 50 µm kan worden bereikt zonder de corrosiebestendigheid te verminderen of de magnetische eigenschappen van het basismateriaal te beïnvloeden. Als positief neveneffect wordt de neiging tot vreten of fretting geëlimineerd.
Het Kolsterising® proces heeft geen invloed op de afmetingen, vorm, kleur of ruwheid van de behandelde onderdelen.
Talrijke toepassingen voor Kolsterised stalen componenten en onderdelen zijn te vinden in de voedingsmiddelen- en drankenindustrie, in chemische productieapparatuur, medische hulpmiddelen, offshore boorapparatuur, de olie- en gasindustrie en de automobielindustrie.
Bodycote K-Tech keramiek is een uniek assortiment van hoogwaardige thermochemisch gevormde keramische coatings voor de preventie van corrosie en slijtage in een breed scala aan industriële toepassingen. Ze kunnen worden aangebracht op de meeste ferro- en sommige non-ferro metalen en verschillen fundamenteel van alle andere technieken voor het aanbrengen van keramiek.
Wat Bodycote K-Tech technologie onderscheidt van bijna alle andere depositietechnieken voor keramiek, carbiden en metalen, is hun unieke corrosiebarrièreprestatie. Alle andere technieken, zoals HVOF, plasma, airspray, thermospray en galvaniseren, resulteren in coatings met inherente porositeit. Microbarsten kunnen en zullen corrosieproducten door de coating laten dringen, het substraat op het grensvlak corroderen en leiden tot delaminatie en afbladdering van de coating. Zelfs roestvaststalen substraten zijn niet immuun, aangezien de passieve laag die de roestvaste eigenschappen biedt, tijdens het coatingproces kan worden onderbroken en niet opnieuw kan worden gevormd zoals dat in de atmosfeer wel het geval zou zijn.
Het K-Tech assortiment produceert coatings die chemisch, niet mechanisch, gebonden zijn en absoluut dichte, porievrije corrosiebarrières hebben. Ze hebben een breed bedrijfstemperatuurbereik – van cryogene pomptoepassingen tot gasturbinecompressoren. Dankzij het aanbrengproces kunnen geometrieën zoals interne boringen effectief worden gecoat. K-Tech coatings vertonen extreme hardheid, wat de levensduur van mechanische componenten aanzienlijk verbetert. Ze hebben een glad oppervlak met lage wrijving en zijn bestand tegen vreten.
Het K-Tech keramische verdichtingsproces verbetert de corrosiebestendigheid van andere coatings aanzienlijk. Een composiet keramisch materiaal wordt thermochemisch gebonden aan door de klant gespecificeerde gebieden op een onderdeel, inclusief buitendiameters (OD's) en binnendiameters (ID's) en enkele niet-zichtbare gaten en poorten. Individuele keramische deeltjes zijn submicron van formaat en bestaan uit mengsels van geselecteerde keramische materialen die aan elkaar en aan het substraat zijn gebonden. Poreus na de initiële vorming van het keramiek, wordt de K-Tech-applicatie verdicht met behulp van keramische precursorchemicaliën plus corrosiebestendige chemicaliën. Wanneer thermochemisch in situ omgezet in keramiek en corrosiebescherming, vormen de verdichtingsprocessen extra bindingen en massa binnen het initiële keramische lichaam. Elke verdichtingscyclus vult een deel van de resterende porositeit totdat een volledig dichte, niet-poreuze, corrosiebestendige keramische coating is gecreëerd.
De K-Tech coating ontwikkelt een binding met het substraat door de vorming van een spinel-achtige interface tussen de keramische coating en het metalen oppervlak. Een deel van de thermochemische reactie zorgt ervoor dat de metaalatomen van het substraat tijdens de initiële verwerking migreren naar de keramische coating, wat resulteert in een extreem hoge hechtsterkte met het substraat, van meer dan 10.000 psi.
De unieke combinatie van deeltjeshardheid, chemische binding en gebrek aan porositeit resulteert in een coating die ongeëvenaard is in slijtvastheid in corrosieve omgevingen. Dit is in de praktijk bewezen door het gebruik van K-Tech coatings in downhole-toepassingen, wat resulteert in levensduren van componenten die nu in jaren worden gemeten in plaats van in dagen en weken.
Het wrijven van twee oppervlakken tegen elkaar, met of zonder schuurmiddelen, om een extreme dimensionale nauwkeurigheid of een superieure oppervlakteafwerking te verkrijgen.
Van het Angelsaksische woord 'Lead' en het Latijnse 'Plumbum', wat 'zacht wit metaal' betekent.
Het ijzer-cementiet eutecticum gevonden in gietijzer.
Ledeburiet is vernoemd naar de Duitse metallurg, Professor Adolf Ledebur (1837-1916).
Zie ook eutectoïde transformatie.
Lindure® is een gepatenteerde diffusiebehandeling van Bodycote die een alternatief is voor conventionele warmtebehandeling wanneer een verbeterde dimensionale controle gewenst is. Tijdens het Lindure® proces worden stikstof, koolstof en zuurstof in het oppervlak van een werkstuk gediffundeerd. De kleur van een Lindure® behandeld onderdeel is doorgaans matgrijs. De feitelijke oppervlakteafwerking zal niet veranderen als de afwerking groter is dan 32 RMS. Voor afwerkingen fijner dan 32 RMS zal het oppervlak enigszins ruwer worden. Lindure® oppervlakken kunnen worden gepolijst om een oppervlak te creëren dat zowel esthetisch aantrekkelijk als duurzaam is.
Het Lindure® proces produceert een vaste, voornamelijk enkelvoudige epsilonfase nitridoppervlaktelaag, gewoonlijk de verbindingslaag genoemd, wat resulteert in een hoogwaardige metallurgische binding die niet onderhevig is aan afschilfering of afbladdering. Onder deze laag bevindt stikstof zich in lagere concentraties en kan het worden gevonden in een vaste oplossing; dit gebied wordt de diffusiezone genoemd. Stikstof in vaste oplossing brengt drukspanning in het oppervlak van een werkstuk, wat resulteert in verbeterde vermoeiingseigenschappen. Hoewel ontlaten niet vereist is als onderdeel van het Lindure® proces, kan het worden gebruikt om de ductiliteit te verbeteren door stikstof in de diffusiezone te precipiteren.
Lindure® is met succes toegepast op een breed scala aan onderdelen, variërend van een enkel kunststof spuitgietgereedschap tot grootschalige auto-overbrengingen. In de meeste gevallen wordt Lindure® gekozen als een kosteneffectief technisch alternatief voor conventionele warmtebehandelingsprocessen die onaanvaardbare vervorming of groei veroorzaken. Hoewel groei en vervorming niet volledig worden geëlimineerd, worden ze met een orde van grootte verminderd. Dimensionale veranderingen worden doorgaans beperkt tot minder dan 0,0005 inch per oppervlak. In sommige toepassingen zijn nabewerkingen zoals slijpen en plateren geëlimineerd.
Argongas dat is omgezet in een kleurloze vloeistof door het af te koelen tot een temperatuur onder 186ºC.
Vloeistof is de zuiverste vorm waarin argon wordt geleverd. Het is ook veel efficiënter om argon als vloeistof op te slaan dan als gecomprimeerd gas, aangezien elk volume vloeistof 822 volumes gas zal opleveren wanneer het bij kamertemperatuur en atmosferische druk in gas wordt omgezet.
Vloeibaar argon wordt vaak gebruikt als bron van zeer zuiver argongas voor toepassing bij heet isostatisch persen en in warmtebehandelingsatmosferen.
| Eigenschappen: | Kookpunt | -186°C |
| Dichtheid | 1394 kg/m³ | |
| Relatieve dichtheid. | 1.39 (Water = 1) | |
| Verhouding tot gasvolume | 1 : 822 (Bij kamertemperatuur) |
Stikstof gas dat is omgezet in een kleurloze vloeistof door het af te koelen tot een temperatuur onder 196ºC.
Vloeistof is de zuiverste vorm waarin stikstof wordt geleverd. Het is ook veel efficiënter om stikstof als vloeistof op te slaan dan als gecomprimeerd gas, aangezien elk volume vloeistof 682 volumes gas zal opleveren wanneer het bij kamertemperatuur en atmosferische druk in gas wordt omgezet.
Vloeibare stikstof wordt vaak gebruikt als koelmiddel bij sub-zero behandelingen en als bron van zeer zuiver stikstofgas. Stikstof afkomstig van vloeistof is veel zwaarder dan lucht vanwege de zeer lage temperatuur.
| Eigenschappen: | Kookpunt | -196°C |
| Dichtheid | 808 kg/m³ | |
| Relatieve dichtheid. | 0,8 (Water = 1) | |
| Verhouding tot gasvolume | 1 : 682 (Bij kamertemperatuur) |
Zuurstof gas dat is omgezet in een lichtblauwe vloeistof door het af te koelen tot een temperatuur onder 183ºC.
Vloeistof is de zuiverste vorm waarin zuurstof wordt geleverd. Het is ook veel efficiënter om zuurstof als vloeistof op te slaan dan als gecomprimeerd gas, aangezien elk volume vloeistof meer dan 500 volumes gas zal opleveren wanneer het bij kamertemperatuur en atmosferische druk in gas wordt omgezet.
| Eigenschappen: | Kookpunt | -183°C |
| Dichtheid | 1142kg/m3 | |
| Relatieve dichtheid. | 1.14 (Water = 1) | |
| Verhouding tot gasvolume | 1 : 842 (Bij kamertemperatuur) |
Een papier, normaal paars van kleur, dat rood wordt in een zure oplossing en blauw in een alkalische oplossing.
Lakmoes is een wateroplosbaar mengsel van verschillende kleurstoffen, gewonnen uit bepaalde korstmossen, dat verkrijgbaar is als oplossing of kan worden geabsorbeerd op poreus papier. De resulterende oplossing of het stuk papier wordt een pH-indicator die wordt gebruikt om te bepalen of een oplossing zuur of alkalisch is.
Lakmoespapier wordt rood onder zure omstandigheden bij een pH van 4,5 of lager en wordt blauw onder alkalische omstandigheden bij een pH van meer dan 8,3. Zwakke zuren en basen met een pH tussen 4,5 en 8,3 lijken neutraal te zijn.
Een apparaat dat een toegepaste belasting omzet in een elektrisch signaal.
Een thermokoppel geplaatst in een ovenlading op een positie die de gemiddelde temperatuur van de lading vertegenwoordigt.
Vergelijk met regelthermokoppel en sonde-thermokoppel.
Staalsoorten die minder dan 2% metaallegerende elementen bevatten.
Zie ook gelegeerd staal, koolstofstaal, hooggelegeerd staal, ongelegeerd staal.
Zie koolstofstaal.
LPC heeft industriële volwassenheid bereikt met de ontwikkeling van vacuümovens en besturingen die in staat zijn tot gascarboneren en het afschrikken van de gecarboneerde componenten met olie of onder druk staand inert gas. Dankzij hun zeer goed regelbare opwarmsnelheden en de mogelijkheid van hoge carboneringstemperaturen (950/1030°C) vinden ze een economische toepassing voor middeldiepe en diepe randlaagbehandelingen. Deze methoden hebben het voordeel dat behandelde componenten gedurende het hele proces stationair blijven en de risico's op schade aan componenten door beweging van hete componenten worden geëlimineerd. De oppervlakte- en randlaagchemie kan zeer nauwkeurig worden gecontroleerd, evenals de randlaagdieptes, binnen zeer nauwe toleranties, en, zoals bij alle vacuümprocessen, blijven behandelde componenten schoon. Er kunnen dus besparingen worden gerealiseerd in nabewerkingsoperaties na de warmtebehandeling, die de iets hogere behandelingskosten van deze carboneermethoden ruimschoots compenseren. Hoewel er een zorgvuldige afstemming van de procesparameters nodig is voor elk te behandelen componentontwerp, bieden de vacuümmethoden een veel nauwkeurigere controle van het randlaagdieptebereik, de uniformiteit en de randlaagchemie dan de andere oppervlaktehardingsmethoden.
Zie ook vacuümcarboneren.
Een variatie op het thermisch spuitproces waarbij het proces onder gecontroleerde atmosfeercondities wordt uitgevoerd. Het proces wordt uitgevoerd in een vacuümkamer en het thermisch spuitpistool werkt normaal gesproken in een lagedrukomgeving van een inert gas, meestal argon.
Ernstige porositeit, zichtbaar met het blote oog.
De eigenschap van een metaal die het mogelijk maakt om het in verschillende vormen te vervormen zonder te breken.
Van het Latijnse woord 'magnes', wat 'magneet' betekent.
Een hardingsmethode, die met name wordt toegepast om vervorming te minimaliseren. Martempering omvat het afschrikken van het onderdeel tot net boven de transformatietemperatuur en het verwarmde onderdeel op die temperatuur houden om temperatuurvereffening door het hele onderdeel mogelijk te maken, gevolgd door afkoeling tot omgevingstemperatuur.
Een staal waarvan de structuur in essentie volledig uit martensiet bestaat.
De structuur van staal na afschrikken (of harden).
Martensiet is een aciculair (naaldvormig) type ferriet. Het wordt gevormd wanneer austeniet te snel wordt afgekoeld om ferriet normaal te laten vormen, in overeenstemming met het evenwichtsdiagram. Aangezien martensiet geen evenwichtsfase is, wordt het nooit weergegeven op fasediagrammen.
Martensiet is zeer hard en bros, maar kan taaier (en zachter) worden gemaakt door ontlaten. Bij ontlaten breekt martensiet af tot ferriet dat een fijn precipitaat van cementiet bevat. De structuur die na ontlaten wordt verkregen, wordt tegenwoordig eenvoudigweg ontlaten martensiet genoemd. In het verleden werden de structuren die werden verkregen door martensiet bij verschillende temperaturen te ontlaten echter troostiet (ontlaten bij lage temperatuur) en sorbiet (ontlaten bij hoge temperatuur) genoemd.
Martensiet is vernoemd naar de Duitse ingenieur Adolf Martens (1850-1914).
Zie ook martensitisch.
Zie afschermen.
Bij thermisch spuiten verwijst mechanische hechting naar de aanhechting van een thermisch gespoten laag op een opgeruwd oppervlak door het mechanisme van mechanische verankering.
