Att slitas bort genom friktion.
Ett nötningsbart material, t.ex. en beläggning, är avsett att slitas för att skydda komponenten under, t.ex. mellan rörliga jetmotorbladspetsar och motorhöljen. Vid drift i temperaturer över 900°Cär endast keramiska slipbara material lämpliga.
Se även flamsprutning, HVOF, plasmasprutning.
Aceton är ett färglöst, lättantändligt, flytande kolväte med söt lukt och formeln CH3COCH3.
Det används ofta som lösningsmedel i laboratorier och är lättlösligt i vatten, etanol och andra vanliga lösningsmedel. Resterna förångas snabbt och lämnar en torr yta. Den mest kända hushållsanvändningen av aceton är som aktiv ingrediens i nagellacksborttagningsmedel.
Extremt brandfarligt i både vätske- och ångform. Skadlig vid förtäring eller inandning och orsakar irritation på hud och ögon.
| Egenskaper: | Smältpunkt | -95°C |
| Kokpunkt | 56°C | |
| Relativ densitet | 0,819 (vid 0°C, vatten = 1) | |
| Flampunkt | -20°C | |
| Självantändningstemperatur | 465°C | |
| Explosiva gränser | 2 till 13% i luft |
Ett ämne som avger vätejoner när det löses upp i vatten och som har en sur smak.
En syra är motsatsen till en alkali, har ett pH-värde som är lägre än 7,0 och färgar lackmuspapper rött. De flesta syror löser upp de vanligaste metallerna och reagerar med en bas för att bilda ett neutralt salt och vatten.
Surt betyder att det har egenskaper som en syra.
De aktiva gaser som tillförs en ugnsatmosfär och som får den önskade reaktionen(uppkolning eller karbonitrering) att äga rum.
En bindande kraft som håller samman molekyler av ämnen vars ytor är i kontakt eller nära varandra.
En värmebehandling vid låg temperatur som ökar hårdheten och styrkan hos ett material genom att orsaka utfällning av submikroskopiska partiklar.
Ursprungligen var åldershärdning processen och utskiljningshärdning fenomenet. Numera tenderar termerna att användas omväxlande.
En förändring av egenskaperna som kan ske gradvis vid atmosfärisk temperatur (naturligt åldrande) och snabbare vid högre temperaturer (artificiellt åldrande).
En kemikalie som neutraliserar syror.
Alkalier är hydroxider av alkalimetaller och jordalkalimetaller samt ammoniaklösning. Förutom ammoniak härrör de vanligaste alkalierna från natrium (kaustisk soda), kalium (kaustisk pottaska) och kalcium (släckt kalk). I lösning har de ett pH-värde som är högre än 7 och färgar lackmuspapper blått.
Lösningar som innehåller alkali (alkaliska lösningar) kan lösa upp oljor och fetter på metaller och även på huden. De utgör därför ofta den aktiva beståndsdelen i kemikalier för metalltvätt. Mycket starka alkaliska lösningar (kaustiska lösningar) kan orsaka allvarliga hudskador, som ser ut ungefär som en brännskada när den har rengjorts, och kallas därför för kemisk brännskada.
Alkalisk betyder att den har egenskaper som en alkali.
En metall som har tillförts ett eller flera grundämnen för att förbättra dess egenskaper.
De element som tillsätts kan vara metaller eller icke-metaller och kallas legeringselement. Stål är en legering av järn och kol. Andra metaller som krom och nickel kan dock tillsättas för att ytterligare förbättra dess egenskaper. Det kallas då för ett legerat stål.
Ett grundämne som har lagts till en metall för att bilda en legering.
Stål, till vilket metallegeringselement har tillsatts för att förbättra dess egenskaper.
Legerade stål kallas ofta efter de viktigaste legeringselementen de innehåller: krom-nickel-stål (Cr-Ni); nickel-krom-molybden-stål (Ni-Cr-Mo). Namnen förkortas ofta för enkelhetens skull, till exempel kallas det senare oftare nickel-krom-molybdenstål.
Se även kolstål, låglegerat stål, höglegerat stål.
En hård vit keramik som bildas genom att aluminium reagerar med syre och som har formeln Al2O3.
Används som eldfast material för tillverkning av små högtemperaturdelar till ugnar eller som komponent i andra eldfasta material, t.ex. mullit.
En termisk sprutbeläggningsmetod som använder aluminium. Aluminiumet sprutas vanligtvis på substrat av stål eller nickelkromlegeringar som därefter värmebehandlas för att aluminisera ytan. Termiskt sprutad aluminium används vanligtvis som en del av ett galvaniskt skyddssystem.
Ett silverfärgat, mjukt lättmetallelement med symbolen Al.
Aluminium är en riklig, mjuk och lätt metall med ett utseende som varierar från silvrigt till mattgrått, beroende på ytans grovhet. Den är giftfri, icke-magnetisk och gnistfri. Aluminium har ungefär en tredjedel så hög densitet och styvhet som stål. Det är duktilt och lätt att bearbeta, gjuta och extrudera. Korrosionsbeständigheten är utmärkt tack vare ett tunt ytskikt av aluminiumoxid som bildas snabbt när metallen utsätts för luft och effektivt förhindrar ytterligare oxidation.
År 1886 patenterade amerikanen Charles Martin Hall en elektrolytisk process för att utvinna aluminium och bildade ett företag för dess produktion som senare blev Alcoa. Amerikanerna använde namnet aluminium under större delen av 1800-talet, liksom Hall gjorde i alla sina patent. År 1892 använde dock Hall stavningen aluminium i en reklamskrift och namnet antogs i Amerika på grund av hans dominans inom aluminiumbranschen i det landet.
| Egenskaper: | Smältpunkt | 660°C |
| Täthet | 2,70 g/cm3 (Vatten = 1) |
Identifierades 1808 av Sir Humphrey Davy och fick sitt namn efter aluminiumoxid, mineralet som han försökte isolera det från.
Vattenfri ammoniak är en färglös, gasformig förening (som lätt kondenseras under tryck) med en stickande lukt och formeln NH3.
Den reagerar med stål vid temperaturer över 450°C och tillför kväve till ytan. Ammoniak är den viktigaste reaktantgasen vid nitrering och nitrokarburering.
När den bryts ned (dissocieras) i sina beståndsdelar bildar den en reducerande gas som ofta används i ugnsatmosfärer för blankglödgning. Se t.ex. blankglödgning.
Anhydrous betyder helt enkelt utan vatten. Ammoniak är så hydroskopisk (vattenälskande) att en kubikfot vatten löser upp 1300 kubikfot ammoniak. När ammoniak reagerar med vatten bildas den alkaliska föreningen ammoniumhydroxid (NH4OH).
Ammoniakgas är mycket lättare än luft och läckage utomhus sprider sig normalt lätt i atmosfären. Under förhållanden med hög luftfuktighet kan dock gasen från ett läckage absorbera vatten från atmosfären och lägga sig som ett vitt moln på marken.
Ammoniak är extremt giftigt i höga koncentrationer och är mycket irriterande för luftvägarna, ögonen och huden, även i låga koncentrationer.
| Egenskaper: | Smältpunkt | -77°C |
| Kokpunkt | -33°C | |
| Ångdensitet | 0,6 (luft = 1) | |
| Ångtryck | 8,6 bar vid 20°C | |
| Flampunkt | 11°C | |
| Självantändningstemperatur | 651°C | |
| Explosiva gränser | 15 till 27% i luft |
Glödgning innebär att stål värms till en hög temperatur (över 750ºC) följt av mycket långsam kylning för att göra metallen så mjuk som möjligt.
Denna mycket tidskrävande process kallas också fullständig glödgning eftersom det finns många typer av mellanliggande eller snabbare glödgningsprocesser som gör materialet tillräckligt mjukt för ett visst ändamål men inte så mjukt som möjligt. Glödgning tillämpas också på många andra icke-järnmetaller och legeringar.
Mjukgöringsprocesser används för att förbättra varm- och kallbearbetningsegenskaperna, öka bearbetbarheten, minska inre spänningar vid bearbetning, svetsning etc. och även för att förbereda komponenterna för efterföljande härdningsbehandlingar. Ibland används de för att ge särskilda slutliga egenskaper, som med transformatorkärnmaterial med låg kolhalt, som glödgas för att optimera dess magnetiska egenskaper.
Kontrollen av ugnsatmosfären är mycket viktig eftersom de långa behandlingstider som krävs för många glödgningsprocesser skulle leda till betydande ytförsämring på grund av flagning om syre trängde in. Atmosfärer som används för glödgning av stål inkluderar inerta gaser som kväve och argon, sprucken ammoniak, exoterma gasblandningar och vakuum.
Användningen av kontinuerliga ugnar förbättrar avsevärt kostnadseffektiviteten när stora volymer av små till medelstora komponenter ska glödgas. Genomloppshastigheten är variabel och är den mekanism som används för att styra tiden vid glödgningstemperaturen. En annan kritisk faktor är att ugnens band eller brickor belastas jämnt och att komponenter och vikt fördelas tillräckligt jämnt över bandet.
När satsugnar används är det ofta ett krav, särskilt med stora komponenter, att kontakttermoelement används, strategiskt placerade över komponentens ytor för att ge en permanent spårregistrering av glödgningsprocessens termiska historia.
Se även fullständig glödgning, processglödgning, omkristallisationsglödgning, underkritisk glödgning.
Den elektrod som hålls vid en positiv elektrisk potential. Motsatsen till katod.
Behandling av en metalldel, vanligtvis aluminiumlegeringar, med hjälp av en elektrolytisk passiveringsprocess.
Den behandlade detaljen utgör anoden i den elektrolytiska cellen, vilket ökar tjockleken på detaljens ytoxidskikt och bildar en anodisk film som ger förbättrad korrosions- och slitstyrka. Anodisering kan också användas för att åstadkomma kosmetiska effekter, t.ex. färgade filmer, och är icke-ledande.
En lysande urladdning av elektrisk ström som passerar mellanrummet mellan två elektroder.
En gas som har upphettats av en elektrisk båge till åtminstone ett delvis joniserat tillstånd som gör att den kan leda en elektrisk ström.
En termisk sprutprocess som använder en båge mellan två förbrukningsbara elektroder av ytmaterial som värmekälla och en komprimerad gas för att finfördela och driva droppar av ytmaterialet på substratet.
Bågsvetsning använder elektricitet som strömkälla för att skapa en elektrisk båge mellan en elektrod och basmaterialen för att smälta basmaterialen och få dem att fogas samman när metallen stelnar. Det område som svetsas skyddas ibland av en inert gas, t.ex. argon, som kallas skyddsgas. Bågsvetsning kan skapa fogar genom att tillföra ytterligare metall, så kallad tillsatsmetall, eller genom att helt enkelt smälta grundmaterialen, så kallad autogen svetsning.
Se även elektronstrålesvetsning, metallfogning, TIG-svetsning.
Ett färg- och luktlöst gasformigt grundämne som utgör 0,94% av jordens atmosfär.
Den är inte livsuppehållande eller förbränningsbar, den är mycket inert och det är inte känt att den bildar några egentliga kemiska föreningar. Av den anledningen används den ofta som atmosfär för arbete med material som är reaktiva när de värms upp i luft.
Argon är tyngre än luft och erhålls som en biprodukt vid kondensering och separation av luft.
| Fastigheter | Kokpunkt: | -186,0ºC |
| Relativ densitet | 1,38 (luft = 1) | |
| Klassificering: | Ädelgas |
Upptäcktes 1894 av Sir William Ramsay och har fått sitt namn efter det grekiska ordet för inert: Argon.
Se även flytande argon.
Standardiserat kvalitetsledningssystem för flygindustrin som, även om det är kopplat till ISO 9001, är en branschstandard som kontrolleras av International Aerospace Quality Group (IAQG) som är en del av SAE (Society of Automotive Engineers). Majoriteten av världens flyg- och rymdtillverkare ställer krav på efterlevnad av AS 9100 som villkor för att göra affärer med sina leverantörer. AS 9100 ersätter den tidigare standarden AS 9000.
Se även Nadcap.
Förkortning för American Society for Testing and Materials.
Numera känt som ASTM International. Organisationen är baserad i USA och är en av de största organisationerna i världen för utveckling av frivilliga standarder.
Den gas eller blandning av gaser som i en ugn omger komponenterna under värmebehandlingen.
Värmebehandlingsatmosfärens beskaffenhet varierar beroende på vilken process som utförs och kan vara inert (helt oreaktiv, t.ex. argon), neutral (ändrar inte komponentens sammansättning men kan skydda den från oxidation eller andra oönskade reaktioner, t.ex. väte) eller reaktiv (spelar en viktig roll i värmebehandlingen genom att kontrollera eller ändra komponentytans sammansättning, t.ex. endoterm atmosfär).
Innebär att komponenterna kyls ganska långsamt efter värmebehandlingen samtidigt som de hålls under värmebehandlingsatmosfären för att skydda dem från oxidation.
Den minsta partikeln av ett grundämne som har alla grundämnets kemiska egenskaper.
Atomer är den grundläggande beståndsdelen i all materia och består av en kärna av protoner och neutroner som omges av elektroner.
1. Vid termisk sprutbeläggning är atomisering uppdelningen av smält material i trådänden i fina partiklar.
2. Den process som används vid tillverkning av metallpulver.
Ett pulver som framställs genom att smält material dispergeras till partiklar i en snabbt rörlig gas- eller vätskeström eller genom mekanisk dispergering.
Stål med mer än 0,5% kolhalt kan härdas utan en drastisk kylning, genom den mekanism som kallas Bainit härdning, som särskilt används vid härdning av fjädrar och som innebär isotermisk omvandling till den hårda fasen martensit.
En högtemperaturfas av järn, stabil över 911ºC.
Austenit har en ytcentrerad kubisk kristallstruktur och betecknas vanligen både i skrifter och på fasdiagram med den grekiska bokstaven gamma (γ). Austenit är en mycket mjuk, icke-magnetisk form av järn.
Det är austenitens förmåga att absorbera drygt 2% kol som gör uppkolnings- och karbonitreringsprocesserna möjliga. Tillsatsen av kol gör austeniten stabil vid så låga temperaturer som 723ºC. Om man däremot tillsätter betydande mängder krom och nickel blir austeniten stabil vid rumstemperatur. Dessa stål är de välkända austenitiska rostfria stålen som innehåller 18% krom och 8% eller 10% nickel.
Austenit har fått sitt namn efter den brittiske metallurgisten Sir William Chandler Roberts-Austen (1843-1902). Roberts-Austen publicerade det första fasdiagrammet för järn och kol.
Se även austenitisk, kvarhållen austenit.
Ett stål vars struktur i princip är helt uppbyggd av austenit.
Austenitisk nitrokarburering utförs vid 650/720°C. Det ger ytterligare lastbärande kapacitet eftersom djupare höljesdjup kan uppnås. Kärnan förblir ferritisk.
En nedbrytningsprodukt av austenit som bildas vid kylhastigheter som är något långsammare än de som krävs för att bilda martensit.
Bainit har fått sitt namn efter den amerikanske metallurgisten Edgar C. Bain.
En vattenlöslig förening som kan färga lackmuspapper blått och reagera med en syra för att bilda ett salt och vatten.
Baser är bland annat oxider och hydroxider av metaller samt ammoniak. Alla lösningar med ett pH-värde som är högre än 7 kallas basiska.
En ugn som värmebehandlar en last i taget.
Ugnar som utför mer än en process, t.ex. slutna sl äckugnar med sina värme- och kylkammare, kan ha en sats i varje kammare. Dessa kallas ibland för semikontinuerliga ugnar.
En metalldel som framställs genom gjutning och som används för att forma stänger som ofta utgör grunden för tillverkning av komponenter.
Ett pulver som består av två eller flera olika material som blandas noggrant för att ge ett material som kan producera en legerad avlagring.
Se teknisk ritning.
En kubisk kristallstruktur som innehåller en atom i varje hörn av kuben och en annan i mitten av kuben.
Se "Mekanisk bindning" och "Metallurgisk bindning".
Det första skiktet av termisk spr utbeläggning som appliceras i syfte att optimera bindningsstyrkan mellan den termiska sprutbeläggningen och substratet.
Styrkan i vidhäftningen mellan beläggningen och substratet eller, i vissa fall, mellan beläggningsskikten. Ett antal testmetoder kan användas för att mäta beläggningarnas bindningsstyrka. Ett typiskt test är enligt ASTM C633.
Absorption och diffusion av bor i stålets yta för att ge en extremt hård yta.
Kallas även för borisering.
Från det arabiska ordet buraq eller det persiska ordet burah.
Se boriding.
Ett föråldrat namn för packförgasning, baserat på metoden att innesluta de komponenter som ska förgasas i en låda som är packad med förgasningsmedlet.
Se även paketförgasning.
En legering av koppar och zink.
Mässing är en kopparbaserad legering som innehåller mellan 5 och 50 % zink, som kan tillsättas små mängder av andra grundämnen för att ge specifika egenskaper. Ju högre zinkhalt, desto gulare blir mässingens färg.
På grund av att brons uppfattas som överlägset mässing har vissa bronser kallats för bronser, t.ex. manganbrons och arkitektonisk brons.
En mångsidig metallfogningsmetod som är tillgänglig för en rad olika legeringar, inklusive stål, gjutjärn och nickellegeringar. Trots den ökande användningen av moderna lim och automatiserade svetsprocesser är det fortfarande en ekonomisk och effektiv metod för tillverkning av en mängd olika delar, allt från bilkomponenter till delar till gasturbiner.
Se även metallfogning.
Glödgning av stål i en skyddande atmosfär för att hålla det fritt från oxidation efter bearbetning.
Efter behandlingen ska komponenterna vara lika ljusa och rena som de var före behandlingen.
En lösning av vanligt salt (natriumklorid) och vatten.
Se även släckning.
En legering av koppar och tenn.
Brons är ett brett spektrum av kopparlegeringar, vanligtvis med tenn som huvudtillsats, men ibland med andra element som fosfor, mangan, aluminium eller kisel. Brons är starkt och segt och har många användningsområden inom industrin. Det var särskilt betydelsefullt under antiken och har gett namn åt bronsåldern. Ordet brons härstammar kanske från det persiska ordet birinj, som betyder koppar.
Se även mässing.
Förkortning för British Standard.
British Standards tas fram av British Standards Institution, numera BSI International, som är Storbritanniens nationella standardiseringsorgan.
Att göra en yta slät genom att gnugga den med ett verktyg. Detta kallbearbetar materialets hud eller yta.
En grov kant eller yta som finns kvar på ett material, t.ex. metall, efter att det har skurits, borrats eller bearbetats.
En karbid är en förening som bildas av kol och ett annat, mer elektropositivt grundämne.