In de context van de metallurgie verwijst mechanische verankering naar de eerste fase in het hechtingsproces waarbij lijmen worden gebruikt om twee of meer materialen te verbinden. Om een goede hechting te verkrijgen, moet de lijm doordringen in eventuele poriën en onregelmatigheden.
Eigenschappen van een materiaal die mechanisch worden bepaald.
Mechanische eigenschappen worden bepaald door tests waarbij het te testen onderdeel wordt vervormd of vernietigd. Typische tests die worden gebruikt zijn trek-, slag-, buig-, spanningsbreuk-, kruip-, hardheids- en vermoeiingstests.
Aangezien al deze tests materiaal beschadigen of vernietigen, worden ze vaak uitgevoerd op proefstukken die representatief zijn voor de componenten, in plaats van op de dure componenten zelf. Hardheidstesten kunnen worden uitgevoerd op componenten die een geschikt gebied hebben dat niet beschadigd raakt door de indruk die de test achterlaat.
Tests die worden gebruikt om de mechanische eigenschappen van een materiaal te bepalen dat wordt gebruikt voor de productie van componenten.
Er zijn een groot aantal testen die kunnen worden uitgevoerd, maar de meest gebruikte na warmtebehandeling zijn de trekproef, de kerfslagproef (Charpy of Izod genoemd, afhankelijk van het gebruikte proefstuk) en de hardheidstest. Aangezien deze testen destructief zijn, worden ze over het algemeen uitgevoerd op proefstukken die representatief zijn voor de componenten, om de kosten van het vernietigen van een component te vermijden. Hardheidstesten kunnen worden uitgevoerd op componenten die een geschikt oppervlak hebben dat niet beschadigd raakt door de indruk die de test achterlaat.
Zie koolstofstaal.
Een kleine chemische reactor waarin een metaal langzaam reageert met de zuurstof in de lucht.
Veel gebruikt in zuurstofmeetapparatuur.
Metaalspuitgieten (MIM) is een vormtechniek voor kleine componenten in grote volumes, waarbij een mengsel van fijne metaalpoeders (~60 vol. %) en een bindmiddel onder hoge druk in matrijzen wordt geperst. Na het vormen worden de onderdelen onderworpen aan ontbinding en sinteren om een hoge dichtheid te bereiken.
Zie Thermisch spuiten.
Metaalverbinding omvat diverse technieken voor het tot stand brengen van een mechanische verbinding tussen afzonderlijke componenten wanneer deze worden samengevoegd.
Zie ook hardsolderen, elektronenbundellassen, vacuümhardsolderen.
De studie van de fysische eigenschappen van metalen, met behulp van metallurgische technieken zoals microscopie. Metallografische monsters worden voorbereid door slijpen, polijsten en etsen en worden doorgaans in hars ingebed ter ondersteuning van onderzoek en opslag. De monsters worden vervolgens onder een microscoop onderzocht, waar analyse van de microstructuur, materiaaleigenschappen en kwaliteit kan worden uitgevoerd.
Een metalloïde is een element uit het periodiek systeem dat intermediaire fysische en chemische eigenschappen heeft, wat betekent dat het noch als metaal, noch als niet-metaal kan worden gedefinieerd. Sommige metalloïden vertonen semi-geleidende eigenschappen.
Ook wel aangeduid als een metaalbinding, is een metallurgische binding de primaire binding die metaal bijeenhoudt. Deze binding wordt gevormd tijdens lasprocessen tussen basis- en toevoegmaterialen.
Het vakgebied van de metallurgie omvat de wetenschap, technologie en gerelateerde processen met betrekking tot metalen en legeringen.
Bestaande uit een continue metaal- of legeringsfase die aanvullende fase(n) bevat.
Een composiet bestaande uit een niet-metallische versterking opgenomen in een metaalmatrix. De versterkingen kunnen continu (bijv. koolstofvezels) of discontinu (bijv. siliciumcarbide whiskers) zijn. MMC's kunnen worden geproduceerd door chemische dampafzetting, vloeibaar metaalinfiltratie, diffusiehechten, direct gieten of vormnabij technieken. Het composiet verkrijgt de metallische aard van thermische en elektrische geleidbaarheid met hogere bedrijfstemperatuurlimieten en verbeterde mechanische eigenschappen dan het basismetaal.
Een aggregaat van discrete metaal- en/of legeringsdeeltjes die doorgaans een grootte hebben van 1 tot 1000 µm. Poeder kan voorgelegeerd zijn, een elementaire mix, of een mengsel van beide, om een uiteindelijke samenstelling te bereiken.
Een kleurloos en geurloos gas met de formule CH4.
Het staat algemeen bekend als aardgas omdat het de belangrijkste component (80/95%) is van de natuurlijk voorkomende koolwaterstofgassen die vaak worden aangetroffen in combinatie met ruwe olie en ook wordt uitgestoten door moerassen als gevolg van de ontbinding van vegetatie onder water.
Methaan reageert met staal bij temperaturen boven 800°C en brengt koolstof in het oppervlak. Het wordt daarom vaak gebruikt als een van de toevoegingen aan warmtebehandelingsatmosferen om hun koolstofpotentiaal te regelen. Omdat het zeer brandbaar is, wordt het ook gebruikt als brandstof voor het verwarmen van ovens.
| Eigenschappen: | Smeltpunt | -182°C |
| Kookpunt | -164°C | |
| Relatieve dichtheid. | 0,6 (Lucht = 1) | |
| Vlampunt | -221°C | |
| Zelfontbrandingstemperatuur | 537°C | |
| Explosiegrenzen | 5 tot 15% in lucht |
De temperatuur waarbij de transformatie van austeniet naar martensiet voltooid (afgerond) zal zijn.
Mf staat simpelweg voor martensietafwerking. Bij staal met een laag koolstofgehalte en een lage legering is de Mf-temperatuur ongeveer 250°C.
De Mf-temperatuur varieert, afhankelijk van het koolstof- en legeringsgehalte van het staal, en neemt af naarmate het koolstof- en legeringsgehalte toeneemt. Als de Mf-temperatuur onder kamertemperatuur ligt, zal een deel van het austeniet in de structuur (rest-austeniet) achterblijven.
Zie ook Ms-temperatuur.
Afkorting voor fotomicrograaf.
Porositeit niet zichtbaar zonder vergroting. Vaak wordt microporositeit eenvoudigweg aangeduid als porositeit.
De fysische eigenschappen van de microstructuur van een materiaal beïnvloeden sterk de toepassing ervan in een industriële omgeving. Thermische behandeling wordt gebruikt om de microstructuur van materialen te wijzigen en te verbeteren, teneinde gewenste eigenschappen te verkrijgen zoals sterkte, hardheid, corrosiebestendigheid, enzovoort. De microstructuur van materialen kan worden waargenomen met een microscoop bij vergrotingen van meer dan 25x.
Zie ook metallografie.
Een staal zonder metalen legeringselementen en minder dan ongeveer 0,2% koolstof.
Ook bekend als koolstofarm staal, is zacht staal het eenvoudigste en goedkoopste staal en wordt het doorgaans onbehandeld gebruikt.
Zie ook gelegeerd staal, koolstofstaal, hooggelegeerd staal, laaggelegeerd staal.
Frezen is een bewerkingstechniek die wordt gebruikt voor het snijden en vormen van vast materiaal. Het wordt uitgevoerd door freesmachines met roterende frezen die handmatig of geautomatiseerd kunnen worden bediend. Digitaal geautomatiseerde bewerking wordt computer numerical control (CNC) genoemd. Freesmachines zijn in staat om eenvoudige tot zeer complexe bewerkingen uit te voeren.
Een gangbare naam voor het metaal molybdeen (Mo).
Van het Griekse woord 'molybdos', wat 'lood' betekent.
De temperatuur waarbij de transformatie van austeniet naar martensiet begint.
Ms betekent eenvoudigweg martensietstart. In koolstofarme, laaggelegeerde staalsoorten bedraagt de Ms-temperatuur ongeveer 350ºC.
De Ms-temperatuur varieert, afhankelijk van het koolstof- en legeringsgehalte van het staal, en neemt af naarmate het koolstof- en legeringsgehalte toeneemt.
Zie ook Mf-temperatuur.
Een kamer in een oven die directe straling van de verwarmingselementen op de werkstukken voorkomt en tevens kan dienen om de gassen door de lading te leiden.
Bij vroege gasgestookte ovens kwamen de verbrandingsproducten in de oven en vormden effectief de atmosfeer. Dit was geen probleem wanneer de materialen of componenten niet in de afgewerkte staat waren. Echter, voor precisie warmtebehandeling met behulp van gecontroleerde atmosfeer was het mengen van de verbrandingsproducten met de atmosfeer niet toegestaan. Dienovereenkomstig was de moffel oorspronkelijk een interne, gasdichte kamer die de verbrandingsproducten en de gecontroleerde atmosfeer scheidde.
Moderne gasgestookte ovens omvatten de branders in buizen (stralingsbuizen) om de verbrandingsproducten gescheiden te houden van de ovenatmosfeer. Dienovereenkomstig dient de moffel niet alleen om directe straling van de stralingsbuizen, die een veel hogere temperatuur hebben dan het te behandelen materiaal, te voorkomen, maar leidt deze ook de atmosfeer over de stralingsbuizen en door de lading om een gelijkmatige verwarming en atmosfeerverdeling te garanderen.
Een hard, bruinkleurig vuurvast materiaal gevormd door de combinatie van aluminiumoxide met siliciumdioxide in de geschatte verhouding van drie delen aluminiumoxide op twee delen siliciumdioxide.
Mulliet wordt veelvuldig gebruikt voor de vervaardiging van hittebestendige, vuurvaste onderdelen voor ovens.
Oorspronkelijk gevonden als een natuurlijk voorkomend mineraal op het eiland Mull in Schotland, waaraan het zijn naam ontleent. Het wordt nu synthetisch geproduceerd en gebruikt als vuurvast materiaal.
Oorspronkelijk een acroniem (National Aeronautical and Defense Contractors Accreditation Program), is Nadcap nu de wereldwijde merknaam van een systeem dat begin jaren negentig werd ontwikkeld door Amerikaanse Aerospace Prime Contractors. Zij kwamen bijeen om samen te werken aan de ontwikkeling van een systeem van branchebrede 'standaarden' om de activiteiten van aanbieders van 'speciale processen' voor de luchtvaart en aanverwante industrieën te controleren. Het wordt beheerd door het Performance Review Institute (PRI), dat deel uitmaakt van de SAE (Society of Automotive Engineers). Hun missie is om "internationale, onpartijdige, onafhankelijke beoordelingen van productieprocessen en producten en certificeringsdiensten te bieden met als doel waarde toe te voegen, de totale kosten te verlagen en de relaties tussen hoofdaannemers en leveranciers te vergemakkelijken."
Zie ook AS 9100.
Zie methaan.
De vorm van een PM-onderdeel, gietstuk of smeedstuk dat redelijk nauwkeurig overeenkomt met de gespecificeerde afmetingen. Een dergelijk onderdeel vereist een nabewerking op sommige of alle oppervlakken om de uiteindelijke afmetingen te bereiken. De nauwkeurigheid van de uiteindelijke afmetingen hangt af van de economie van grondstofbesparingen versus bewerkingskosten versus de complexiteit van het ontwerp en de fabricage.
De insnoering van het monster in het midden tijdens een trekproef.
De meest gebruikte eenheid van kracht.
Eén newton wordt gedefinieerd als de kracht die nodig is om een versnelling van 1 m/s² te produceren op een massa van 1 kg. (kracht = massa x versnelling).
Het is vernoemd naar de Engelse wetenschapper en wiskundige Sir Isaac Newton (1643-1727).
Van het Duitse woord kupfernickel, wat 'duivelskoper' betekent.
Vernikkeld zilver, ook bekend als Duits zilver, is genoemd naar zijn zilverachtige uiterlijk, en niet naar de elementaire samenstelling. Het is een legering van koper en nikkel en bevat vaak zink. De gebruikelijke samenstelling is 60% koper, 20% nikkel en 20% zink. Moderne nikkellegeringen bevatten over het algemeen allemaal aanzienlijke hoeveelheden zink.
Nitreren is de diffusie van stikstof in het oppervlak van speciaal gelegeerd staal om een hard oppervlak en een zachte kern te verkrijgen zonder verdere behandeling. De behandeling wordt over het algemeen uitgevoerd in het temperatuurbereik van 470ºC tot 530ºC in een atmosfeer van ammoniak, hoewel ook andere behandelingsmedia kunnen worden gebruikt, zoals zoutbaden en plasma.
Nitreren wordt alleen uitgevoerd op speciale gelegeerde staalsoorten die chroom of aluminium bevatten. Het is de reactie van de stikstof met deze legeringselementen die de harding veroorzaakt, zodat, in tegenstelling tot carboneren en carbonitreren, afschrikken na de behandeling niet nodig is. De nascent stikstof wordt verkregen uit een atmosfeer van ammoniakgas, dat bij 500°C dissocieert in zijn samenstellende elementen, stikstof en waterstof. De stikstof, die in oplossing is in het ijzer, diffundeert naar binnen en vormt aluminium- of chroomnitriden, wat een hoge hardheid produceert in het oppervlak van het genitreerde onderdeel. Een laag ijzernitride en legeringsnitriden vormt zich op het oppervlak (de 'witte laag'). Aangezien deze bros is, wordt deze normaal gesproken vóór gebruik van lageroppervlakken verwijderd. Net als bij carboneren is de hardingsdiepte afhankelijk van tijd en temperatuur.
Aangezien nitreren een behandeling bij lage temperatuur is, wordt het uitgevoerd op staalsoorten die reeds gehard en ontlaten zijn. Het uiteindelijke ontlaten moet ten minste 50ºC boven de nitreertemperatuur zijn uitgevoerd. Alle staalsoorten voor nitreren moeten molybdeen bevatten om ontlaatbrosheid te voorkomen, veroorzaakt door het staal lange tijd op ongeveer 500ºC te houden.
Nitreren biedt voordelen naast een vrijheid van vervorming, wat te danken is aan de lage behandelingstemperatuur en het feit dat afschrikken niet nodig is. De hardingsrespons is te danken aan het dislocatieblokkerende vermogen van de legeringsnitriden die verspreid zijn over de genitreerde laag. Er kan een nog hogere oppervlaktehardheid worden ontwikkeld dan door carboneren, hoewel de verkrijgbare hardingsdieptes kleiner zijn. Door het hoge niveau van drukspanning binnen de genitreerde laag, kan de vermoeiingsweerstand van componenten worden verhoogd. De hardheid van een genitreerd onderdeel blijft behouden wanneer het wordt blootgesteld aan verhoogde temperaturen. Waar temperaturen van 200°C voldoende zijn om een gecarbureerde laag te doen beginnen te verzachten, zijn temperaturen boven die van nitreren of zeer langdurige blootstelling nodig om een genitreerde laag te doen verzachten.