Tungstenskarbid används ofta för termisk sprayning beläggningsprocesser och ger en mycket slitstark beläggning. Andra exempel på karbider är kiselkarbid, kalciumkarbid och cementit.
Från det latinska ordet carbo som betyder träkol.
En färglös, luktfri och icke brandfarlig gas med formeln CO2.
Koldioxid bildas vid andning hos djur, fotosyntes hos växter och när kolhaltigt material bryts ned eller förbränns. Den reagerar med kol vid temperaturer över ca 500oC och bildar kolmonoxid. Följaktligen är det en viktig, om än liten, beståndsdel i de flesta värmebehandlings bärande gaser och uppkolning atmosfärer.
Koldioxid understödjer inte förbränning och används ofta i brandsläckare för användning på elektrisk utrustning. Den får aldrig användas i trånga utrymmen eftersom den kan orsaka kvävning. Den är lättlöslig i vatten och är orsaken till att det bubblar i lemonad och kolsyrat vatten.
| Egenskaper: | Smältpunkt | -56.6°C |
| Kokpunkt | -78.5°C | |
| Relativ densitet | 1,53 (luft = 1) | |
| Flampunkt | Ej brandfarlig |
Används ofta i fast form som köldmedium.
Se även torr-is.
En färglös, luktfri, giftig och mycket brandfarlig gas med formeln CO.
Det reagerar med stål vid temperaturer över 800oC och tillför kol till dess yta. Därför är det en viktig beståndsdel i de flesta bärande gaser och uppkolning atmosfärer.
Giftigt vid inandning.
| Egenskaper: | Smältpunkt | -205°C |
| Kokpunkt | -192°C | |
| Relativ densitet | 1 (Luft = 1) | |
| Flampunkt | Brandfarlig vid alla temperaturer | |
| Självantändningstemperatur | 620°C | |
| Explosiva gränser | 12 till 74% i luft |
Ett mått på kapaciteten hos en ugn atmosfär att tillföra kol till ett stål under värmebehandlingen.
Kolpotentialen i en atmosfär definieras som kolinnehållet i en tunn plåt av rent järn i jämvikt med atmosfären.
Återställning av delvis avkolade ytor på en komponent kan ibland uppnås genom att tillämpa en kontrollerad återkolningscykel i en förseglad quench ugn.
En legering av järn och kol utan metall legeringselement avsiktligt tillsatta.
Även känt som vanligt kolstål. Kolstål kan innehålla små mängder av ett brett spektrum av restelement från tillverkningsprocessen. Det klassificeras ofta löst efter dess kolhalt:
| Stål med låg kolhalt | Mindre än 0,2% kol (även känt som mjukt stål) |
| Stål med medelhög kolhalt | 0,2-0,6% kol |
| Stål med hög kolhalt | mer än 0,6% kol |
Se även legerat stål.
Karbonitrering är absorption och diffusion av kol och kväve i stålets yta för att ge en hård yta och mjukare kärna efter härdning genom kylning. Karbonitrering är en ytvärmebehandling, en form av sätthärdningför vanliga lågkolhaltiga och låglegerade stål och gjutjärn järn, som ger slitstyrka och måttlig lastbärande förmåga.
Det finns med vanliga kolstål, att användningen av gasuppkolning är begränsad till små sektionsstorlekar om fallet ska härdas fullständigt genom oljebläckning. Tillsatsen av kväve (tillhandahålls genom tillsats av ammoniak samt propan till ugnsatmosfären atmosfären i en förseglad släckning ugn), ökar ytans härdbarhet genom att tillåta både kol- och kvävediffusion. Karbonitrering kan därför betraktas som en gasformig motsvarighet till cyanid Härdning i saltbad. Det normala temperaturintervallet är 820/910°C, med 870°C som den optimala temperaturen för bästa sätthärdningsförhållanden för de flesta lämpliga stålsorter. I allmänhet används enstaka kylbehandlingar och processen används huvudsakligen för sättdjup upp till 0,75 mm (0,030"). För djupare sättningar i vanliga kolstål är det lämpligt att endast uppkolningshärda vid 930/950°C och sedan sänka ugnstemperaturen till 870°C och slutföra processen med karbonitrering följt av oljesläckning.
Vätskebädd ugnar kan också användas för värmebehandling med karbonitrering. Denna metod är särskilt lämpad för behandling av små komponenter och sådana vars geometri skulle vara benägen för maskering och åtföljande ojämn härdning om metoden med förseglad kylning skulle användas. Behandling med cyanidsaltbad har nu till stor del ersatts av behandling med fluidbädd, som inte medför de hälso-, säkerhets- och miljörisker som är förknippade med drift och avfallshantering av cyanidsaltbad.
Som med alla härdningsprocesser är det god praxis att avsluta med en anlöpning behandling för att minska sprödheten och ge optimal hållfasthet. Oavsett vilken karbonitreringsmetod som används är en anlöpningstemperatur på 150°C i allmänhet lämplig.
Karbonitrering ska inte förväxlas med dess motsvarighet vid lägre temperaturer, nitrokarburering.
Karburering är absorption och diffusion av enbart kol i stålets yta för att ge en hård yta och mjukare kärna efter härdning genom kylning.
Karburering är den äldsta av sätthärdningsmetoderna. Sätthärdning ger, som namnet antyder, en hård yta på den behandlade komponenten samtidigt som den ger en mjukare, mer formbar kärna som ger stöd åt det hårdare höljet. Det är känt sedan tidigare att det är möjligt att öka stålets seghärdade hårdhet genom att först öka dess kolhalt. Detta faktum utnyttjades för att tillverka hårda och därmed vassa skäreggar genom att värma artiklarna i ett kolhaltigt material, t.ex. träkol, före kylning.
Om uppkolningen har utförts på rätt sätt kommer kärnmaterialet att ha en oförändrad kolhalt, medan kolhalten i ytmaterialet börligga i storleksordningen 0,8%. Den exakta kolhalten för att uppnå optimala resultat varierar något beroende på stålanalysen. Högre kolhalter än så ger upphov till en cementitfas vid korngränserna som, om den inte korrigeras i efterhand, kan leda till försprödning med åtföljande risk för spjälkning. Lägre kolhalter kan leda till "magra" kokillkompositioner som inte härdar ordentligt vid kylning. På grund av den långvariga uppvärmningen i det austenitiska området under uppkolningen kan också stålets kornstorlek öka, vilket leder till minskad hållfasthet och ökad sprödhet.
För att få den optimala kombinationen av hylsans och kärnans egenskaper genomgår de uppkolade delarna en sekvens av efteruppkolningsbehandlingar, som kulminerar i en kylning för att inducera härdning. Kärnmaterialets kornstorlek kan förfinas genom upphettning till en temperatur över austenitiseringstemperaturen, som för kärnmaterial med låg kolhalt är ca 870°C, och därefter kylning. Det är sedan nödvändigt att förfina kornstorleken på höljestrukturen. Detta görs under härdningssteget genom upphettning till ca 760°C, vilket är strax över transformationsaustenitiseringstemperaturen för stommaterialet. Detta förfarande kallas "dubbelkylning" och är normal praxis vid packuppkolning.
Med kornraffinerat stål är det möjligt att uppnå tillfredsställande härdning med acceptabel kornstorlek och mikrostruktur genom att använda en "enkelkylning". Även om detta kan göras genom att släcka direkt från uppkolningstemperaturen, är det vanligt att uppkolning sker vid 900/950°C, ugnskylning till 840/850°C och utjämning vid denna temperatur (för att ge viss diffusion och kärnförfining).
Som ett alternativ till ugnssläckning kan tidigare uppkolade komponenter härdas genom Induktionshärdningg eller flamhärdning, där deras geometri dikterar att en lokaliserad ytuppvärmningsmetod är att föredra.
En bärgas är den grundläggande atmosfären i en ugn till vilken de aktiva gaser tillsätts som ger kol eller kväve till stålets yta.
Bärgasen är normalt neutral med avseende på ytkolhalten i de stål som behandlas, dvs. den varken ökar eller minskar ytkolhalten. De aktiva gaser som faktiskt utför sätthärdningen kallas tillsatser.
Ytområdet på en komponent, vars egenskaper avsiktligt har modifierats genom värmebehandling.
Egenskaperna kan modifieras enbart genom värmebehandling, t.ex. induktionshärdning, eller genom en förändring av sammansättningen, t.ex. nitrering.
Se diffusion.
En allmän term för alla värmebehandlingsprocesser som används för att härda ytan på stål.
Det är dock vanligast att det används som synonym till uppkolning och numera även till karbonitrering.
En stelningsprocess som används för att tillverka metallformer genom att hälla smält metall i sand- eller metallformar. Den efterföljande stelnade formen kallas gjutning.
Defekter i samband med gjutningsprocessen inkluderar krympporositet och gasporositet, som kan elimineras effektivt genom att utföra varm isostatisk pressning.
Ett ämne som påskyndar en kemisk reaktion men som förblir oförändrat vid reaktionens slut.
Den elektrod som hålls vid en negativ elektrisk potential. Motsatsen till anod.
En form av erosion som innebär att material avlägsnas genom inverkan av ångbubblor i en mycket turbulent vätska. Effekterna kan minskas genom applicering av keramiska beläggningar.
Ett föråldrat namn för volframkarbid.
En hård och spröd förening som bildas genom reaktion mellan järn och kol och som har formeln Fe3C.
Den är en viktig beståndsdel i perlit och kallas även järnkarbid.
Cementit har fått sitt namn efter den tidiga ståltillverkningsprocessen cementering, som ökade kolhalten i järn för att göra det till stål.
Ett icke-metalliskt fast material, vanligen med kristallin struktur, som bildas genom en process av uppvärmning och kylning. Keramiska material är i allmänhet mycket hårda och har hög nötnings- och temperaturbeständighet. Detta gör dem idealiska för beläggning av komponenter som arbetar i miljöer med höga temperaturer under längre tidsperioder, t.ex. turbinblad.
Se även Keramisk beläggning, K-Tech.
Beläggning av ytan på stålkomponenter med en keramisk slurry och sedan bränning, för att ge en högtemperatur, hård, slitstark och korrosionsbeständig beläggning.
En cermet är en kombination av keramiska och metalliska material och uppvisar därför egenskaper från båda, t.ex. hög hållfasthet och temperaturbeständighet. En cermet appliceras typiskt som en sprutad beläggning.
Se även Termisk spray.
Specialformade block som är fästa vid överföringskedjan i en rakt igenom konstruerad förseglad kylugn, som trycker lasten från värmekammaren in i kylkammaren.
Kemiska symboler är ett internationellt erkänt, kortfattat sätt att identifiera kemiska element.
Symboler består normalt av en eller två bokstäver som normalt är lätta att känna igen som hänförliga till elementets namn. Några av de tidigast kända elementen har symboler som hänför sig till latinska eller arabiska ursprung för deras namn.
Organiska kemikalier som består av kol och väte och där en eller flera av väteatomerna har ersatts av en kloratom.
Från det grekiska ordet krom, som betyder färg.
Metallens fullständiga namn, krom, förkortas ofta till "krom" och används för att beskriva den yta som erhålls efter plätering med krom - t.ex. kromplåt.
Innebär att tunna, platta komponenter kyls mellan vattenkylda plattor eller formar under högt tryck.
De vattenkylda matriserna är helt enkelt platta plattor som har en stor kontaktyta med komponenten och avger värmen tillräckligt snabbt för att orsaka fullständig härdning.
Se även pressläckning.
Cold Gas Dynamic Spraying (CGDS) är en ny beläggningsprocess där gas med högt tryck och låg temperatur används för att accelerera partiklarna i beläggningsmaterialet till överljudshastigheter (400-1000 m/s), vilket vid nedslaget genererar tillräcklig energi för plastisk deformation och kallsvetsning av beläggnings- och substratmaterialen. Detta möjliggör effektiv deponering av skikt med exceptionellt låga oxid- och porositetsnivåer.
Tack vare den minimerade inverkan av termiskt inducerade spänningar i beläggningen och processens höga deponeringseffektivitet kan kallsprutning dessutom ge mycket tjocka beläggningar (flera mm) på komplexa geometrier. En rad olika material kan framgångsrikt sprutas med kallsprutning, t.ex:
Kall isostatisk pressning (CIP) är en formningsteknik där ett pulver, normalt inkapslat i en elastomerform, utsätts för ett högt vätsketryck vid omgivande temperatur för att forma en grön detalj. Vatten eller olja används som tryckmedium.
Mekaniskt formande material vid ungefär rumstemperatur.
Kallbearbetningsprocesser omfattar valsning, dragning, spinning, hamring etc. När mängden kallbearbetning ökar blir materialet hårdare på grund av deformation av kristallstrukturen, en process som kallas arbetshärdning. De ursprungliga egenskaperna kan återställas helt genom fullständig glödgning eller delvis genom andra värmebehandlingsprocesser, t.ex. normalisering och processglödgning.
En kombination av två eller flera material, antingen naturligt förekommande eller konstruerade för att ge optimala egenskaper.
Cermets och metallmatriskompositer är exempel på metallurgiska kompositer.
En termisk sprutbeläggning som består av två eller flera olika sprutmaterial som kan vara skiktade eller inte.
Ett ämne som består av två eller flera grundämnen och som har en bestämd kemisk formel. Se t.ex. aluminiumoxid eller cementit, som båda är föreningar.
Ytan på nitrokarburerat stål som har omvandlats till en komplex blandning av järn , kol och kväve.
Det motsvarande skiktet på nitrerat stål kallas för det vita skiktet.
Ett alternativt namn för fasdiagram eller jämviktsdiagram.
Bandugnar med kontinuerlig maska används för underkritisk glödgning av stålkomponenter, t.ex. pressade och små bearbetade delar, med en tjocklek på upp till 1 tum. Komponenternas temperatur höjs gradvis i takt med att satsen går genom tunnelugnen. Bandhastigheten är variabel och ställs in för att ge den tid som krävs i ugnens högtemperaturområde för att åstadkomma den nödvändiga mjukningen, baserat på komponentens sektionstjocklek. Ett jämnt avstånd mellan komponenterna på bandet är avgörande för att säkerställa en jämn uppvärmning och lastens spridning styr effektiviteten i upphettningen. Även om processen är något arbetsintensiv eftersom det krävs operatörer vid ugnens in- och utlopp när det är många olika komponenter som ska glödgas, är det möjligt att automatisera processen när det handlar om stora volymer av mycket likartade delar. Processens energieffektivitet är god om det finns tillräckligt med produkt för att driva utrustningen dygnet runt. Endotermiska gasgeneratorer kopplade till ugnen ger en effektiv tillförsel av skyddsatmosfär på ett ekonomiskt sätt.
Ett termoelement som används för att reglera temperaturen i en ugn.
Jämför med belastningstermoelement och sondtermoelement.
Se även belastningstermoelement, sondtermoelement.
En blandning av gaser, vars sammansättning kan varieras för att matcha den önskade kolhalten i ytan på det material som behandlas.
Kontrollerade atmosfärer består normalt av en neutral eller inert bärgas, som kan användas för härdning, och kan ha tillsats av aktiva gaser som ger uppkolning eller karbonitrering efter behov.
Eftersom stål som värms upp i luft lätt flagnar och ytskiktet kan drabbas av avkolning på grund av oxidation av stålytan och förlust av syreatomer från ytskiktet, måste härdning utföras i en skyddande eller kontrollerad miljö om dyra efterbearbetningar ska kunna undvikas. Det finns många skyddande "atmosfärer" tillgängliga, allt från endoterma och exoterma gasblandningar till inerta gaser som kväve eller argon, och smält salt eller behandling i vakuum kan användas. Förkolningsförhållanden kan erhållas när så krävs genom tillsats av en kolvätegas, t.ex. propan, till en bärgas, i allmänhet en endoterm gasblandning. Karbonitrering eller nitrokarburering kan erhållas genom extra tillsats av ammoniakgas till gasblandningen för karburering.
Ugnar med kontrollerad atmosfär har nu till stor del ersattlådugnar (paketförgasning) och saltbadugnar eftersom de ger bättre ugnskontroll, effektivare genomströmning och är mindre arbetskrävande.
De erbjuder också mycket bättre miljöförhållanden vid drift, utan de allvarliga problemen med markförorening med giftiga salter (cyanider) och svårigheterna att ta hand om avfallssalter, förorenade jiggar och fixturer och avfall från packning av uppkolning.
Ugnar med kontrollerad atmosfär kan delas in i två huvudkategorier:
(a) Batchugnar - där arbetslasten laddas och töms som en enda enhet eller batch.
(b) Kontinuerliga ugnar - där arbetsstyckena kommer in i och lämnar ugnen i en kontinuerlig ström. Dessa ugnar är lämpliga för högvolymsproduktion av liknande delar.
Se även förseglad släckning.
Från cuprum, det latinska namnet på ön Cypern, den romerska källan för koppar.
Det oförändrade centrum av en komponent efter sätthärdning.
Processen att förbättra eller optimera egenskaperna hos ett material och/eller dess mikrostruktur, under det sätthärdade ytskiktet, genom att använda värmebehandling.
Corr-I-Dur® är en egenutvecklad Bodycote som förbättrar slitageegenskaperna och avsevärt ökar korrosionsbeständigheten. Processen är en kombination av olika termokemiska processteg, inklusive gasnitrokarburering och oxidering. Slitage- och korrosionsbeständiga skikt skapas som får en mörkgrå till svart färg.
Corr-I-Dur® har mycket liten effekt på distorsion och dimensionsförändringar hos komponenterna. Jämfört med uppkolning och karbonitrering är dimensionsförändringarna betydligt lägre. Dimensionsförändringarna kan dessutom påverkas positivt genom att variera processparametrarna. Genom diffusion av kol och kväve in i ytan skapas en diffusionszon och ett sammansatt sk ikt. Det sammansatta skiktet bestämmer komponentens slitageegenskaper, medan diffusionszonen påverkar de mekaniska och dynamiska egenskaperna. Den uppnåeliga ythårdheten beror huvudsakligen på basmaterialet.
Användningsområdena sträcker sig från enstaka komponenter till serieprodukter och omfattar ett stort antal material, t.ex. olegerade konstruktionsstål och sätthärdade stål. Även seghärdat stål kan behandlas. För många komponenter inom fordons- och hydraulikindustrin, verkstads- och gruvindustrin är Corr-I-Dur® ett utmärkt alternativ till saltbadsnitrering med oxidation.
Den kemiska reaktion som sker på den exponerade ytan av en metall, orsakad av exponering för ämnen som luft, vatten och salt, och som får ytan att försämras. Rost är det vanligaste exemplet på elektrokemisk korrosion.
Ytbehandlingar som termisk sprutning och keramiska beläggningar kan appliceras för att skapa en barriär som skyddar metallen från korrosion.