Hoewel het nitreerproces zelf vrijwel 'vervormingsvrij' is, veroorzaakt het wel een kleine, voorspelbare groei van het genitreerde component, en het is noodzakelijk om ervoor te zorgen dat een component zich in een spanningsvrije toestand bevindt voorafgaand aan het nitreren, anders kan vervorming optreden. Daarom verdient het de voorkeur om een stabilisatiebehandeling op te nemen na de voorruwfase. Aangezien in de meeste componenttoepassingen de kernsterkte belangrijk is, is de gebruikelijke planningsvolgorde als volgt:
Selectief nitreren kan worden bereikt door het gebruik van elektrolytisch aangebracht tin of koper, of door het gebruik van tin-gebaseerde beschermende verf om gebieden af te dekken die zacht moeten blijven, waardoor de diffusie van stikstof daar wordt voorkomen.
Zie ook plasma nitreren, gasnitreren, Corr-I-Dur®.
Nitrocarboneren wordt uitgevoerd bij subkritische temperaturen en omvat de diffusie van stikstof en koolstof in het oppervlak van koolstofstaal om een enigszins hardere randlaag en een zachte kern te verkrijgen met een zeer dunne verbindingenlaag aan het oppervlak.
De samengestelde laag is slijt- en corrosiebestendig en toch niet bros, in tegenstelling tot zijn tegenhanger in het nitreerproces. Aangezien het een essentieel onderdeel vormt van de eigenschappen die van het proces worden vereist, mag het niet worden verwijderd door daaropvolgende bewerking. Onder de samengestelde laag verbetert de dunne buitenlaag de vermoeiingsweerstand van het onderdeel aanzienlijk.
Hoewel nitrocarboneren kan worden toegepast op de meeste staalsoorten die genitreerd kunnen worden, wordt het het meest toegepast op zacht staal en laaggelegeerd staal, waarvan het de eigenschappen drastisch verbetert.
Zoutbaden werden aanvankelijk gebruikt voor nitrocarboneren, waarbij diverse zoutmengsels werden toegepast die doorgaans onder merknamen werden verkocht. Tegenwoordig worden vaak wervelbedovens gebruikt wanneer kleine componenten genitrocarboneerd moeten worden. Deze bieden het voordeel van een gelijkmatige behandeling door de gehele lading en over elk afzonderlijk component.
Zoals bij alle gasvormige processen is de controle beter dan bij het zoutbad en is de kwaliteit van de verbindingslaag, met name de afwezigheid van porositeit en de gelijkmatigheid, ver superieur. Langere behandelingstijden zijn ook mogelijk dan met zoutbaden, aangezien de tekortkomingen van de verbindingslaag (porositeit en afbrokkelingsproblemen) niet bestaan om beperkingen te veroorzaken zoals bij de zoutprocessen. Daarom wordt gasvormig nitrocarboneren toegepast op een breed scala aan materialen en componenten.
Nitrocarboneren kan worden gebruikt in plaats van cyanideren en carbonitreren voor gevoelige onderdelen voor vervorming, bijv. koppelingsplaten, borgringen, enz. Veel onderdelen, zoals nokkenassen, krukassen, torsiestaven, profiteren van nitrocarboneren na harden en ontlaten, en een toename van de vermoeiingslevensduur van 30 tot 130% is gebruikelijk.
Alle nitrocarbureerbehandelingen bieden het voordeel van vrijheid van componentvervorming dankzij de lage behandelingstemperatuur en het feit dat afschrikken alleen nodig is indien optimale vermoeiingsweerstand vereist is. Het gebruik van nitrocarboneren als alternatief voor conventioneel ondiep nitreren met geschikte gelegeerde staalsoorten die chroom of aluminium bevatten, is eveneens praktisch, met aanzienlijke besparingen in verwerkingstijd.
Zie ook austenitisch nitrocarboneren, ferritisch nitrocarboneren, plasma nitrocarboneren, Corr-I-Dur®.
Een kleurloos en geurloos gasvormig element dat 78,1% van de aardatmosfeer uitmaakt.
Het ondersteunt geen leven of verbranding en wordt over het algemeen als niet-reactief (inert) beschouwd, behalve bij zeer hoge temperaturen. Om die reden wordt het veel gebruikt als beschermgas bij warmtebehandeling.
Stikstof wordt verkregen als bijproduct van het vloeibaar maken en scheiden van lucht.
| Eigenschappen | Kookpunt: | -195.8ºC |
| Relatieve dichtheid. | 0,967 (Lucht = 1) |
Gebruikt als primair en secundair gas bij plasmaspuiten.
Ontdekt in 1772 door Daniel Rutherford en vervolgens (1790) genoemd naar nitre (salpeter – KNO3) en gennan (vormend). In zijn natuurlijke vorm heeft het twee atomen gecombineerd: N2.
Zie ook vloeibare stikstof.
Nivox®-processen omvatten een groep door Bodycote gepatenteerde op plasma gebaseerde diffusiebehandelingen zoals nitreren of nitrocarboneren voor diverse staalsoorten, met name roestvast staal, alsook legeringen op nikkelbasis en titaniumlegeringen. De behandeling verbetert de oppervlaktehardheid en de weerstand tegen abrasieve slijtage aanzienlijk. Het milde proces voorkomt vervorming en dimensionale veranderingen. Afhankelijk van het proces kan puur nitreren – met of zonder verbindinglaag – of nitrocarboneren worden toegepast om de eigenschappen van het component te verbeteren.
De speciale procestechniek van Nivox® maakt ook de oppervlakteharding van corrosiebestendige materialen mogelijk door nitreren of nitrocarboneren, waardoor de zogenaamde S-fase ontstaat die voornamelijk wordt toegepast in de nucleaire industrie, werktuigbouwkunde en luchtvaart. De corrosiebestendigheid van de behandelde componenten blijft grotendeels onaangetast en garandeert optimale mechanische eigenschappen, slijtvastheid en corrosiebestendigheid.
Elk metaal of legering dat geen opzettelijke toevoeging van ijzer bevat.
Zie niet-metaal.
Alle elementen in het periodiek systeem kunnen worden beschouwd als een metaal of een niet-metaal, gezien hun fysische en chemische eigenschappen. Elementen met intermediaire eigenschappen worden metalloïden genoemd.
Warmtebehandeling gevolgd door luchtkoeling, van zwaar gesmeed en koudgevormd staal, bedoeld om de structuur te herstellen naar een 'normale' toestand.
Wanneer ongelegeerd koolstofstaal of laaggelegeerd staal voldoende moet worden verzacht om een matige mate van koudvervorming of verspaning mogelijk te maken, of om de kristalstructuur te homogeniseren, kan normaliseren worden toegepast. Deze behandeling omvat het verwarmen van het werkstuk tot boven de bovenste kritische temperatuur en het aanhouden van die temperatuur gedurende voldoende tijd om volledige austenitisatie te laten plaatsvinden, gevolgd door afkoeling in lucht of in een gecontroleerde atmosfeer tot omgevingstemperatuur. Hoewel het niet dezelfde mate van verzachting oplevert als de gloeibehandelingen, heeft normaliseren lagere kosten en is het een veel snellere methode.
Nucleatie, in metallurgische zin, verwijst naar het begin van een fasetransformatie op afzonderlijke plaatsen, waarbij de kern het eerste stabiele deeltje is dat een matrixinterface en de initiatie van een nieuwe fase of een faserecrystallisatie mogelijk maakt.
Het zaaien van wolken met kooldioxide om regendruppels te nucleëren is een voorbeeld van de introductie van een vreemd deeltje om nucleatie te bewerkstelligen.
Organische coatings zijn niet-metallisch en worden gebruikt om metaal te beschermen tegen schadelijke omgevingsomstandigheden en chemische aantasting. Ze worden doorgaans aangebracht door spuiten of dompelcentrifugeren, wat ideaal is voor kleine componenten zoals bevestigingsmiddelen. Organische coatings kunnen een uitstekende zoutnevelbestendigheid bieden voor relatief kleine laagdikte en zijn perfect voor corrosiebeschermingssystemen.
Het resultaat van een chemische reactie waarbij een element oxideert door zich te verbinden met zuurstof. Een veelvoorkomend voorbeeld van een oxide is roest – het lage-temperatuur-oxide dat ontstaat wanneer zuurstof reageert met ijzer.
Het oppervlak van een component omzetten in zijn oxide door reactie met zuurstof bij hoge temperaturen.
IJzer en staal kunnen ook door water worden geoxideerd, en de roodachtige, poederachtige oxide die daarbij ontstaat, wordt roest genoemd.
Een kleurloos en geurloos gasvormig element dat 20,9% van de aardatmosfeer uitmaakt.
Zuurstof is zeer reactief en oxideert gemakkelijk veel materialen, zowel bij omgevings- als bij verhoogde temperaturen. Oxidefilms kunnen soms een voordeel zijn op metalen, doordat ze corrosiebestendigheid of een cosmetische afwerking aan een component geven, daarom bevatten sommige warmtebehandelingsatmosferen zuurstofhoudende bestanddelen zoals waterdamp.
Zuurstof is het enige gas dat leven kan ondersteunen en zuurstoftekort is levensgevaarlijk, vooral in besloten ruimtes. Symptomen of effecten van verlaagde zuurstofniveaus zijn:
| 20,9-18% zuurstof | Normale ademhaling |
| 18-14% zuurstof | Ademhaling en hartslag versneld, spiercoördinatie licht verstoord |
| 14-10% zuurstof | Emotionele ontreddering, abnormale vermoeidheid, verstoorde ademhaling |
| 10-6% zuurstof | Misselijkheid en braken, collaps of bewustzijnsverlies |
| Minder dan 6% zuurstof | Convulsies, ademhalingsstilstand en snelle dood |
| Eigenschappen: | Kookpunt: | -183.0ºC |
| Relatieve dichtheid. | 1.1 (Lucht = 1) |
Ontdekt in 1774 door Joseph Priestly en genoemd naar de Griekse woorden oxus (zuur) en gennan (vormend). In zijn natuurlijke vorm heeft het twee atomen gecombineerd: O2.
Ozon (O3) is een andere vorm van zuurstof, bestaande uit drie gecombineerde zuurstofatomen. Het wordt van nature in de atmosfeer gevormd door de inwerking van ultraviolet licht op zuurstof en tijdens elektrische ontladingen. Het is de scherpe geur die waarneembaar is na enige tijd gebruik van een elektrische speelgoedtrein.
Zie ook vloeibare zuurstof.
Een apparaat dat wordt gebruikt om het koolstofpotentiaal van de atmosfeer in een oven of atmosfeergenerator te bewaken en te regelen.
Zie zuurstof.
De oudste methode van oppervlakteharden, waarbij componenten in een geschikte doos werden verpakt, samen met koolstofhoudende materialen zoals houtskool, hoeven, huid, dierlijk vet en hoorn, en verwarmd tot de carburiseertemperatuur.
Moderne pakcarburatie wordt normaal gesproken uitgevoerd met een minder variabel carburatiemiddel, zoals houtskool, en een activator, zoals bariumcarbonaat.
Pakcarboneren is zeer inefficiënt, omdat nauwkeurige controle van de laag diepte en kwaliteit moeilijk is en afschrikken vanaf de carboniseertemperatuur niet mogelijk is. Het is eigenlijk alleen geschikt voor eenmalige componenten, waar gecontroleerde industriële processen niet beschikbaar of te duur zijn.
Soms ook wel pakgloeien genoemd.
Een passiveringsproces wordt gebruikt om het chemisch actieve oppervlak van een metaal passief te maken, en daardoor beter bestand tegen corrosie. De vorming van een chemisch inerte, of passieve, oxidelaag op het oppervlak van het metaal kan op verschillende manieren worden bereikt, afhankelijk van het metaal zelf. Puur aluminium vormt van nature een beschermende aluminiumoxidelaag wanneer het reageert met lucht, wat verdere reacties voorkomt. Ferrometalen worden over het algemeen gepassiveerd door zuur te gebruiken om de beschermende oxidelaag te vormen.
Een fase in het ijzer-koolstof systeem bestaande uit afwisselende platen van ferriet en cementiet.
Het is het product van de eutectoïde transformatie van austeniet wanneer het afkoelt tot onder 723°C en 0,8% koolstof bevat.
Het werd perliet genoemd vanwege zijn parelmoerachtige (parelglanzende) uiterlijk onder een microscoop.
Een vloeibare gechloreerde koolwaterstof met de formule CHCl:CCl2.
Lang bekend als oplosmiddel voor stomerijen van kleding, wint het aan populariteit in de industrie vanwege de problemen die gepaard gaan met het gebruik van trichloorethyleen, nu dit opnieuw is geclassificeerd als kankerverwekkend. Onoplosbaar in water.
| Eigenschappen: | Smeltpunt | -19°C |
| Kookpunt | 121°C | |
| Relatieve dichtheid. | 1.62 (Water = 1) | |
| Dampdichtheid | 5.7 (Lucht = 1) |
Het is een maatstaf voor de activiteit van waterstofionen (H+) in een oplossing en bepaalt zodoende of deze een zuur of een alkali is.
De term pH staat voor waterstofpotentiaal en heeft een numerieke waarde tussen 1 en 14, zonder eenheden. Oplossingen met een pH van minder dan zeven zijn zuur, terwijl die met een pH van meer dan zeven basisch zijn. pH 7 wordt als neutraal beschouwd, omdat dit de geaccepteerde pH-waarde is van zuiver water bij 25°C, hoewel strikt genomen aan zuiver water geen pH-waarde kan worden toegekend, aangezien het niet-ionisch is.
Een onderscheidende kristalstructuur van een metaal of legering.
De structuur kan eenvoudig zijn, bijvoorbeeld ferriet – puur ijzer, of complex, bijvoorbeeld perliet – afwisselende plaatjes (kleine platen) van cementiet en ferriet. Om als fase te kwalificeren, moet de structuur bestaan binnen een bepaald temperatuurbereik en samenstellingsgrenzen.