En fordonsindustrispecifik process för självutvärdering mot checklistor som omfattar kvalitetssystem, processrevisioner och arbetsrevisioner på liknande sätt som PRI (Performance Review Institute) använder för Nadcaps särskilda processrevisioner. I vissa fall föredrar kunder inom fordonsindustrin CQI-9-metoden framför TS 16949.
Deformation av en metall under inverkan av en kontinuerlig spänningsnivå vid hög temperatur.
Alla aktiviteter som involverar mycket låga temperaturer eller material vid sådana temperaturer.
Med låg temperatur menas i allmänhet temperaturer under -40ºC.
Kryogen härstammar från de grekiska orden kryos, som betyder mycket kallt eller frysning och genes, som betyder skapad.
De flesta material bildar kristaller när de kyls ned från smält tillstånd. I metaller kan denna kristallstruktur normalt bara ses tydligt med hjälp av ett högeffektsmikroskop, och de enskilda kristallerna kallas då korn.
Kristaller uppstår oftast när en varm, koncentrerad, flytande lösning av en lämplig kristallin kemikalie (t.ex. socker) långsamt kyls ned. Vissa mineraler förekommer dock naturligt i form av stora kristaller.
Vissa metaller kan ha mer än en kristallstruktur och det är detta som gör att järn kan värmebehandlas. Vid rumstemperatur är rena järnkristaller kroppscentrerade kubiska (bcc) och kallas ferrit. Vid temperaturer över 911ºC är de ytcentrerade kubiska (fcc) och kallas austenit.
Komponenter som gjuts på ett sådant sätt att de endast består av en enda kristall är extremt starka och används för krävande uppgifter som turbinblad för höga temperaturer.
Se även spannmål.
Avlägsnande av kol från ytan på en komponent.
Avkolning kan antingen vara en avsiktlig åtgärd eller, vilket är vanligare, ett oavsiktligt resultat av att ett material utsätts för hög temperatur i en atmosfär som avlägsnar kol från dess yta.
En värmebehandlingsprocess som tillämpas efter elektroplätering där väteförsprödning sannolikt kommer att ske.
Deformation är en formförändring som beror på en pålagd kraft, t.ex. värme, tryck eller spänningar. När ett föremåls formförändring är tillfällig och reversibel kallas den elastisk deformation. Plastisk deformation innebär att atombindningar bryts och resulterar i permanent deformation.
Se även elastisk gräns, töjning, spänning, Hookes lag, plastisk gräns, young's modul, utmattning.
Avlägsnande av fett och olja från en yta. Avfettning genom nedsänkning i flytande organiska lösningsmedel eller genom att lösningsmedelsångor kondenserar på de delar som ska rengöras.
Etylalkohol som har tillsatts kemikalier som gör den oanvändbar att dricka men fortfarande användbar i industriella processer.
Detta görs för att göra den odrickbar och därmed befriad från de skatter som gäller för drickbar alkohol. Det kallas också för industriell alkohol.
Densal är en specialiserad, egenutvecklad teknik för varm isostatisk pressning, varumärkesskyddad av Bodycote, som möjliggör den mest kostnadseffektiva HIP-bearbetningen av de flesta gjutgods i aluminiumlegeringar.
Densifiering är konsolidering av metallpulver till en enda enhet, eller konsolidering av komponenter (t.ex. gjutgods, PM-delar ) för att öka densiteten genom att eliminera inre hålrum och porositet.
En fysikalisk egenskap hos alla material, definierad som massa per volymenhet. Densitet kan mätas genom total massa dividerat med total volym.
En isolerad kolv som används för att transportera kryogena vätskor.
Dewars tillverkades ursprungligen av glas på samma sätt som vakuumkolvar, men industriella dewars tillverkas vanligtvis av metall som isoleras med expanderad polystyren för att göra dem mer robusta.
Dewar-kolvarna har fått sitt namn efter Sir Edward Dewar som i slutet av 1800-talet upptäckte hur man kunde framställa flytande gaser och förvara dem.
En kristallin form av kol, som ofta används som ädelsten i smycken.
Diamanter är det hårdaste naturliga ämne som finns, med en hårdhetsgrad på 10 på Mohs hårdhetsskala. På grund av sin stora hårdhet används de ofta inom ingenjörskonsten och utgör spetsarna på indragarna i många typer av hårdhetstestmaskiner.
Diffusion innebär att atomer rör sig i fasta metaller vid förhöjda temperaturer.
Utan diffusion skulle det inte finnas någon värmebehandling. Under värmebehandlingen av stål är det de mindre atomerna, framför allt kol och kväve, som lätt rör sig genom järnets kristallstruktur. När kolhalten vid ytan ökar förändras stålets sammansättning och därmed dess egenskaper efter härdning.
Atomer rör sig mycket långsamt i fasta metaller och det krävs därför behandling under lång tid för att få en mycket djup hylsa. Till exempel skulle ett hylsdjup på 6 mm normalt kräva uppkolning under fem dagar.
Diffusionslimning är en fast tillståndsprocess mellan två eller flera material i kontakt med varandra där interdiffusion sker mellan de olika komponenterna på atomnivå. Materialen svetsas samman utan att smälta och smälter samman genom samtidig applicering av värme och tryck. En zon av intermediär sammansättning skapas mellan de två material som ska sammanfogas. Ett extra mellanskiktsmaterial kan användas för att främja bindningen mellan de två basmaterialen.
Dissociation innebär att en gasformig förening bryts ned till sina beståndsdelar.
Termen är vanligast i samband med ammoniak, som ofta används i atmosfärer för värmebehandling.
Den oönskade formförändringen av komponenter under värmebehandling.
Även om deformationen kan orsakas av värmebehandlingen kan den också vara ett resultat av restspänning som lämnats kvar i materialet efter tidigare bearbetning eller formning.
Distorsion under kylning kan minimeras genom plugglödgning eller undvikas genom presskylning.
Koldioxidgas som har kylts ned till under -78,5ºC och omvandlats till en fast form.
Den kallas torris på grund av sitt liknande utseende och sin låga temperatur. Men till skillnad från is, som smälter och blir till flytande vatten, smälter inte torris utan går direkt från fast form till gas. Denna process kallas sublimering och producerar 845 volymer gas för varje volym fast ämne.
| Egenskaper: | Kokpunkt | -78.5°C |
| Täthet | 1564 kg/m3 | |
| Relativ densitet | 1,56 (vatten = 1) | |
| Förhållande till gasvolym | 1 : 845 (vid rumstemperatur) |
Ett materials förmåga att deformeras utan att gå sönder.
En term som används för att beteckna att två eller flera beläggningssystem används tillsammans för att skapa överlägsna egenskaper för den kombinerade beläggningen.
Elektriska strömmar som skapas i en stålkomponent som hålls i ett elektromagnetiskt växelfält.
När en elektrisk ström passerar genom en ledning skapas ett magnetfält runt ledningen. Om den elektriska strömmen är växlande, kollapsar magnetfältet och växer i motsatt riktning för varje cykel. Om tråden görs till en spole och en stålstång sätts in i den, kommer det ständigt växande och kollapsande fältet att orsaka (eller inducera - därav induktionsvärme) virvelströmmar i stången och därmed värma upp den.
Se även induktionsvärmebehandling.
Se Deformation.
Den maximala påkänning som ett material tål innan permanent deformation uppstår.
Ett material som inte har nått sin elasticitetsgräns kommer att återgå till sin ursprungliga form när den pålagda belastningen har avlägsnats.
En komponent i den elektriska kretsen genom vilken ström leds och det sätt på vilket en elektrisk ström kommer in i eller lämnar ett ämne. I en elektrolytisk cell kan en elektrod vara antingen en anod eller en katod.
Den minsta av de tre partiklar som atomer består av och den som bär den negativa laddningen.
Elektrisk ström består av ett flöde av elektroner genom en ledare. Av detta följer att elektriska ledare har sina elektroner löst bundna till atomerna - en egenskap som kännetecknar metaller, medan icke-ledare, eller isolatorer, har sina elektroner hårt bundna till atomerna.
En svetsmetod där den energi som krävs för att smälta det område som ska svetsas tillhandahålls av en fokuserad ström av elektroner.
Tillverkningen av deformationsbenägna komponenter kan ske genom elektronstrålesvetsning, en metod som använder en fokuserad ström av högenergielektroner som genereras av en glödtråd och riktas mot den fog som ska svetsas. Uppvärmningen är mycket lokal och huvuddelen av enheten förblir därför kall och stabil. Detta resulterar i en mycket smal svets med en minimal värmepåverkad zon. Det finns inget behov av att använda tillsatsmaterial eftersom grundmetallen i enheten smälts. Eftersom det här är en siktlinjemetod är det inte möjligt att svetsa runt hörn eller inåtvända vinklar. Svetsdjup på upp till 30 mm kan produceras och datorstyrda kontroller säkerställer minimalt operatörsberoende, vilket ger god reproducerbarhet genom ett parti av komponenter, även om detta är en styckdelsprocess. Eftersom värmetillförseln är mycket lokal är det möjligt att svetsa samman tidigare värmebehandlade komponenter, vilket är en mycket ekonomisk metod för att tillverka sammansatta kugghjul, t.ex. med ett sätthärdat kugghjul på en härdad och anlöpt axel. Elektronstrålesvetsade komponenter kräver i allmänhet mycket lite efterbehandling efter svetsning och används oftast i svetsat skick.
De material som ska elektronstrålesvetsas måste vara elektriskt ledande och metoden är mycket mångsidig och lämpar sig för stål, gjutjärn, titan- och nickellegeringar, kopparlegeringar och de flesta rena metaller.