Een grafiek die de temperatuur- en samenstellingsgrenzen van fasen weergeeft, wordt een fasediagram genoemd.
Een grafiek die de temperatuur- en samenstellingsbereiken weergeeft waarbinnen elk van de fasen van een specifieke legering bestaan.
Deze temperatuur- en samenstellingsbereiken variëren afhankelijk van de gebruikte verwarmings- en afkoelsnelheden, omdat de fasen vast zijn en tijd nodig hebben om te vormen en te veranderen. Waar het diagram de bereiken toont die zijn verkregen onder oneindig langzame afkoel- en verwarmingssnelheden, staat het bekend als een evenwichtsdiagram.
Ook bekend als een fasediagram.
Een giftige chemische stof die ontstaat wanneer gechloreerde koolwaterstoffen bij hoge temperaturen worden verbrand.
Fosgeen wordt veelvuldig gebruikt bij de productie van tal van organische chemicaliën, insecticiden en farmaceutische producten. Het werd ook gebruikt als chemisch oorlogsmiddel in de Eerste Wereldoorlog. Grote zorgvuldigheid is geboden om te voorkomen dat oplosmiddelen, die na het ontvetten op componenten achterblijven, in ovens terechtkomen.
Een verbinding van fosfor en een ander metallisch element, fosfiden hebben een verscheidenheid aan fysische en chemische eigenschappen.
Van het Griekse woord phospheros, wat 'lichtdrager' betekent.
Een foto van de structuur van een metaal zoals bekeken door een microscoop.
Vaak afgekort tot microfoto.
Een in de grond geplaatste oven waarvan de bovenzijde zich op ongeveer heuphoogte bevindt, om het laden en lossen te vergemakkelijken.
Zie koolstofstaal.
Vaak aangeduid als de vierde aggregatietoestand, bevat plasma een mengsel van gedissocieerde moleculen, verhit om geïoniseerde deeltjes te vormen: positieve ionen en negatieve elektronen. Plasma kan worden gecontroleerd door het gebruik van elektromagnetische velden om op specifieke manieren te functioneren.
Natuurlijk voorkomende voorbeelden van plasma zijn bliksem en Sint-Elmusvuur.
Een modernere ontwikkeling van het nitreerproces, ook bekend als ionennitreren. Bij dit proces wordt het onderdeel kathodisch gemaakt ten opzichte van de ovenmantel en wordt ammoniakgas in de geëvacueerde kamer geleid. De gloei-ontlading aan het oppervlak van het stalen onderdeel produceert atomaire stikstof door ionisatie van het ammoniakgas.
Hoewel dit proces duurdere apparatuur vereist, heeft het het voordeel dat het extreem goed controleerbaar is. Bovendien biedt het een tijdsbesparing ten opzichte van conventioneel gasnitreren en kunnen lagere nitreertemperaturen worden gebruikt (450/590°C). Nitreren begint zodra de oppervlakte-ionisatie optreedt, en aangezien het niet nodig is te wachten totdat de gehele doorsnede van de component de nitreertemperatuur bereikt, zijn de cyclustijden korter. De verbeterde reactieomstandigheden in vacuüm zorgen bovendien voor schonere behandelde componenten. Een belangrijk voordeel is het ontbreken van een witte laag, dankzij de oppervlaktereactiviteit van de gloeiontlading. Deze zelfde eigenschap maakt het proces beter geschikt voor het nitreren van roestvast staal en andere hooggelegeerde staalsoorten, aangezien hun passieve oppervlaktelagen worden afgebroken door de gloeiontlading, waardoor een uniforme nitrering kan worden geproduceerd.
Plasmanitrocarboneren is een alternatieve nitrocarboneermethode die aanvullende behandelingsvoordelen biedt, voortkomend uit het katalytische effect van de gloeiontlading en het vermogen om de beschermende oppervlaktelagen te verwijderen die aanwezig zijn op roestvast staal en andere hooggelegeerde staalsoorten en gelegeerd gietijzer. Hierdoor is het de voorkeursmethode voor deze materialen.
Een thermischespray proces waarbij een niet-overgedragen boog wordt geproduceerd door een inert gas te ioniseren om plasma te vormen dat vervolgens de warmtebron vormt waarin thermischespray materialen, zoals metaalpoeder, worden geïnjecteerd die vervolgens naar het substraat worden voortgestuwd om een thermischespray coating te vormen.
Zie Vervorming.
De maximale trekspanning die een proefstuk kan weerstaan voordat het breekt.
Het afzetten van een metaal uit een oplossing op een component door een elektrische stroom door de oplossing te leiden.
Zie ook galvaniseren.
Het afschrikken van een component terwijl de boring wordt beperkt door er een plug in te steken, om de uiteindelijke boringafmetingen na harden te controleren.
Plugafschrikken wordt doorgaans toegepast op kleine batches van eenvoudig gevormde ringen, zoals tandwielen, waarvan de boringen na het harden vrij moeten zijn van vervorming.
Afkorting gebruikt voor poedermetallurgie verwerking of poedermetaal.
Porositeit verwijst naar de holle ruimtes in een materiaal. Deze holtes ontstaan vaak als defecten in gegoten metalen componenten, als gevolg van krimp en gasbellen wanneer het vloeibare metaal afkoelt en stolt, en kunnen leiden tot componentfalen, zoals vermoeiing, indien ze niet worden behandeld.
Metalen krimpen over het algemeen wanneer ze stollen; als er niet voldoende metaal is om de krimp te compenseren, kunnen er defecten ontstaan. Krimpdefecten kunnen gesloten of open zijn, wat betekent dat gesloten defecten zich binnen het metaal bevinden (krimpporositeit) of zich op het oppervlak van het metaal vormen. Een ander type porositeit, gasporositeit, treedt op nadat het metaal is afgekoeld als gevolg van het vrijkomen van opgelost gas uit het vloeibare metaal.
Porositeit kan worden gedetecteerd met behulp van niet-destructieve testtechnieken zoals radiografie (röntgen) of ultrasoon onderzoek en kan effectief worden geëlimineerd door heet isostatisch persen.
Zie ook macroporositeit, microporositeit.
Zie inkapseling.
Door Bodycote gedeponeerde term die betrekking heeft op de fabricage van onderdelen via heet isostatisch persen van metaalpoeders, of poedermetallurgie in het algemeen.
Verwijzend naar een proces of een daaruit voortvloeiend product dat fabricage omvat door het verdichten van metaalpoeders.
Poedermetallurgie (PM) is de technologie voor het produceren en gebruiken van metaal- en legeringpoeders voor de fabricage van gevormde onderdelen, variërend in grootte van grammen tot tonnen en in vormen van eenvoudig tot zeer complex (near-net shape).
De vaste stof die tijdens precipitatie uit de oplossing wordt uitgestoten.
De uitstoting van een vaste stof, een precipitaat genaamd, uit een geconcentreerde oplossing waarin het was opgelost, naarmate de oplossing afkoelt.
Precipitatie treedt ook op in sommige vaste metalen, de zogenaamde vaste oplossingen, wanneer deze afkoelen.
De harding die optreedt wanneer een tweede fase wordt geprecipiteerd uit een oververzadigde vaste oplossing.
Oorspronkelijk was verouderingsharding het proces en precipitatieharding het fenomeen. Tegenwoordig worden deze twee termen vaak door elkaar gebruikt.
Persafschrikken is het afschrikken van een component terwijl deze wordt vastgehouden in een mal die door een pers wordt dichtgeklemd, om de uiteindelijke afmetingen na harding te controleren. Persafschrikken wordt over het algemeen toegepast op eenvoudig gevormde, platte componenten die gevoelig zijn voor vervorming, met name tandwielen en dunne ringen.
Nadat het tot de hardingstemperatuur is verwarmd, wordt het onderdeel uit de oven gehaald en in een matrijs op een afschrikpers geplaatst. Zodra de pers sluit, klemt deze het onderdeel tussen twee speciaal vervaardigde matrijzen en stroomt er onmiddellijk olie over het onderdeel om het te harden. Het onderdeel behoudt zijn afmetingen doordat het onder zeer hoge druk tussen de matrijzen wordt geklemd.
De geometrie van sommige componenten, zoals koppelingsplaten, synchromesh-hulzen en spiraal-, worm-, ring- en rechte tandwielen, brengt verhoogde risico's op componentvervorming met zich mee tijdens het afschrikken, indien vrij afschrikken wordt toegepast, zelfs wanneer optimale controles worden gebruikt. Persafschrikken biedt een effectieve oplossing. Zeer nauwsluitende matrijzen kunnen worden vervaardigd en het geaustenitiseerde onderdeel kan daarin worden overgebracht vóór het afschrikken. Dit gebeurt door de matrijzen samen te persen in een geschikte persafschrikinstallatie en het ingeklemde onderdeel te koelen door onderdompeling in, of sproeikoeling met, het afschrikmiddel, meestal olie of een polymeermengsel. Persafschrikken maakt een nauwkeurige controle van de eindafmetingen mogelijk en kan de opbrengst aanzienlijk verbeteren door afval als gevolg van vervorming te verminderen, en de noodzaak van duur nabewerken te verminderen of te elimineren. Eenvoudige vormen zoals ringen kunnen plugafgeschrikt worden wanneer het nodig is om krimp van de boring te voorkomen of om drukspanningen te verhogen ter verbetering van de vermoeiingsweerstand. De methode is een stuksproces en kan arbeidsintensief zijn, maar is niettemin een economisch voorstel voor precisiecomponenten. Wanneer grote productievolumes beschikbaar zijn, is het mogelijk het proces te automatiseren en zo de eenheidskosten te verlagen.
Zie ook koudmatrijsharden.
Een thermokoppel dat wordt gebruikt om de temperatuur op een specifiek punt in een oven te meten.
Sondethermokoppels worden doorgaans gebruikt om te controleren of de temperatuurverdeling binnen een oven uniform is. Belastingsthermokoppels worden vaak ten onrechte sondethermokoppels genoemd.
Vergelijk met regelthermokoppel en belastingsthermokoppel.
Een warmtebehandeling die wordt gebruikt om materiaal te verzachten ter voorbereiding op verdere koudvervorming, zonder de structuur ervan significant te veranderen.
Procesontlaten wordt uitgevoerd bij een temperatuur net onder de transformatietemperatuur. Het wordt doorgaans gebruikt bij de productie van dunne plaat en draad, waarbij koudvervorming wordt toegepast om materiaal met zeer nauwe toleranties te produceren. Volledig ontlaten resulteert in materiaal dat te zacht is om de vereiste nauwe toleranties te produceren.
Het coaten van het oppervlak van componenten met een metaal dat door een elektrische ontlading van een doel is verdampt.
De initialen staan voor Physical Vapour Deposition.
Het medium waarin een metaal snel wordt afgekoeld, meestal om het te harden.
Vacuümovens maken gebruik van snelle gascirculatie (gasafschrikken) om ladingen af te koelen, vaak om cyclustijden te verkorten in plaats van om de onderdelen te harden.
Afschrikmiddelen kunnen vloeistoffen zijn, zoals olie en water, of gassen, zoals stikstof of lucht.
Afschrikken is het snel afkoelen van staal na warmtebehandeling door onderdompeling in water of olie.
Water wordt gebruikt voor ongelegeerd koolstofstaal en zeer laaggelegeerd staal. Wanneer de snelst mogelijke afschrikking vereist is, kan zout aan het water worden toegevoegd, wat dan pekel wordt genoemd. Olie wordt gebruikt voor hooggelegeerd staal om zachter af te koelen en vervorming te minimaliseren. Het is mogelijk om zeer hooggelegeerd staal af te schrikken met lucht of een ander geschikt gas, zoals stikstof of zelfs argon.
Het gemak waarmee een staal gehard kan worden, staat bekend als de hardbaarheid. Hoe hoger de hardbaarheid, hoe gemakkelijker het is om te harden en hoe langzamer de afkoelsnelheid kan zijn. Het is de hoeveelheid en het type legering in het staal dat de hardbaarheid bepaalt.
Bij de meeste staalsoorten veroorzaakt afschrikken een aanzienlijke toename van de hardheid. Over het algemeen geldt: hoe hoger het koolstofgehalte, hoe hoger de te bereiken hardheid. Doorgaans varieert de hardheid van een volledig gehard staal van 40Rc bij 0,1% koolstof tot 60Rc bij 0,8% koolstof.
Een keramische of metalen buis die de gasbrander (of het elektrische element) scheidt van de oven atmosfeer.
Een methode voor het verwarmen van een oven zonder de gasatmosfeer te verontreinigen met de verbrandingsproducten van het verwarmingsgas. Het gas wordt in de buis verbrand, die opwarmt en op zijn beurt de oven verwarmt door straling. Moderne stralingsbuizen maken gebruik van een recuperator om energie te besparen.
Elektrische elementen kunnen ook in stralingsbuizen worden gebruikt om ze te beschermen tegen de atmosferische gassen.
Een gloeibehandeling bij lage temperatuur, uitgevoerd op koudvervormd materiaal, om een nieuwe, fijne, kristallijne microstructuur (bekend als een fijnkorrelige structuur) te ontwikkelen zonder de fase ervan te veranderen.
De nieuwe kristalstructuur is vrij van de spanningen veroorzaakt door koudvervorming en reageert op een voorspelbare manier op verdere verwerking. Als een te hoge temperatuur wordt gebruikt, kan dit resulteren in een grove kristallijne structuur (bekend als een grofkorrelige structuur) met onvoorspelbare eigenschappen.
Koudvervormen gevolgd door herkristallisatiegloeien is de enige manier om een kleinere korrelgrootte te verkrijgen in zuivere metalen en legeringen die slechts één fase hebben.
Sommige ongewenste nadelige effecten van warmtebehandeling kunnen worden gecorrigeerd door andere thermische processen, waarvan de meest voorkomende cryogene behandeling is, gebruikt om restausteniet te verwijderen. Een andere, minder gebruikelijke correctie is koolstofherstel, waarbij oppervlakteontkoling opnieuw wordt opgekoolt door blootstelling aan een opkolingsatmosfeer. Controle is moeilijk en deze correctie kan het beste worden uitgevoerd door gasopkoling in gesloten afschrikovens. Het is ook mogelijk gebleken om componenten te denitreren met behulp van vacuümwarmtebehandeling. Ook hier is controle moeilijk en de benodigde procestijd is lang, waardoor kostenoverwegingen over het algemeen de doorslag geven of correctie de moeite waard is.