En elektrodepositionsprocess som används för att plätera metall med ett materialskikt för att producera en komponentdel med förbättrade egenskaper, t.ex. slitage- och korrosionsskydd. Pläteringsprocessen använder en elektrisk krets, nedsänkt i en elektrolytlösning av upplösta metalljoner, där anoden är metallpläteringsmaterialet och katoden är den del som väntar på plätering. Anoden löser upp metalljoner i den elektrolytiska lösningen, som sedan överförs av den elektriska kretsen för att avsättas som ett pläterat metallskikt på katoden.
Ett ämne som består av en enda typ av atom.
Grundämnen kan inte brytas ned till andra ämnen eller framställas genom att andra ämnen kombineras.
Längdförändringen hos en dragprovbit i procent av dess ursprungliga längd.
% töjning = längdförändring (e) x 100 dividerat med den ursprungliga längden (L)
Töjning = e x 100/L %.
Det prefix som tidigare gavs till stål som användes för allmänna ENgineering-ändamål i Storbritannien.
Sådana stål omfattades av den brittiska standarden BS970. År 1983 reviderades dock alla beteckningar och beteckningarna för EN-stål är nu föråldrade.
Processen att innesluta fritt flytande eller grönkompakterade metallpulver i en plåtbehållare. Materialet i kapslarna är vanligen mjukt eller rostfritt stål. Kapselns form kan vara enkel till mycket komplex, så kallad near-net shape. Inkapsling kan också användas för att binda pulver eller fasta ämnen till specifika delar av en detalj, ofta i syfte att öka korrosions- och/eller slitstyrkan (HIP-plätering).
En atmosfär som framställs genom att en blandning av kolvätegas och luft vid hög temperatur leds genom en omvandlare eller generator som innehåller en katalysator.
Fördelen med endotermiska atmosfärer är att de är mycket flexibla och kan skräddarsys för att passa den specifika värmebehandlingsprocess som utförs. En typisk sammansättning av en endoterm atmosfär som genereras från metan skulle vara: cirka 39% kväve, 20% kolmonoxid och 39% väte, tillsammans med små mängder vattenånga, koldioxid och resterande metan.
Namnet kommer från endoterm, som är benämningen på en kemisk reaktion där värme absorberas.
En plan.
En allmän beteckning på metall-metalloid-, metall-nonmetall- och intermetalliska föreningar som förekommer i järnlegeringar, t.ex. Fe3Mo2, FeSi och Fe3P.
En karbid med en sammansättning som motsvarar den empiriska formeln Fe2.4C. Den har ett hexagonalt tätpackat gitter som utskiljs under det första steget av anlöpningen av martensit.
Ett diagram som visar de temperatur- och sammansättningsintervall inom vilka var och en av faserna i en viss legering existerar under jämviktsförhållanden.
Mer exakt känt som ett jämviktsfasdiagram eller konstitutionsdiagram. Stål visas normalt som det enkla jämviktsdiagrammet för järn-kol eftersom den låga halten av metallegeringar på upp till 1,5%, som finns i de vanligaste stålen som används inom verkstadsindustrin, har liten effekt på diagrammet. Höga legeringshalter kan ha en betydande effekt och kräver mycket komplicerade diagram för att förklara deras faser.
Om diagrammet omfattar basmetallen med ett legeringselement, t.ex. järn-kol, kallas det ett binärt fasdiagram. Om ytterligare ett legeringsämne läggs till kallas det ett ternärt fasdiagram - för tre beståndsdelar, t.ex. järn-kol-väte.
Erosion innebär att en yta slits bort under en tidsperiod, vanligtvis av vätska, gas eller andra slipande partiklar. Ytbeläggningar kan hjälpa till att skydda metaller från erosion.
Det vanliga namnet för etylalkohol.
En angenämt doftande, färglös flytande förening av kol, väte och syre med formeln C2H5OH.
Etanol är den alkohol som finns i öl och spritdrycker och är allmänt känd som etanol. Även om etanol är den viktigaste beståndsdelen i industriell alkohol är den senare inte ren och är skadlig om den dricks. För att förhindra att den konsumeras tillsätts illamåendeframkallande kemikalier och det kallas denaturerad alkohol.
Alkohol används ofta inom industrin som lösningsmedel, svagt avfettningsmedel och torkmedel för att avlägsna vatten, som den blandar sig fullständigt med i alla proportioner. Dess fryspunkt är -144ºC, vilket är anledningen till att den används i lågtemperaturtermometrar (kvicksilver fryser vid -39ºC). Den förångas lätt och är mycket brandfarlig.
| Egenskaper: | Smältpunkt | -144°C |
| Kokpunkt | 78°C | |
| Relativ densitet | 0,789 (vatten = 1) | |
| Flampunkt | 14°C | |
| Självantändningstemperatur | 363°C | |
| Explosiva gränser | 3 till 25% i luft |
Se även denaturerad alkohol, industriell alkohol.
Nedbrytningen av en enda fast fas till två olika fasta faser när den kyls.
Eutektoidomvandlingar sker vid en enda temperatur och sammansättning och ger i allmänhet upphov till en distinkt struktur. Perlit bildas t.ex. genom eutektoid omvandling av austenit som innehåller 0,8% kol vid en temperatur av 723ºC.
Exoterm avser en form av kemisk reaktion eller process där energi frigörs, vanligtvis i form av värme och ljus.
Extrudering används för att tillverka tvärsnittsdelar genom att dra eller trycka varmt eller kallt material genom en form.
En kubisk kristallstruktur som innehåller en atom i varje hörn av kuben och en annan i mitten av var och en av de sex sidorna av kuben.
En metallkomponents tendens att gå sönder när den utsätts för ett stort antal upprepade påkänningscykler, även om den pålagda påkänningen är betydligt lägre än materialets draghållfasthet.
Brott inträffar normalt efter ett stort antal påkänningscykler - vanligtvis flera miljoner - och därför är roterande delar, t.ex. axlar som roterar med hög hastighet, de komponenter som oftast drabbas.
När en metalldel utsätts för en belastning är den maximala spänningen vanligtvis belägen vid ytan. Därför kommer all behandling som ökar ytstyrkan, t.ex. uppkolning, nitrering och kulpening, att öka komponentens utmattningslivslängd.
Den punkt, uttryckt som ett spänningsvärde, där komponentbrott uppstår efter upprepade påfrestningscykler.
Ett stål vars struktur i princip är helt uppbyggd av ferrit.
Ferritisk nitrokarburering sker vid 550/580°C. Behandlingen består i att komponenten värms i en miljö bestående av ca 50% endoterm gas och 50% ammoniak, så att epsilonfasen bildas på komponentytan som ett sammansatt skikt. Denna fas har en hexagonal, tätpackad kristallstruktur som ger mycket goda tribologiska egenskaper (motståndskraft mot glidande slitage). Kärnan förblir ferritisk.
En lågtemperaturfas av järn, stabil upp till 911ºC, som har en kroppscentrerad kubisk kristallstruktur och som vanligen betecknas med den grekiska bokstaven alfa (α). Ferrit är den magnetiska formen av järn.
Ferrit kan inte absorbera någon större mängd kol - högst ca 0,01%. Ferrit har fått sitt namn efter det latinska ordet för järn, ferrum.
Se även ferritisk.
Relaterar till järn (Fe).
Ordet järnhaltigt har skapats av det latinska ordet för järn, ferrum.
Se även järn.
Den process som utförs efter gjutning för att avlägsna formmaterial, t.ex. sand, och matardelar från en komponent. Detta görs i allmänhet genom slipning och maskinbearbetning.
Speciell jigging som har tillverkats eller anpassats för att stödja (dvs. fixera positionen för) en specifik komponent.
Som ett alternativ till Induktionshärdningg används denna process även för ythärdning av liknande material. Ytan som ska härdas genomkorsas av ett flamhuvud med syrgas, tätt följt av en släckningsspray. Antingen oljeblandningar eller polymera släckmedelkan användas. Även om det inte går att uppnå samma grad av kontroll eller automatisering som med induktionsmetoden har den fördelen att den kan tillämpas på ett större antal geometriska former och storlekar. Tidig flamhärdningsutrustning utvecklades från standard oxy-gas metallskärbrännare. Moderna utrustningar har gasvolymkontroll, temperatur- och tidsstyrning.
Uppvärmningstiderna är längre än vid induktion och det är större sannolikhet för variationer i härdningsresponsen över den yta som genomkorsas. I många fall används både induktions- och flamhärdning på tidigare härdade och anlöpta detaljer. Denna kombination ger optimala resultat när det gäller slitstyrka och förbättrad utmattningslivslängd.
En termisk spr utningsprocess där en oxyfuel-gaslåga är värmekällan för att smälta termiska sprutmaterial i tråd- eller pulverform. Tryckluft kan användas eller inte för att finfördela de smälta partiklarna och föra dem vidare till substratet för att bilda en termiskt sprutad beläggning.
Denna metod är särskilt lämpad för behandling av små komponenter och komponenter vars geometri skulle vara benägen att maskeras och därmed få en ojämn härdning om den förseglade kylmetoden skulle användas. Behandlingar med cyanidsaltbad har nu till stor del ersatts av behandlingar med fluidbäddar, som inte medför de hälso-, säkerhets- och miljörisker som är förknippade med cyanidsaltbadens drifts- och bortskaffningsaspekter.