Een apparaat gemonteerd op stralingsbuizen dat het afvalgas (verbrandingsproducten) gebruikt om de binnenkomende lucht te verwarmen en zo de efficiëntie van de brander te verbeteren.
Een reducerende atmosfeer is er een waarvan de samenstellende gassen zuurstof zullen verwijderen uit de metaaloxiden op het oppervlak van de componenten tijdens de warmtebehandeling.
De meest voorkomende reducerende gassen die bij warmtebehandeling worden gebruikt, zijn waterstof en koolmonoxide.
Waterstof wordt omgezet in water door reactie met metaaloxiden. (M staat voor elk metaal.)
MO + H2 → M + H2O
Koolmonoxide wordt omgezet in koolstofdioxide door reactie met metaaloxiden.
MO + 2CO → M + 2CO2
De verandering in dwarsdoorsnede van een trekproefstuk, uitgedrukt als percentage van de oorspronkelijke dwarsdoorsnede.
% oppervlaktevermindering = oppervlakteverandering (a) x 100 gedeeld door de oorspronkelijke oppervlakte (A)
Oppervlaktevermindering = (A-a) x 100/L %
Een materiaal vervaardigd uit een of meer keramische stoffen en bedoeld om hoge temperaturen te weerstaan.
Typische voorbeelden die in ovens worden gebruikt, zijn: aluminiumoxide; siliciumdioxide; siliciumcarbide en mulliet.
Zie sub-zero behandeling.
Spanning die in een component achterblijft na warmtebehandeling, verspanende bewerkingen of vormgevingsprocessen.
Restspanningen kunnen zowel drukspanningen (werken alsof ze het onderdeel proberen te pletten) als trekspanningen (werken alsof ze het onderdeel uit elkaar proberen te trekken) zijn.
Het austeniet dat niet is omgezet in martensiet nadat bepaalde staalsoorten zijn gehard en afgekoeld tot kamertemperatuur.
Over het algemeen zijn het de hoogkoolstof-, hooggelegeerde staalsoorten die last hebben van restausteniet. Hoe sneller een staal wordt afgeschrikt, hoe minder austeniet er achterblijft. Hooggelegeerde staalsoorten worden doorgaans in olie afgeschrikt in plaats van in water, wat vereist is voor het harden van ongelegeerde koolstofstaalsoorten.
Restaustaniet kan worden omgezet door sub-zero behandeling of ontlaten bij temperaturen boven ongeveer 570ºC.
Zie ook Mf-temperatuur.
Zie hardheidstest.
Een circulaire oven met een draaiende haard.
Draaihaardovens zijn ideaal om verwarmde componenten één voor één aan een volgend proces aan te bieden, zoals persafschrikken. Ze hebben één deur waardoor componenten zowel worden in- als uitgeladen. De rotatiesnelheid wordt geregeld om ervoor te zorgen dat de componenten grondig worden verwarmd. Zodra ze 360° zijn geroteerd, hebben ze de vereiste temperatuur bereikt en zijn ze teruggekeerd naar de deur om te worden uitgeladen.
Een poederachtig rood oxide van ijzer dat op staal wordt gevormd wanneer het wordt blootgesteld aan vocht en lucht.
Het oxide bestaat uit gehydrateerd ijzer(III)oxide (Fe2O3).
Gesmolten zoutbaden bieden het voordeel van een zeer snelle warmteoverdracht naar het werkstuk en hoewel zoutbadharden een arbeidsintensieve warmtebehandelingsmethode is, is het economisch voor het behandelen van kleine componenten. De investeringskosten zijn laag, maar de kosten voor de veilige afvoer van het gebruikte zout zijn hoog. Zoutsamenstellingen zijn beschikbaar voor het oppervlakteharden van laaggelegeerd staal en het neutraal harden van staalsoorten met een hoger koolstofgehalte en gelegeerd staal, inclusief gereedschapsstaal. De methode is sterk in gebruik afgenomen vanwege milieu- en gezondheids- en veiligheidsoverwegingen, aangezien de operator wordt blootgesteld aan contact met het zout.
Om een sneller alternatief te bieden voor de lange cyclustijden die nodig zijn om gas- of plasma-genitreerde oppervlaktelagen te ontwikkelen en om het bereik van te behandelen ferro-legeringen uit te breiden, zijn verschillende zoutbadbehandelingen ontwikkeld. Er worden iets hogere temperaturen gebruikt (550/570°C) en de cyclustijden liggen voornamelijk tussen 2 en 4 uur. Hoewel deze processen kunnen worden toegepast op gelegeerde nitreerstalen met vergelijkbare resultaten als gas- of plasmanitreren, worden ze over het algemeen toegepast op ongelegeerd koolstofstaal en laaggelegeerd staal en gietijzer.
Een oven waarin de verwarmingskamer is verbonden met de afschrikkamer, zodat het werkstuk gedurende het hele proces binnen de beschermende atmosfeer blijft.
Een verdere toename in harding die kan worden bereikt tijdens de ontlaatcyclus, door de submicroscopische precipitatie van fijne legeringscarbide deeltjes. In sommige legeringen, waar geen fasetransformatie plaatsvindt, kan secundaire harding de enige methode zijn waarmee de legering kan worden gehard.
Binnen de metallurgie verwijst de term segregatie naar de ongelijkmatige verdeling of concentratie van legeringselementen, onzuiverheden of microfasen. Segregatie in gietstukken is bijvoorbeeld een defect waarbij legeringselementen geconcentreerd zijn in specifieke gebieden, zoals oppervlakken of korrelgrenzen. Segregatie kan zowel microscopisch als macroscopisch van aard zijn.
Ontmenging kan een problematisch verschijnsel zijn, wat leidt tot verbrossing, spanningsscheurvorming en vermoeiing.
Selectief oppervlakteharden omvat het oppervlakteharden van slechts het vereiste deel van een component.
De meeste componenten zijn ontworpen om volledig te kunnen worden oppervlaktegehard. Sommige componenten moeten echter alleen in bepaalde gebieden worden oppervlaktegehard, waarbij de rest zacht blijft om verdere bewerkingen zoals verspanen of lassen mogelijk te maken. De methode die hiervoor wordt gebruikt, wordt afschermen genoemd.
Instelpunt
De temperatuur waarop de oven moet worden geregeld en waarop de temperatuurregelaar is afgesteld.
Toepassing van heet isostatisch persen waarbij één of meer oppervlakken van een component zijn ontworpen om net-shape (uiteindelijke) afmetingen te hebben na inkapseling en verdichting van metaalpoeders
Instelpunt
De temperatuur waarop de oven moet worden geregeld en waarop de temperatuurregelaar is afgesteld.
Sheraplex is een gepatenteerd duplex coatingsysteem, gedeponeerd door Bodycote, dat gebruikmaakt van de uitstekende opofferende corrosiebescherming geboden door het sherardiseren-proces in combinatie met een organische barrièrelaag.
Een gepatenteerd diffusiecoatingsproces voor het legeren van het oppervlak van stalen componenten met zink. Het proces wordt normaal gesproken uitgevoerd in een langzaam roterende gesloten container bij temperaturen variërend van 320-500°C.
Een concurrent van galvaniseren.
Kleine gietijzeren of stalen kogels gebruikt bij shotstralen en shotpeening.
Gietijzer wordt over het algemeen gebruikt voor straalreiniging omdat het tijdens gebruik uiteenvalt en het gebroken straalmiddel de oppervlakteverontreiniging doorsnijdt en sneller verwijdert. Voor het verwijderen van zware walshuid kan voorgebroken straalmiddel worden verkregen.
Stalen grit wordt vervaardigd door draad in korte stukken te snijden en dit tussen platen te rollen om het rond te maken. Het is duurder dan gietijzeren grit, maar het is ductiel en breekt niet uiteen tijdens gebruik, waardoor er geen scherpe randen ontstaan. Daarom is het ideaal voor shot peening, wat oppervlakte-impacten vereist zonder snijdende werking.
Na langdurig gebruik valt het straalmiddel uiteen in zeer kleine deeltjes, die vervolgens worden verwijderd door de stofafzuigers die op alle straalmachines zijn gemonteerd.
Een methode voor het reinigen van het oppervlak van metalen door er kleine gietijzeren pellets (genaamd shot) op te schieten met behulp van een speciale machine, een straalmachine genaamd.
Het brosse gietijzer breekt uiteen tot schurende deeltjes.
Zie ook shotpeenen, ter vergelijking.
Een methode voor het koudverstevigen van het oppervlak van metalen door er kleine stalen kogels (genaamd shot) op te schieten met behulp van een speciale machine die vergelijkbaar is met een straalmachine.
Stalen grit wordt gebruikt omdat het ductiel is en minder snel uiteenvalt dan gietijzeren grit. Het grit moet bolvormig zijn en een voor de toepassing geschikte grootte hebben. Het wordt daarom zorgvuldig gefilterd om kleine of gebroken gritdeeltjes te verwijderen die het oppervlak kunnen beschadigen.
Het doel is het oppervlak te versterken door het ontwikkelen van drukspanningen (restspanning) in de oppervlaktelagen en daardoor de vermoeiingseigenschappen te verbeteren.
Zie ook stralen, ter vergelijking.
Zie Porositeit.
Krimppassen is een procedure waarbij twee onderdelen, waarvan ten minste één van metaal, met een perspassing aan elkaar worden gemonteerd.
De montage kan worden uitgevoerd door het buitenste metalen deel te expanderen en het te laten krimpen op het andere deel terwijl het afkoelt. Als alternatief kan een binnenste metalen deel worden gekrompen door een cryogene behandeling en vervolgens worden toegestaan om uit te zetten in het andere deel terwijl het opwarmt tot kamertemperatuur.
Een hard, transparant of mat glasachtig keramiek gevormd door de reactie van silicium met zuurstof en met de formule SiO2.
Gebruikt voor het vervaardigen van hogetemperatuur, transparante ovenbuizen of als een component van andere refractaire materialen.
Van het Latijnse woord silicis, wat 'vuursteen' betekent.
Een hard wit keramiek gevormd door de reactie van silicium met koolstof, met de formule SiC.
Siliciumcarbide is verkrijgbaar in verschillende vormen, waaronder een slurry die in de gewenste vorm kan worden gegoten. Daarom wordt het gebruikt voor het vervaardigen van grote, hittebestendige onderdelen voor ovens.
Zie ook carbide.
De absorptie en diffusie van silicium in het oppervlak van staal om een hittebestendig oppervlak te verkrijgen.
Zie kristalstructuur.
Een typisch vastestofproces waarbij aangrenzende oppervlakken van deeltjes in een poedermassa, of een groen compact, door verhitting aan elkaar worden gehecht. Sinteren verhoogt de sterkte en leidt tot verdichting. Naast hechting vermindert sinteren het porievolume en leidt het tot afronding van poriën en de vorming van korrelgrenzen waar deeltjes contact maken. Herkristallisatie treedt vaak op bij PM. Vloeistoffase-sinteren is vergelijkbaar, behalve dat een van de componenten tijdens een deel van het proces als vloeistof aanwezig is.
Een grafiek waarin de spanning is uitgezet tegen het aantal cycli tot breuk, die de resultaten van vermoeiingstesten weergeeft.
Tijd aangehouden op een geselecteerde temperatuur om homogenisatie van structuur of samenstelling te bewerkstelligen.
Verzachtingsprocessen worden voornamelijk toegepast als tussentijdse warmtebehandelingen. Ze worden gebruikt om de warm- en koudvervormbaarheid te verbeteren, de verspaanbaarheid te verhogen, interne spanningen te verminderen als gevolg van bewerking, lassen enz., en om componenten voor te bereiden op daaropvolgende hardingsbehandelingen.
Af en toe worden ze gebruikt om specifieke eindkenmerken te verkrijgen, zoals bij transformatorkernmateriaal met een laag koolstofgehalte, dat wordt gegloeid om de magnetische eigenschappen te optimaliseren. Verzachting treedt op wanneer het stalen onderdeel tot het austenitische bereik wordt verwarmd en langzaam wordt afgekoeld.
Zie ook gloeien.
Een vast metaal waarin een legeringselement is opgelost, bijvoorbeeld koolstof opgelost in ijzer.
Een vaste oplossing gedraagt zich op een vergelijkbare manier als een vloeibare oplossing, met als verschil dat de reacties over het algemeen veel trager verlopen en daarom bij hogere temperaturen worden uitgevoerd om ze te versnellen.
Over het algemeen geldt dat naarmate de temperatuur stijgt, er meer van het legeringselement kan oplossen. Wanneer de temperatuur daalt, kan de vaste oplossing niet zoveel legeringselement vasthouden en wordt het als een precipitaat uit de oplossing gestoten. Het precipitaat kan het zuivere legeringselement zijn, maar is vaker een verbinding van het legeringselement en het basismetaal.
Bij ijzer-koolstoflegeringen is het precipitaat cementiet of ijzercarbide (Fe3C).
Een olie waaraan speciale chemicaliën (emulgatoren) zijn toegevoegd om het een mengsel met water te laten vormen, een emulsie genaamd, om een vloeistof te produceren met een mengsel van hun eigenschappen.
Oplosbare olie combineert de smerende eigenschappen van olie met het koelvermogen van water. Het is niet ontvlambaar en is bovendien relatief goedkoop, dankzij het hoge watergehalte – gewoonlijk 80/90%.
Het wordt gebruikt om componenten af te koelen na ontlaten en geeft een zwarte, hechtende oxideafwerking die zowel esthetisch als corrosiebestendig is.
Emulsies zijn vloeistoffen die kleine oliedeeltjes bevatten die in water zijn gesuspendeerd en die niet uitzakken. Normaal gesproken zullen olie- en watermengsels snel scheiden, waarbij een olielaag op het wateroppervlak ontstaat.
Het verwarmen van een legering tot een geschikte temperatuur, lang genoeg op die temperatuur houden om één of meer bestanddelen in een vaste oplossing te laten overgaan en vervolgens snel genoeg afkoelen om deze bestanddelen in oplossing te houden. Daaropvolgende precipitatie-warmtebehandelingen maken een gecontroleerde afgifte van deze bestanddelen mogelijk, hetzij natuurlijk (bij kamertemperatuur) of kunstmatig (bij hogere temperaturen).