Användningen av gasaktiverat (därav "fluidiserat") och upphettat pulver, t.ex. aluminiumoxid eller kiseldioxid, som ett sätt att överföra värme till komponenter som värmebehandlas används allt oftare i stället för smälta salter. Fördelarna är bland annat snabb värmeöverföring, möjlighet att tillsätta processgaser för att ändra ytans kemi och därmed härda eller nitrifiera komponenterna på ett miljövänligt sätt.
Användning av fluidiserade bäddar, som består av ett lämpligt fast inert medium, t.ex. kiseldioxid- eller aluminiumoxidpulver, som rörs om av ett flöde av värmande gas genom bädden, har till stor del ersatt saltbadshärdning. Liksom vid saltbad sker värmetillförseln till arbetsstycket lika snabbt och metoden är lika arbetsintensiv, även om hälso-, säkerhets- och miljöriskerna är försumbara. Värmegasen kan kompletteras med kontrollerad tillsats av en kolvätegas för uppkolning och ammoniak för nitrering eller i kombination med en kolvätegas för karbonitrering eller nitrokarburering. Små komponenter, särskilt sådana med geometrier som är svåra att behandla i satsugnarpå grund av risken för maskering, kan behandlas mycket effektivt i fluidbäddar.
En mycket gammal metallbearbetningsprocess som traditionellt utfördes av en smed med hammare och städ och som användes för att forma metall under tryckkraft. I modern industri utförs smide med hjälp av drivna pressar eller hammare. Metaller varmsmids i allmänhet, men kan också kallsmidas. På grund av effekten på kornflödet, som komprimeras för att följa detaljens form, är smidda komponenter i allmänhet starka och sega.
Se även kallarbete.
Frätning är ytförslitning som uppstår genom relativ rörelse mellan ytor som är i kontakt med varandra under tryck.
En synonym för glödgning.
Det används för att undvika förväxling med de många andra typerna av glödgning som t.ex. glödgning genom omkristallisation, processglödgningetc.
Full Glödgning består av uppvärmning av stål till över den övre kritiska temperaturen och långsam kylning, vanligtvis i ugnen. Det är i allmänhet bara nödvändigt att använda full glödgning cykler på de högre legering eller högre kolståls. I vissa fall kan en speciell form av full glödgning kallad isotermisk glödgning används för att uppnå maximal mjukgörande respons. Detta innebär att stålet hålls vid en vald temperatur över den övre kritiska temperaturen under tillräckligt lång tid för att tillåta omvandling till perlit innan stålet kyls. Långa cykeltider krävs för att göra detta med många höglegerade ståloch det är därför dyrt.
När det anses önskvärt att helt austenitisera ett stål under en mjukgöring (t.ex. för att förfina smidda strukturer etc.) men ekonomin är viktig, kan en normaliserande behandling i stället för en tidskrävande fullständig glödgning. Denna består av uppvärmning över den övre kritiska temperaturen och luftkylning. Denna process är endast tillämplig på vanligt kolstål och låglegerade ståls.
Doppning av stålkomponenter i ett bad av flytande zink för att få en ytbeläggning av metallen.
Galvanisering skyddar stålets yta mot korrosion.
En av de mest använda industriella metoderna, som har ersatt pack- och saltbadsprocesserna. Ugnar som lämpar sig för denna metod är dyra men är ekonomiska i drift eftersom stora nyttolaster är möjliga och deras automatiska drift möjliggör mycket effektiva bemanningsnivåer; två operatörer kan hantera tre eller fler ugnar, beroende på de processcykeltider som används. Effektiviteten har förbättrats ytterligare genom utvecklingen av automatiserade materialhanteringssystem och sammankopplad datorstyrning av alla parametrar för ugnsprocessen och arbetsrörelser mellan ugnarna. Både satsugnar och kontinuerliga ugnar har utvecklats för gasuppkolning. Gropugnar var bland de första som modifierades för gasuppkolning, men de kräver separata kyltankar, med åtföljande processtyrning och säkerhetsrisker.
Det finns flera olika nitreringsmetoder, men den första som utvecklades och som fortfarande är ledande inom industrin är gasnitrering. Gasnitreringsprocessen består av att värma komponenterna i en ugn med en retort där luften har ersatts med ammoniakgas. Processen styrs genom att övervaka dissociationen av ammoniakgasen och reglera gasflödet samt processens temperatur och tid. En dissociationsburett används för detta, eftersom den odissocierade ammoniakgasen i ett prov av ugnsatmosfären kan lösas upp i vatten och därmed ge ett mått på volymen atomärt kväve som är tillgängligt för nitrering. Det är nu också möjligt att övervaka och kontrollera processen med hjälp av en modifierad infraröd gasanalysmetod, liknande den som används vid kontroll av gasuppkolning.
Se Porositet.
En beläggning som består av blandade material i på varandra följande skikt som gradvis ändrar sammansättning från substratets beståndsdelar till ytan på den termiskt sprutade beläggningen. Benämns även graderad eller graderad beläggning.
En kristall som bildas under stelningen av en metall eller dess efterföljande värmebehandling.
Kristaller som bildas på detta sätt är i allmänhet deformerade på grund av att de närliggande fasta kristallerna begränsar deras tillväxt.
Se även kristallstruktur.
Området där kornmöts.
Den syns som en linje på mikrografer, men eftersom korn existerar i tre dimensioner är det i själva verket en yta där två fasta föremål möts. Det enklaste sättet att visualisera korngränser är att trycka ihop två genomskinliga ballonger så att du kan se ytan där de möts.
När två intilliggande kristaller eller korn stelnar, skiljer sig orienteringen av deras atomlageråt. När de möts uppstår en felinriktning mellan kornen, som bildar en korngräns som bara är några atomer tjock.
Kompakt pulver som hålls samman endast på mekanisk väg före sintring eller bränning.
Avlägsnande av material med hjälp av fasta slipmedel. Exempel på detta är diamantslipning av HVOF-sprutade karbidhaltiga beläggningar.
Ett mått på hur lätt det är att fullhärda ett stål kallas dess härdbarhet. Ju högre härdbarhet, desto lättare är det att härda och desto långsammare kan kylningshastigheten vara. Det är mängden och typen av legering i stålet som avgör dess härdbarhet.
Stål med hög härdbarhet kan lätt fullhärdas, t.ex. genom kylning i luft. Stål med låg härdbarhet är svåra att fullhärda och måste kylas i vatten.
Ett annat sätt att betrakta härdbarhet är i termer av hur stor diameter på stången som kan härdas helt till centrum med en viss härdningsmetod. Till exempel kan ett stål med låg härdbarhet efter oljebeständighet endast bli helt härdat i en 2 cm tjock stång, medan ett stål med hög härdbarhet kan bli helt härdat i en 15 cm tjock stång.
Ett ståls härdbarhet bestäms av dess legeringsinnehåll. Den maximala hårdheten hos ett stål efter att det har härdats helt bestäms av dess kolhalt, inte av dess härdbarhet.
Härdningsprocesser används för att ge en komponent specifika mekaniska egenskaper för att göra den lämplig för användning. Härdning sker genom att en stålkomponent värms upp till austenitisk nivå och kyls snabbt genom kylning i ett lämpligt medium, t.ex. vatten, olja eller en inert gas. Valet av kylmedel bestäms av stålets sammansättning samt geometrin och användningsområdet för den komponent som behandlas.
Stål måste befinna sig i austenitfas innan det kan härdas. Den temperatur från vilken ett stål kan härdas (den s.k. härdningstemperaturen) beror på stålets sammansättning och kan bestämmas med hjälp av jämviktsdiagrammet. Den snabba kylningen under kylningen gör att stålets struktur ändras till martensit, som är mycket hårt. Långsam kylning skulle leda till att austeniten omvandlas till den mycket mjukare ferriten.
De viktigaste punkterna att ta hänsyn till vid val av härdningsbehandling är den applikation som komponenten har konstruerats för, dess geometri och den stålsammansättning som har valts för att ge de mekaniska egenskaper som krävs. Dessa faktorer avgör i stor utsträckning vilka härdningsbehandlingar som är lämpliga och vilka valmöjligheter som finns. Alla steg i tillverkningen av komponenten kan påverka härdningsbehandlingens effektivitet och den totala tillverkningsekonomin kan i hög grad påverkas av valet av värmebehandling. Alla tillverkningsmetoder, alla stålsammansättningar och alla härdningsbehandlingar har sina för- och nackdelar. Det krävs noggrannhet för att göra det optimala valet och råd från värmebehandlingsspecialister, som Bodycote, bör sökas i ett tidigt skede av komponentkonstruktionen.
Det finns värmebehandlingsugnar i olika utföranden, t.ex. gaseldade eller elektriska kontinuerliga ugnar eller förseglade släckugnar med integrerade oljesläckningskammare, eluppvärmda vakuumugnar med kylanläggningar för inert gas och gas- eller eluppvärmda gropugnar. Övrig värmebehandlingsutrustning, inklusive fluidbäddar, saltbad, flamhärdning och induktionsvärmebehandling, erbjuder ett brett urval för ekonomisk värmebehandling av komponenter i olika storlekar och i kvantiteter från enstaka exemplar till massproduktionsvolymer.
De värme- och kylförhållanden som krävs för härdning måste kontrolleras noga för att optimala resultat ska kunna erhållas. Det finns en risk för att komponenterna deformeras på grund av en kombination av faktorer, inklusive avlastning av spänningarsom orsakats av den tidigare tillverkningen, uppkomst av spänningarpå grund av volymförändringar som följer med de kristallografiska förändringarna under härdningen och temperaturgradienter som skapas av variationer i den behandlade komponentens tvärsnitt.