Een verouderde term, voorheen gebruikt om de structuur te beschrijven die wordt verkregen (cementiet geprecipiteerd in ferriet) wanneer martensiet zwaar wordt ontlaten.
Toen de term werd gecreëerd, werd deze structuur beschouwd als een afzonderlijke fase. Tegenwoordig wordt echter erkend dat dezelfde structuur op tal van verschillende manieren kan worden verkregen.
Sorbeet is vernoemd naar de Britse metallurg H. C. Sorby.
Afschilfering is een vorm van oppervlaktefalen, gekenmerkt door het loslaten van deeltjes van een oppervlak, en is meestal het gevolg van materiaalmoeheid, rolcontactspanning of corrosie.
De S-fase, ook wel geëxpandeerd austeniet genoemd, is een structuur die kan worden verkregen op austenitisch of duplex roestvast staal door interstitiële oververzadiging van het metaalrooster met koolstof of stikstof. De oplossing van grote hoeveelheden koolstof/stikstof leidt tot drukspanningen die kunnen worden gemeten als een verhoogde hardheid aan het oppervlak. De typische laagdikte, afhankelijk van het materiaal en het hardingsproces, varieert van 5 tot 40 micron. De resulterende voordelen omvatten een toename van de slijtvastheid, een verbeterde vermoeiingslevensduur en het voorkomen van vreten bij austenitische materiaalcombinaties.
Zie ook Kolsterising.
Deze behandeling omvat het onderwerpen van staal aan een geselecteerde temperatuurcyclus, meestal binnen of nabij het transformatietraject, om een geschikte globulaire vorm van carbiden te produceren voor doeleinden zoals:
(a) Verbeterde verspaanbaarheid
(b) Vergemakkelijken van daaropvolgende koudbewerking
(c) Verkrijgen van een gewenste structuur voor het harden van het staal
Deze behandelingen worden vaak toegepast op hypereutectoïde staalsoorten om korrelgrenscarbidenetwerken te overwinnen, die bros zijn en ongeschikt voor de daaropvolgende harding van deze staalsoorten met een hoog koolstofgehalte (d.w.z. hypereutectoïde staalsoorten bevatten meer dan 0,80% koolstof).
Warmtebehandeling uitgevoerd om veranderingen in structuur en afmeting over tijd te voorkomen. Klassieke voorbeelden zijn thermische stabilisatie van nitreerstalen en cryogene (sub-zero) behandelingen om restausteniet te verwijderen bij geharde staalsoorten.
Een legering van ijzer die ten minste 13% chroom bevat en onder normale omstandigheden niet zal roesten.
Voor optimale corrosiebestendigheid dient roestvast staal minimaal 18% chroom en 8% nikkel te bevatten.
Hoewel het veel andere elementen bevat in combinatie met ijzer, is het koolstofgehalte van staal het belangrijkste en grotendeels verantwoordelijk voor het brede scala aan eigenschappen dat kan worden verkregen. Warmtebehandelingen van staal vallen in twee brede categorieën: onthardingsprocessen die voornamelijk worden gebruikt als tussentijdse warmtebehandelingen, en hardingsprocessen die worden toegepast als onderdeel van de afwerkingsoperaties van een component.
Het merendeel van het staal wordt gehard door warmtebehandelingen waarbij het product wordt afgeschrikt vanaf de austenitiseringstemperatuur. Olie blijft het meest gebruikte afschrikmiddel en brengt, naast de inherente brandbaarheid, bijbehorende risico's met zich mee. Het belangrijkste risico betreft het binnendringen van water (mogelijk door een lekkend koelsysteem). In kleine hoeveelheden kan water in de olie leiden tot scheurvorming in componenten. Grotere volumes kunnen schuimvorming in het oliebad veroorzaken, met het risico dat het mengsel overstroomt en brand veroorzaakt. In extreme situaties kan voldoende water explosief waterdamp vormen in de olie en een bron zijn voor een grote brand of explosie.
Het vermogen van een materiaal om vormverandering te weerstaan wanneer het aan een belasting wordt onderworpen.
Maskeren van een deel van een component om oppervlakteharding of oppervlakteverontreiniging tijdens de warmtebehandeling te voorkomen.
Gebieden van componenten die niet oppervlaktegehard mogen worden, kunnen worden voorzien van een speciale coating om te voorkomen dat de gecontroleerde atmosfeer in contact komt met het oppervlak. Aldus wordt er geen koolstof of stikstof geabsorbeerd in die gebieden, die zacht blijven.
Afschermen wordt doorgaans op twee manieren uitgevoerd:
Bekleden van het zacht te houden gebied met koper (Cu), tot een diepte van 20µm tot 25µm.
Het aanbrengen van een gepatenteerde afschermingsverf op het zacht te houden gebied.
De verwijdering van vervorming in warmtebehandelde componenten.
Er zijn veel richttechnieken, maar de meest voorkomende is door middel van een richtpers.
Soms is het, zelfs met de grootste zorgvuldigheid en de toepassing van maatregelen ter beheersing van componentvervorming, noodzakelijk om warmtebehandelde componenten mechanisch te richten.
De verhouding van de lengtetoename van een materiaal onder belasting tot de oorspronkelijke lengte.
Rek heeft geen eenheden, aangezien het de verlenging gedeeld door de oorspronkelijke lengte betreft.
Het vermogen van een materiaal om een toegepaste belasting op te nemen zonder te breken.
De krachten binnen een lichaam (interne of restspanning) of externe krachten op een lichaam (aangelegde spanning).
Spanning wordt gedefinieerd als de belasting per oppervlakte-eenheid en de gebruikelijke eenheden zijn newton per vierkante millimeter (N/mm2) of Megapascal (1 MPa = 1 N/mm2)
Zie ook spanningsarm gloeien.
Een spanningsarmgloeiproces bij lage temperatuur, waarbij de verblijftijd op temperatuur wordt gevolgd door zeer langzame afkoeling.
Sommige grote componenten en componenten met dikke en dunne secties zouden tijdens snelle of ongecontroleerde afkoeling met variërende snelheden afkoelen. Dit kan leiden tot een te hoog niveau van restspanning, zelfs na de spanningsarme gloeibehandeling. Gecontroleerde, langzame afkoeling resulteert in het laagste niveau van restspanning.
De term wordt soms gebruikt als synoniem voor spanningsarm gloeien.
Verwarmen onder de transformatietemperatuur om restspanningen in een onderdeel te verminderen of te elimineren. Omdat er geen transformatie heeft plaatsgevonden, is de afkoelsnelheid niet kritisch en over het algemeen vrij snel.
Gietstukken en gelaste constructies bevatten over het algemeen complexe interne spanningsverdelingen, die ontstaan door de thermische en materiaaltransformaties die plaatsvinden tijdens de gieterij- en lasbewerkingen. Indien deze niet worden gecorrigeerd, kunnen dergelijke spanningsverdelingen worden verstoord tijdens verdere fabricageprocessen, wat leidt tot vervorming of scheurvorming van de geproduceerde componenten. Bij hogere gelegeerde staalsoorten en gietijzers kan interne spanning vervorming of scheurvorming veroorzaken, zelfs voordat verdere fabricageprocessen worden gestart. Het is mogelijk om door middel van een thermische cyclus, doorgaans binnen het temperatuurbereik van 550-650°C, de interne spanning te verminderen of te verwijderen en het werkstuk geschikt te maken voor verdere fabricageprocessen. Strikte controle van de thermische cyclus, waarbij temperatuuruniformiteit binnen de oven en temperatuurverdeling door het werkstuk worden gewaarborgd, is essentieel en hiervoor worden routinematig meerpunts thermokoppels met sonde gebruikt.
Soms ook spanningsarmgloeien genoemd.
De rangschikking van de verschillende fasen binnen een metaal.
Afkorting voor
kristalstructuur.
Subkritisch gloeien bestaat uit het verwarmen van het staal tot onder de onderste kritische temperatuur. Dit type gloeien wordt voornamelijk uitgevoerd in het temperatuurbereik van 630° - 700°C om de hardheid te verminderen door herkristallisatie van de microstructuur toe te staan. Als alternatief, indien een temperatuur in het bereik van 690°C tot 719°C wordt gebruikt, is het mogelijk om de cementiet fase te sferoïdiseren in plaats van lamellair perliet te vormen, bestaande uit plaatjes van ferriet en cementiet. Deze techniek is bijzonder nuttig bij staalsoorten met een hoog koolstofgehalte om de bewerkbaarheid te optimaliseren.
De subkritische gloeibehandelingen bij lagere temperatuur (550° - 600°C) worden specifiek gebruikt voor het spanningsarm gloeien van gelaste constructies en voor het stabiliseren van ruw bewerkte componenten die uiteindelijk gehard en ontlaten, oppervlaktegehard of genitreerd moeten worden en waarvan de maatvastheid cruciaal is.
Het aanhouden van stalen componenten bij een temperatuur onder nul graden Celsius om de gewenste structuur te verkrijgen. De gebruikte temperatuur ligt gewoonlijk tussen -70ºC en -196ºC en het proces wordt altijd gevolgd door ontlaten.
Diepvriesbehandeling wordt uitgevoerd om de transformatie van restausteniet naar martensiet te voltooien na harden en vóór ontlaten. Het wordt doorgaans toegepast op hoogkoolstof, hooggelegeerde staalsoorten zoals gereedschapsstaal, maar wordt breder toegepast door ruimtevaartbedrijven om een volledige transformatie te garanderen.
In de beginjaren van sub-zero behandelingen, toen grote koelkasten voor lage temperaturen niet beschikbaar waren, was het de uitdaging om reproduceerbare verwerkingsapparatuur voor lage temperaturen te verkrijgen. De oplossing was om droogijs toe te voegen aan een bad met een geschikte vloeistof, zoals industriële alcohol of trichloorethyleen. Met voldoende droogijs kon de temperatuur van de vloeistof op -78,5°C worden gehouden. Dienovereenkomstig vereisen de meeste specificaties een temperatuur tussen -70°C en -80°C. Tegenwoordig, met de ruime beschikbaarheid van vloeibare stikstof bij -196°C, hebben veel bedrijven hun sub-zero behandelingsvereisten gebaseerd op die lagere temperatuur.
Een ongewenst gevolg van het harden van sommige staalsoorten, dat waarschijnlijker wordt naarmate het koolstof- en legeringsgehalte toeneemt, is een onvolledige transformatie naar martensiet tijdens het afschrikken. De resulterende kristalstructuur bevat rest-austeniet, wat het staal instabiel maakt, aangezien dit austeniet na verloop van tijd kan transformeren, wat leidt tot vervorming van componenten en een verhoogd risico op scheurvorming. Cryogene, of sub-zero behandelingen bij temperaturen tot -150°C zijn noodzakelijk, na harden en ontlaten, om het resterende austeniet te laten transformeren naar martensiet. Een verdere ontlaatbehandeling bij een temperatuur van 150-180°C is dan vereist om volledige stabilisatie te bewerkstelligen. Cryogene behandeling is kosteneffectief en wordt regelmatig toegepast in de productiecyclus van kritische componenten die nodig zijn voor veeleisende toepassingen.
Superlegeringen zijn legeringen die een aantal eigenschappen bezitten waardoor ze kunnen functioneren in veeleisende omgevingen, zoals de hete zones van turbinemotoren. Ze vertonen doorgaans een hoge temperatuur kruipweerstand, mechanische sterkte, fasestabiliteit en een uitstekende vermoeiingslevensduur. Bovendien vormen superlegeringen een beschermende oxidelaag wanneer ze worden blootgesteld aan zuurstof, wat zorgt voor oxidatie- en corrosiebestendigheid.
De kristalstructuur van superlegeringen is typisch austenitisch vlakgecentreerd kubisch, en ze worden over het algemeen onderverdeeld in drie hoofdcategorieën: kobaltgebaseerde, nikkelgebaseerde en ijzergebaseerde superlegeringen.
De gecontroleerde trekvervorming van een vast kristallijn materiaal, zoals metaal of keramiek, bij verhoogde temperatuur, om een vorm te creëren. Om superplastisch vormen mogelijk te maken, moeten materialen een fijne korrelstructuur hebben en het vermogen om deze korrelstructuur bij hogere temperaturen te behouden. Tijdens het vormen wordt een superplastische plaat onder gasdruk gezet om met behulp van een matrijs een vorm te creëren.
Zie ook superplasticiteit.
Een eigenschap van sommige materialen met fijne korrelstructuren, die hoge trekvervorming bij verhoogde temperaturen mogelijk maakt.
Zie ook superplastisch vormen.
Het gebruik van oppervlaktebehandelingen om een oppervlak en kern te ontwerpen die samen eigenschappen bezitten die onbereikbaar zijn in de kern- of oppervlaktematerialen afzonderlijk.
Er zijn verschillende methoden beschikbaar voor het oppervlakteharden van componenten. Wanneer staalsoorten met een koolstofgehalte van 0,45%C en hoger worden gebruikt, kan oppervlakteharden worden bereikt door middel van inductie- of vlamhardingsmethoden. Laag koolstofstaal, met koolstofgehaltes rond 0,15%C, kan worden gehard door middel van carboneren en harden, carbonitreren, nitrocarboneren of nitreren.
Wanneer het noodzakelijk is om oppervlakteharding te beperken tot een gelokaliseerd deel van het oppervlak van een component, kan men kiezen uit verschillende methoden. Als alleen het uiteinde van een as of een vergelijkbaar gevormd component oppervlaktegehard moet worden, kunnen vlam- of inductiemethoden worden toegepast bij staalsoorten met 0,45% C en hoger. Carburiseerstaalsoorten kunnen in zoutbaden worden behandeld door alleen het uiteinde onder te dompelen. Als alternatief kan het component volledig gecarburiseerd worden, gegloeid voor bewerkbaarheid, waarna het zacht te houden oppervlak opnieuw kan worden bewerkt om de gecarburiseerde laag te verwijderen, zodat het resterende gecarburiseerde gebied kan worden gehard door opnieuw te austenitiseren en af te schrikken. Een andere methode omvat het volledig carburiseren van het component en het inductie- of vlamharden van het beperkte gebied dat hard moet zijn. Een andere techniek omvat het gebruik van galvaniseren (een fijne koperlaag is noodzakelijk) om carburiseren te voorkomen, of als alternatief kunnen gepatenteerde 'stop-off' lakken met koperzouten worden gebruikt, die de diffusie van koolstof in het staal remmen, of die met tinzouten voor soortgelijk gebruik bij nitreren.
Metaaldeeltjes die ontstaan tijdens verspanings-, boor- en slijpbewerkingen.
Het verlies van ductiliteit dat optreedt in bepaalde staalsoorten wanneer deze worden gehouden in of langzaam worden afgekoeld door het temperatuurbereik van 300º tot 600ºC.
Dit effect wordt vaak waargenomen bij nikkel-chroomstaalsoorten en is te wijten aan de precipitatie van carbiden in de gebieden tussen de kristallen in hun structuur (korrelgrenzen). Het kan worden tegengegaan door 0,2% tot 0,3% molybdeen toe te voegen.
Dit effect wordt ontlaatbrosheid genoemd, aangezien het optreedt binnen het normale ontlaatbereik van staal.
Zie ook nitreren.
Een warmtebehandeling bij lage temperatuur (150ºC tot 650ºC) bedoeld om spanningen en brosheid, veroorzaakt door afschrikken, te verwijderen en de vereiste mechanische eigenschappen te ontwikkelen.
Het ontlaten van hoogkoolstof, hooggelegeerde staalsoorten bij temperaturen rond 550ºC zal eventueel achtergebleven austeniet in hun structuur transformeren en moet over het algemeen gevolgd worden door een tweede ontlaatbehandeling.
De kleur van een stuk gepolijst staal nadat het in lucht is ontlaten.
Wanneer staal in lucht wordt verwarmd, vormt zich een dunne laag ijzeroxide op het oppervlak. De kleur van dit oxide varieert met de temperatuur waarop het staal wordt gehouden en werd voorheen gebruikt om de ontlaattemperatuur van gereedschappen te beoordelen.
Zie ook aanloopkleuren.
Wanneer het noodzakelijk is om lange, dunne componenten, zoals bijvoorbeeld heggenschaarbladen, te harden en ontlaten, is het mogelijk om te harden in ovenladingen waarbij de bladen verticaal hangen maar niet worden vastgehouden. De resulterende lichte kromming van de bladen kan worden gecorrigeerd door ze samen te klemmen tussen houdplaten en het pakket aan te spannen tot een nauwkeurig vooraf bepaald koppel en vervolgens het pakket op de normale manier te ontlaten. Deze techniek wordt 'temper-setting' genoemd en wordt vaak gebruikt voor het harden en ontlaten van koppelingsplaten, ringen en soortgelijke dunne componenten.
De maximale spanning die een materiaal kan weerstaan tijdens een trekproef.
Tijdens een trekproef wordt de toegepaste spanning continu verhoogd totdat het proefstuk breekt. In de praktijk stijgt de spanning tot een maximum en daalt vervolgens wanneer het proefstuk begint uit te rekken voordat het bezwijkt. Deze maximale waarde wordt gebruikt om de treksterkte te bepalen. Dit staat ook bekend als de ultieme treksterkte.
De treksterkte van een metaal kan worden verbeterd door doorharding.
Een mechanische test waarbij een proefstuk van het materiaal in twee klemmen wordt vastgehouden die uit elkaar worden getrokken totdat het proefstuk breekt.
De test bepaalt zowel de sterkte van het materiaal, gebaseerd op de belasting die nodig is om het te breken, als de ductiliteit, gebaseerd op de mate waarin het uitrekt voordat het breekt.
Zie ook treksterkte.
Eén of meer monsters van hetzelfde materiaal waaruit het onderdeel is vervaardigd, en met een vergelijkbare doorsnede als het onderdeel.
Deze worden samen met het onderdeel warmtebehandeld om proefstukken te verkrijgen met eigenschappen die representatief zijn voor die van het onderdeel, welke kunnen worden gebruikt voor mechanische tests.
De maximaal haalbare dichtheid van een specifiek element, verbinding of legering, uitgaande van geen interne holtes of verontreinigingen. Deze wordt berekend op basis van het aantal atomen per eenheidscel en de meting van de roosterparameters.
Een thermische barrièrecoating is een type thermische spuitcoating die wordt gebruikt om de warmteoverdracht te verminderen, zodat een gecoat onderdeel op een hogere temperatuur kan werken. Een voorbeeld van een onderdeel dat dit type coating vereist, is een verbrandingskamer van een gasturbine.
Een proces dat intense warmte-energie gebruikt om kleine, vaak ontoegankelijke bramen te verwijderen, ontstaan als gevolg van bewerking. Onderdelen worden in een afgesloten cilindrische kamer geplaatst die onder druk wordt gezet met een mengsel van brandbare gassen, waaronder zuivere zuurstof.
Het gasmengsel omhult de onderdelen volledig en bereikt zelfs de meest besloten ruimtes. Wanneer het mengsel wordt ontstoken, vindt een krachtige verbranding plaats die intense hitte genereert, welke de bramen oxideert. Alleen de bramen worden verwijderd, omdat de hitte gebieden met een groot oppervlak en zeer weinig massa aantast.
In de context van metaalcoatings beschrijft thermische diffusie het proces van het verwarmen van componenten in een luchtdichte container in aanwezigheid van zinkpoeder. Het zink diffundeert in het metalen onderdeel en vormt een beschermende zink-ijzer gelegeerde coating.
Zie ook sherardiseren.
Een toename van de afmetingen van een materiaal, veroorzaakt door verhitting.
Het materiaal keert terug naar zijn oorspronkelijke afmetingen wanneer het afkoelt tot de oorspronkelijke temperatuur.
Een staaf van laaggelegeerd staal zal met ongeveer 1% in lengte en ongeveer 3% in volume toenemen wanneer deze wordt verwarmd van kamertemperatuur tot zijn hardingstemperatuur van ongeveer 900ºC.
Binnen de metallurgie is thermische behandeling de verzamelnaam voor een verscheidenheid aan technieken en gespecialiseerde technische processen die warmte, druk en toegepaste materialen gebruiken om de eigenschappen van metalen en legeringen te verbeteren en de levensduur van componenten te verlengen.
Een groep processen waarbij fijn verdeelde metalen of niet-metalen materialen, meestal in poedervorm, in een halfgesmolten toestand op een substraat worden afgezet om een thermische spuitcoating te vormen.
Metalen, legeringen, keramiek en composieten kunnen allemaal thermisch worden gespoten, wat resulteert in variërende coatingdiktes van enkele micrometers tot millimeters.
Zie ook plasmaspuiten, boogspuiten, vlamsspuiten, HVOF, koudgasdynamisch spuiten.
Een chemische reactie of fysische transformatie waarbij warmte en energie betrokken zijn.
Een apparaat gemaakt door twee verschillende metalen samen te voegen, en gebruikt om de temperatuur in een oven te meten.
Het bestaat uit twee draden van verschillende metalen of legeringen, aan één uiteinde met elkaar verbonden en omsloten door een beschermende mantel. Het meetpunt van de draden wordt geplaatst op de te meten temperatuur, waarna de draden een kleine spanning genereren die evenredig is met het verschil tussen de te meten temperatuur en de omgevingstemperatuur. Op basis van de gemeten spanning kan de werkelijke temperatuur worden vastgesteld. De draadcombinatie bepaalt de gegenereerde spanning en de maximale bedrijfstemperatuur van de thermokoppel.
Zie ook regelthermokoppel, ladingsthermokoppel en meetthermokoppel.
Staalsoorten met een koolstofgehalte tussen 0,3% en 0,8% kunnen doorgehard worden. Naarmate het koolstofgehalte toeneemt, neemt ook de bereikbare hardheid toe. De diepte waarop een staalsoort volledig zal doorharden, hangt af van de afschriksnelheid, waarbij snellere afschrikkingen in pekel of water een dieper hardingseffect teweegbrengen dan met olie, lucht of inert gas. De toevoeging van legeringselementen, zoals mangaan, nikkel, chroom en molybdeen, verhoogt de bereikbare hardingsdiepte, d.w.z. de hardbaarheid van het staal wordt daardoor vergroot.
Voor elke staalsamenstelling is er een beperkende heersende doorsnede waarbij de gespecificeerde combinatie van eigenschappen kan worden bereikt. Parallel aan het harden neemt de brosheid van het staal toe. Dit is de reden voor de secundaire behandeling die volgt op het harden, die ontlaten wordt genoemd. De instabiliteit van staal in de geharde toestand, als gevolg van de hoge interne spanningen, is gevoelig voor scheurvorming. De neiging tot scheurvorming neemt toe met toenemende hardbaarheid en met de strengheid van het afschrikmiddel dat bij het harden wordt gebruikt. Om de interne spanning te verlichten die ontstaat bij de microstructuurverandering die harding veroorzaakt (de vorming van martensiet), is het noodzakelijk het afgeschrikte staal opnieuw te verhitten tot een temperatuur onder de eindtemperatuur van de martensietomzetting, geschikt voor het betreffende staal.
De scheurgevoeligheid neemt toe met toenemende hardheid, d.w.z. met toenemende koolstof- en legeringinhoud. Daarom moet het ontlaten zo snel mogelijk na het harden worden uitgevoerd, met name voor gereedschapsstaal. Tijdens het ontlaten ondergaan veel staalsoorten, naast spanningsvermindering, een verdere submicroscopische structuurverandering die bestaat uit de precipitatie van carbide deeltjes uit het martensiet. Ontlaten leidt tot een vermindering van de hardheid en een overeenkomstige verbetering van de ductiliteit. Het effect is zowel tijd- als temperatuurafhankelijk, waarbij hogere temperaturen en langere doorlooptijden de maximale vermindering van hardheid en toename van ductiliteit teweegbrengen. Uiteindelijk kan bij sommige staalsoorten overontlaten leiden tot een afbraak van de martensietstructuur en de vorming van een gesferoïdiseerde carbide structuur.
Laaggelegeerde staalsoorten worden doorgaans ontlaten in het bereik van 450-650°C voor de meest gunstige combinatie van mechanische eigenschappen. Sommige hooggelegeerde gereedschapsstaalsoorten vertonen secundaire harding tijdens de ontlaatbehandeling, als gevolg van de precipitatie van harde legeringscarbiden.
Een booglasproces, TIG-lassen (Tungsten Inert Gas lassen), ook bekend als Gas Tungsten Arc lassen, maakt gebruik van een wolfraamelektrode die tijdens het lasproces niet wordt verbruikt. Een inert beschermgas (meestal argon) wordt gebruikt om het lasgebied te beschermen tegen atmosferische verontreiniging, wat resulteert in een schone las. Toevoegmateriaal kan al dan niet nodig zijn.
Van het Angelsaksische woord tin en Stannum, het Latijnse woord voor tin.
Een zilverkleurig, sterk maar licht metaal element met het symbool Ti.
Titaan is een licht, sterk en corrosiebestendig overgangsmetaal. De lage dichtheid (60% van die van staal) en ductiliteit maken het gemakkelijk te bewerken. Titaan is even sterk als staal, maar 43% lichter. Hoewel het 60% zwaarder is dan aluminium, is het twee keer zo sterk. Vanwege de hoge sterkte-gewichtsverhouding en corrosiebestendigheid wordt het gebruikt om sterke, lichtgewicht legeringen te maken, meestal door legering met aluminium en vanadium, voor gebruik in de luchtvaart en andere kritische toepassingen.
Titaan vormt een breed scala aan kleurrijke, passieve en beschermende oxidatielagen wanneer het wordt blootgesteld aan lucht bij verhoogde temperaturen, maar bij kamertemperatuur is het bestand tegen aantasting. Het metaal, dat brandt wanneer het in lucht wordt verhit tot 610°C of hoger (waarbij titaandioxide wordt gevormd), is een van de weinige elementen die branden in puur stikstofgas (bij 800°C, waarbij titaannitride wordt gevormd). Het is paramagnetisch (zwak aangetrokken tot magneten) en heeft een zeer lage elektrische en thermische geleidbaarheid.
Het metaal is een dimorf allotroop waarbij de hexagonale alfa-vorm zeer langzaam overgaat in de kubische bèta-vorm bij ongeveer 880°C. Wanneer het metaal heet is, absorbeert het stikstof, waterstof en zuurstof.
| Eigenschappen: | Smeltpunt | 1668°C |
| Dichtheid | 4.506 g/cm3 (Water = 1) |
Ontdekt in 1871 door dominee William Gregor en genoemd naar de Titanen, de zonen van de aardgodin Gaea, in de Griekse en Romeinse mythologie.
Het vermogen van een materiaal om een belasting te weerstaan zonder te breken.
Taaiheid wordt doorgaans gemeten aan de hand van de energie die het absorbeert voordat het breekt.
Een verandering van de ene fase naar de andere naarmate de temperatuur stijgt of daalt.
Sommige metalen hebben verschillende kristalstructuren (ook bekend als fasen) bij verschillende temperaturen, hoewel ze bij deze temperaturen vast blijven. De verandering van de ene structuur naar de andere wordt een transformatie genoemd. De temperatuur waarbij de transformatie plaatsvindt, wordt de transformatie-temperatuur genoemd.
Het is deze eigenschap van ijzer, met zijn ferriet en austenietfasen, die het mogelijk maakt staal zo gemakkelijk warmte te behandelen. Bij hoge temperaturen wordt het staal omgezet in zijn austenietfase. Wanneer austeniet snel wordt afgeschrikt, vormt het zeer hard martensiet.
Bepaalde transformaties vinden plaats bij één temperatuur en samenstelling en leveren een specifiek transformatieproduct op. Deze hebben specifieke namen, zoals eutectoïde transformatie.
De temperatuur waarbij een vast metaal van de ene fase naar de andere verandert.
Bij legeringen, staal bijvoorbeeld, vindt deze verandering doorgaans plaats over een temperatuurbereik (bekend als het transformatiebereik) in plaats van bij één enkele temperatuur. De bovenste en onderste transformatietemperaturen markeren de grenzen van het transformatiebereik.
Alleen de benoemde transformaties, zoals de eutectoïde transformatie, vinden plaats bij één enkele temperatuur en samenstelling.
Een vloeibare gechloreerde koolwaterstof met de chemische formule CHCl:CCl2.
Trichloorethyleen (vaak afgekort tot trike) was het meest gebruikte ontvettingsmiddel, maar is recentelijk geclassificeerd als kankerverwekkend. Het wordt nu vervangen door andere, minder schadelijke oplosmiddelen of volledig verschillende reinigingssystemen. Onoplosbaar in water en niet-ontvlambaar.
| Eigenschappen: | Smeltpunt | -85°C |
| Kookpunt | 87°C | |
| Relatieve dichtheid. | 1.46 (Water = 1) | |
| Dampdichtheid | 4.5 (Lucht = 1) |
Een korte vorm van trichloorethyleen.
Een verouderde term, voorheen gebruikt om de structuur te beschrijven die wordt verkregen wanneer martensiet licht wordt ontlaten.
Toen de term werd gecreëerd, werd deze structuur beschouwd als een afzonderlijke fase. De structuur staat nu bekend als cementiet geprecipiteerd in ferriet, de precipitaat is echter zo fijn dat deze niet duidelijk zichtbaar is met een optische microscoop.
Troostiet is vernoemd naar de Franse chemicus Louis J. Troost.
Een norm voor de auto-industrie, ontwikkeld door de grotere automotive OEM's (Original Equipment Manufacturers), die gekoppeld is aan ISO 9001:2008. TS 16949 behandelt automotive vereisten via een specifiek gerichte benadering van proces en verbetering, zoals deze de auto-industrie beïnvloeden. TS 16949 wordt beheerd door de Automotive Industry Action Group (AIAG), die deel uitmaakt van SAE (Society of Automotive Engineers).
Zie ook CQI-9.
Een lichtgrijs metaal, dat alleen voorkomt in chemische verbindingen, met het chemische symbool W. Wolfraam heeft het op één na hoogste smeltpunt, na koolstof, van elk element. Het heeft ook een uitstekende treksterkte. Deze eigenschappen maken wolfraam bijzonder nuttig voor hogetemperatuurtoepassingen en in superlegeringen.
Zie ook wolfraamcarbide.
Een zeer hard wolfraamcarbide met de formule WC.
Wolfraamcarbide stond ook bekend als gesinterd carbide of hardmetaal. Gereedschappen van dit materiaal worden vervaardigd door de zeer harde wolfraamcarbidedeeltjes aan elkaar te 'cementeren' met behulp van een bindmiddel van taai kobaltmetaal, wat leidde tot de vroegere benaming gesinterd carbide.
Draaien is een verspaningsproces dat handmatig of met een geautomatiseerde CNC-draaibank kan worden uitgevoerd. Bij draaien wordt een enkelpuntssnijgereedschap gebruikt om een roterend werkstuk te snijden en te vormen, zowel op een extern als intern oppervlak.
Zie treksterkte.
Reinigen in een oplosmiddel waar zeer hoogfrequente trillingen doorheen worden geleid.
Ultrasoon betekent dat de trillingen een frequentie hebben die boven het normaal hoorbare bereik voor mensen ligt. Sterker nog, een hoogfrequent zoemend geluid is doorgaans hoorbaar.
De ultrasone trillingen worden zeer goed overgedragen door vloeistoffen en werken door de vuildeeltjes van het oppervlak van de componenten te trillen.
Een niet-destructieve testmethode die wordt gebruikt om oppervlakte- en ondergronddefecten te detecteren of om materialen te karakteriseren. De techniek maakt gebruik van hoogfrequente geluidsgolven die door het materiaal reizen en reflecteren wanneer ze gebreken of onregelmatigheden tegenkomen.
De temperatuur waarbij, bij afkoeling, een legering een vaste-stoftransformatie ondergaat van austeniet naar ferriet. De bovenste kritische temperatuur varieert tussen legeringen en is afhankelijk van het koolstofgehalte.
Het gebruik van vacuümovens voor hardsolderen is zeer goed ingeburgerd, vooral voor het hardsolderen van complexe samenstellingen in roestvast staal of nikkellegeringen. De methode maakt fluxvrij hardsolderen mogelijk en produceert ultracleane samenstellingen die geen reiniging na het hardsolderen vereisen. Er wordt een verscheidenheid aan soldeerlegeringen gebruikt, waaronder legeringen op basis van koper, goud en nikkel. Deze maken het mogelijk om een reeks materialen voor hogere temperaturen te hardsolderen, met soldeertemperaturen tussen 1000°C en 1200°C. De vacuümomgeving biedt ideale omstandigheden voor de soldeerlegering om de oppervlakken van de verbinding te bevochtigen en capillaire werking toe te staan om het soldeer in de hele verbinding te trekken. Zorgvuldigheid en expertise zijn vereist om het effect van thermische uitzetting van de passende onderdelen op de voegopening te berekenen. Elke soldeerlegering heeft een optimale voegvullende capaciteit. Als de opening te breed is, bevordert dit de vorming van krimp-holtes en de precipitatie van intermetallische verbindingen in het midden van de afkoelende verbinding, waardoor deze wordt verzwakt. Als de opening te smal is, zal capillaire werking de verbinding niet kunnen vullen, wat resulteert in een droge verbinding en, opnieuw, een zwak resultaat.
De nauwkeurige controle van de verwarmingscyclus en temperatuuruniformiteit, die wordt geboden door stralingsverwarming onder vacuümcondities, zorgt ervoor dat de gehele constructie tegelijkertijd de brazeertemperatuur bereikt. Dit voorkomt een ongelijke spanningsverdeling en resulteert in een verbinding met hoge integriteit en minimale interne spanning. Deze temperatuuruniformiteit, die in de gehele ovenkamer tot +/- 2°C kan bedragen, maakt het ook mogelijk om partijen van vergelijkbare constructies samen te brazeren, waardoor de economische voordelen van het gebruik van grote vacuümovens optimaal worden benut. Zodoende is deze methode met hoge kapitaalkosten kosteneffectief geworden voor een breed scala aan onderdelen.
Zoals bij andere soldeermethoden is de fixatie van de samenstellingen vóór het solderen belangrijk en in sommige gevallen wordt een nauwkeurig ontworpen mal gebruikt om de samenstelling gedurende de hele soldeercyclus vast te houden. Dergelijke mallen kunnen gemaakt zijn van keramiek, grafiet of hittebestendige legeringen. Positioneel TIG-lassen wordt ook routinematig gebruikt voor het positioneren van de elementen van de te solderen samenstelling. De soldeerlegering kan worden aangebracht als pasta, poeder, folie of draad, afhankelijk van het gebruikte voegontwerp.
Vacuümcarboneren heeft industriële volwassenheid bereikt met de ontwikkeling van vacuümovens en besturingen die in staat zijn tot gascarboneren en het afschrikken van de gecarbureerde componenten met olie of onder druk staand inert gas. Dankzij hun zeer controleerbare opwarmsnelheden en de beschikbaarheid van hoge carboneertemperaturen (950/1030°C) vinden vacuümprocessen een economische toepassing voor middeldiepe en diepe randlagen. Deze methoden hebben het voordeel dat behandelde componenten gedurende het hele proces stationair blijven en de risico's op schade aan componenten door beweging van hete componenten worden geëlimineerd. De oppervlakte- en randlaagchemie kan zeer nauwkeurig worden gecontroleerd, evenals de randlaagdieptes, binnen zeer nauwe toleranties, en zoals bij alle vacuümprocessen blijven behandelde componenten schoon. Er kunnen daarom besparingen worden gerealiseerd in nabewerkingsoperaties na de warmtebehandeling, die de iets hogere behandelingskosten van deze carboneermethoden ruimschoots compenseren. Hoewel er behoefte is aan een zorgvuldige afstemming van de procesparameters voor elk te behandelen componentontwerp, bieden de vacuümmethoden een veel nauwkeurigere controle over het randlaagdieptebereik, de uniformiteit en de randlaagchemie dan de andere oppervlaktehardingsmethoden.
Zie ook lage druk carboneren.
Een theoretisch of ideaal vacuüm is een lege ruimte die geen dampen, deeltjes, gassen of andere materie bevat en daardoor geen absolute druk heeft. Omdat deze toestand zelfs in de ruimte niet bestaat, kan een ideaal vacuüm niet worden bereikt.
Normaal gesproken verwijst de term 'vacuüm' naar een absolute druk die lager is dan die van een normale atmosfeer. De normale atmosferische druk is 14,7 lb/sq inch, algemeen aangeduid als 1 Bar. Tegenwoordig meten vacuümmeters drukken in millibar (mbar), waarbij 1000 mbar = 1 Bar. Voor gebruik bij vacuümwarmtebehandeling worden de bedrijfsdrukken als volgt geclassificeerd:
De meeste vacuümwarmtebehandelingen worden uitgevoerd in fijn tot hoog vacuüm.
Met de ontwikkeling van vacuümtechnologie is het mogelijk geworden om, door middel van een reeks voorpompen, draaizuigerpompen en diffusiepompen, een ovenkamer geleidelijk te evacueren tot hoogvacuümcondities, waardoor de beschikbare zuurstof tot minuscule niveaus wordt gereduceerd. De resulterende omgeving is niet-reactief, zelfs niet voor titaniumlegeringen die bijzonder gevoelig zijn voor oxidatie. Voor alle staalsoorten, inclusief die welke austenitisatie bij hoge temperaturen vereisen, zoals snelstaal bij 1320°C en alle nikkellegeringen, is vacuümwarmtebehandeling de optimale methode.
Voor legeringen die afschrikken vereisen voor harden, zoals staalsoorten, of afschrikken tijdens oplosgloeien, zoals sommige nikkellegeringen en roestvast staalsoorten, zijn integrale afschriksystemen ontwikkeld op basis van olie of inert gas. Verschillende afschriksnelheden kunnen worden verkregen door het inerte gas met een druk tot 20 bar in de ovenkamer te brengen. In sommige ovens is voorzien in het afwisselen van de stroomrichting van het afschrikgas, van boven naar beneden van de ovenlading en omgekeerd. Zo kunnen staalsoorten met een relatief lage hardbaarheid, zoals laaggelegeerde constructiestaalsoorten, volledig gehard worden. Aangezien de werkstukken gedurende het gehele verwarmings- en afschrikproces stationair in de ovenkamer blijven, is er geen risico op schade aan componenten door beweging van het werkstuk bij hoge temperaturen.
Meerzoneverwarming wordt verzorgd door elektrisch verwarmde elementen die de ovenkamer omringen. De elementen zijn vervaardigd uit grafiet of hoogwaardige nikkellegeringen, en de ovenkamer is omgeven door hitteschilden gemaakt van molybdeen en ondersteund door roestvast staal en isolatiematerialen zoals keramiek. De temperatuuruniformiteit in de gehele ovenkamer kan zeer nauwkeurig worden geregeld, +/- 2°C bij temperaturen van 1300 - 1350°C.
Vacuümwarmtebehandeling is de schoonste en meest milieuvriendelijke van alle hardingsmethoden, en nu de omvang van ovens is toegenomen en geautomatiseerde procesbesturingen standaard zijn, worden de behandelingseconomieën steeds aantrekkelijker. Ontlaten na het harden kan worden uitgevoerd in vacuümovens die tot lage drukken zijn geëvacueerd, waarbij alleen voor- en rotatiepompen worden gebruikt, aangezien het risico op oxidatie kleiner is door de lagere temperaturen die worden toegepast.
Vacuümnitrocarboneren en lagedruk-nitrocarboneren zijn alternatieve nitrocarboneerbehandelingsmethoden die de voordelen bieden van superieure procescontrole en reinheid, kenmerkend voor de vacuümoptie.
Materiaal reinigen door het onder te dompelen in de hete dampdeken die boven het kokende oplosmiddel ontstaat in een speciaal ontworpen installatie.
Het principe is dat de hete damp condenseert op het koude oppervlak van het component, waarbij oplosbare verontreinigingen worden opgelost en onoplosbare worden weggespoeld. Zodra het component de temperatuur van de damp bereikt, stopt de condensatie en is het reinigingsproces voltooid.
Zie hardheidstest.
Het harden van ongelegeerde koolstofstalen vereist een zeer snelle afschrikking vanuit de austenitisatietemperatuur, en water (of een zoutoplossing wanneer een nog drastischere afschrikking nodig is, zoals bij zwaardere secties) biedt hiervoor een economische methode. Grote componenten, waarvan vele tot enkele tonnen wegen, zoals pijpleidingfittingen en behuizingen voor de olie- en gasindustrie, worden routinematig in water afgeschrikt. De benodigde externe koelsystemen zijn tegenwoordig een belangrijk aspect van deze methode, aangezien milieu- en kostenoverwegingen ertoe hebben geleid dat de vroegere 'wegwerp'-waterafvoersystemen niet langer worden gebruikt. Afschrikroering en stroomregelingen zijn eveneens cruciaal om een uniforme harding te garanderen.
Zie ook booglassen, elektronenbundellassen, TIG-lassen.
Het oppervlak van genitreerd staal dat is omgezet in een complexe ijzer-stikstof verbinding.
Het wordt witte laag genoemd omdat het niet etst (d.w.z. wit blijft) wanneer een genitreerde microstructuur wordt voorbereid.
Tijdens de nitreer cyclus (waarvan de duur wordt bepaald door de vereiste laag diepte) wordt een oppervlaktecoating geproduceerd op het component, bekend als de 'witte laag', Fe4N. Deze is doorgaans bros en kan na het nitreren vaak beter worden verwijderd door polijsten, waarbij een tolerantie van 0,002 inch per oppervlak meestal voldoende is.
De toename in sterkte (en daarmee hardheid) die optreedt wanneer metalen in koude toestand worden vervormd.
Dit is over het algemeen een onvermijdelijk bijproduct van bepaalde koudvervormingsprocessen zoals walsen, trekken, persen en spinnen. Het wordt echter opzettelijk geproduceerd door shot peening.
Dit effect kan volledig worden opgeheven door volgloeien of gedeeltelijk door tussengloeien of normaliseren.
Een organische barrièrecoating, ontwikkeld in meerdere kleuren en coatingdiktes, voor extreme zoutnevelbestendigheid in omgevingen zoals die van automotive componenten en offshore pijpleidingen.
Het punt waarop de rek (vervorming) toeneemt zonder een gelijktijdige toename van de spanning.
Slechts enkele materialen (met name staalsoorten) hebben een vloeigrens en doorgaans alleen onder trekbelasting.
De weerstand van een materiaal tegen elastische vervorming.
Ook bekend als Youngs modulus. Het is de verhouding van de toegepaste trekspanning tot de resulterende rek. Youngs modulus (E) = Spanning/Rek N/mm2
Van het Duitse woord zink.
LIJST VAN CHEMISCHE ELEMENTEN
LIJST VAN CHEMISCHE SYMBOLEN