Färgen på stål när det hålls vid sin härdningstemperatur.
När en metall upphettas ändrar den färg beroende på temperaturen. Under värmebehandlingens tidiga dagar, innan det fanns tillförlitliga temperaturmätningssystem, bedömdes temperaturen från vilken stål måste kylas med ögat.
Se även temperering av färger.
Den temperatur från vilken ett stål bör kylas för att ge de bästa mekaniska egenskaperna efter härdningen.
Härdningstemperaturen varierar från stål till stål och beror på stålets sammansättning och de egenskaper som krävs efter härdningen.
Ett föråldrat namn för volframkarbid.
Ett materials förmåga att motstå intryckning av en pålagd last.
Ett test som fastställer materialets motståndskraft mot deformation.
I de vanligaste testerna trycks en hård intryckskropp in i materialets yta under en viss tid och med en känd belastning. När indraget tas bort kan volymen på indraget bestämmas och användas för att ta fram ett hårdhetstal. De tre huvudtesterna är Brinell, som använder en hård stål- eller volframkarbidkula som indenterare; Rockwell, som använder en diamantkon för hårda material och en stål- eller volframkarbidkula för mjuka material; Vickers, som använder en diamantpyramid. Generellt ersätts stålkulor som standard med volframkarbidkulor på grund av de senares minskade sannolikhet för distorsion.
Det finns många fler metoder för hårdhetsprovning, t.ex. skraptest, återgångstest (skleroskop) och filtest.
Värmebehandling är en kontrollerad process som utförs av metallurger och ingenjörer och som används för att förändra mikrostrukturen i material som metaller och legeringarför att ge egenskaper som gynnar komponentens livslängd, t.ex. ökad ythårdhet, temperaturtålighet, duktilitet och styrka.
Även om moderna tekniker är vetenskapligt avancerade processer har människan använt värmebehandling för att förbättra metallers egenskaper i tusentals år. I många fall är värmebehandling en viktig del av tillverkningen av en komponent och används i allmänhet antingen som en mellanliggande process, t.ex. för att förbättra bearbetbarheten eller varm- och kallbearbetningsegenskaperna, eller som en slutbehandlingsprocess där behandlingen krävs för att ge slutliga specifika egenskaper som slitstyrka och korrosionsbeständighet.
Värmebehandling omfattar ett stort antal uppvärmnings- och kylprocesser, var och en i syfte att manipulera materialets mikrostruktur för att uppnå önskade mekaniska eller metallurgiska egenskaper. Moderna ugnar kan styra temperatur och atmosfär mycket exakt, vilket i sin tur gör det möjligt för den erfarne metallurgisten att optimera behandlingarna.
En enatomig ädelgas och det mest inerta grundämnet, atomnummer 2, representerad av symbolen He. Används som plasmagas vid plasmasprutning.
Stål som innehåller mer än 10 % legeringselementav metall.
Se även legerat stål, kolstål, låglegerat stål.
Industriella gasbrännare slås i allmänhet inte på och av, utan växlar från låg effekt vid tomgångskörning till en högre värmetillförsel (så kallad hög effekt) när ugnen värms upp.
Se HVOF.
En typ av verktygsstål med höga temperatur- och hårdhetsegenskaper som vanligtvis används för verktygsdelar som borrkronor och skärverktyg. Höghastighetsstål (HSS) har fått sitt namn för sin förmåga att skära snabbt och kan innehålla olika kombinationer av legeringar, bland annat molybden och volfram. Värmebehandling och beläggning med termisk sprutning används också för att förbättra hårdheten och nötningsbeständigheten hos snabbstål.
HIP-assisterad lödning utnyttjar tillverkningsmetoden med inkapsling och varm isostatisk pressning för att bilda ett överlägset lödförband. Lödmaterialet kommer att vara i flytande tillstånd under åtminstone en del av denna process för att "fukta" de delar som ska sammanfogas och fylla ut mellanrum. Viss legering sker med de material som ska sammanfogas även om de förblir i fast tillstånd. Vissa lödningar har en övergående vätskefas, vilket innebär att deras sammansättning förändras under lödningsprocessen när de legeras med de delar som ska sammanfogas; detta resulterar i en bindning som är stabilare vid högre temperaturer än vad det ursprungliga lödmaterialet var.
En specialiserad diffusionsbindning där ett högkvalitativt pulver eller fast material selektivt binds till en mer ekonomisk substratyta, vilket ger högkvalitativa egenskaper som korrosions- och slitstyrka endast där de behövs på komponenten.
Homogena material och ämnen är enhetliga i sin sammansättning. Varm isostatisk pressning (HIP) är ett exempel på en process genom vilken homogeniteten i ett materials mikrostruktur kan förbättras.
Hur mycket ett material sträcks är direkt relaterat till den applicerade kraften.
Denna lag gäller endast under förutsättning att materialets elasticitetsgräns inte överskrids. En fjäderbalans är en enkel tillämpning av denna lag. Under ett dragprov är förlängningen av provbiten linjär tills sträckgränsen nås.
Denna lag är uppkallad efter den engelske fysikern och matematikern Robert Hooke (1653-1703).
Varm isostatisk pressning (HIP) förekommer i olika former:
En termisk sprutprocess där en bränslegas blandas med syrgas och levereras under högt tryck till HVOF-pistolen och antänds för att bilda en höghastighetsström av syrgas/bränslegas i vilken termiska sprutpulver införs och drivs vidare till substratet.
En organisk kemisk förening som endast består av väte och kol.
Kolväteföreningarnas molekylstruktur varierar från den enklaste, metan (CH4), till mycket tunga och mycket komplexa strukturer som t.ex. oktan (C8H18), en beståndsdel i råolja som är ett av de tyngre och mer komplexa kolvätena.
Ett färglöst, luktlöst och smaklöst gasformigt grundämne med den kemiska symbolen H.
Väte är det lättaste kända ämnet, fjorton och en halv gånger lättare än luft (därav dess användning vid fyllning av ballonger) och över elva tusen gånger lättare än vatten. Det är mycket vanligt förekommande och ingår i vatten och i många andra ämnen, särskilt sådana som är av animaliskt eller vegetabiliskt ursprung. Det är mycket lättantändligt.
| Fastigheter | Smältpunkt: | -259,2ºC |
| Kokpunkt: | -252,8ºC | |
| Relativ densitet: | 0,07 (luft = 1) | |
| Självantändningstemperatur: | 565ºC | |
| Explosiva gränser | 4-74% i luft |
Används som sekundär plasmagas i plasmasprutningsprocessen. Används som bränslegas i termiska spr utprocesser med förbränning.
Upptäcktes 1766 av Henry Cavendish och har fått sitt namn efter de grekiska orden hydro och genes som betyder vatten och generator. I sin naturliga form har den två atomerkombinerade: H2.
En glödgningsprocess som sker i en vätgasatmosfär och som minskar mekaniska spänningar och ger magnetiska egenskaper.
Oavsiktlig diffusion av väte i metall, särskilt vid förhöjda temperaturer, vilket orsakar sprödhet och sprickbildning. Vanligare i ferritiska material.
Väteskador kan uppträda i ett antal olika former, t.ex. blåsbildning, spänningssprickor och förlust av draghållfasthet.
Se även avsprödning.
Se pH.
En sammansättning som innehåller mer legeringselement än den eutektoida sammansättningen, t.ex. hypereutektoida stål innehåller mer kol än den eutektoida sammansättningen.
Se även hypoeutektoid.
En sammansättning som innehåller mindre legeringselement än den eutektoida sammansättningen, t.ex. hypoeutektoida stål innehåller mindre kol än den eutektoida sammansättningen.
Se även hypereutektoid.
Ett test som fastställer den energi som krävs för att bryta en provbit när den utsätts för ett plötsligt slag.
De två vanligaste testerna är Charpy- och Izod-testerna. Båda använder en skårad provbit med standardmått som slås av en pendel.
Slagprov utförs för att bestämma materialets duktilitet efter värmebehandling. I verkligheten är de resultat som erhålls mycket varierande och de tjänar bäst till att identifiera om ett material har en tendens att bete sig sprött när en skåra finns närvarande.
Icke-metalliska partiklar, vanligtvis föreningar, som tillförs stål under tillverkningen.
I vissa fall, t.ex. i stål som bearbetas fritt, kan inneslutningar avsiktligt införas för att förbättra bearbetbarheten.
Den del av hårdhetsprovningsmaskinen som kommer i kontakt med den provade detaljen och skapar avtrycket.
Indenteringsmaskinerna utsätts för tuffa förhållanden och är löstagbara för att enkelt kunna bytas ut vid behov.
Rotera ett runt bord, som innehåller ett antal komponenter i bestämda positioner runt dess ytterkant, ett läge i taget så att varje komponent presenteras för en induktionsspole vid varje rörelse.
En kemikalie som visar om en lösning är sur eller alkalisk genom att ändra färg när den tillsätts till lösningen.
Se även lackmuspapper.
Se virvelströmmar.
Uppvärmning av en komponent genom induktion, följt av olje- eller vattenkylning.
Med stål som har en kolhalt på 0,4/0,5% är det möjligt att få ett hårt hölje för slitstyrka eller för att öka utmattningshållfastheten med hjälp av induktionshärdning. En induktionsspole av koppar omger arbetsstycket och yttemperaturen höjs till över den övre kritiska temperaturen på några sekunder, genom värmeeffekten av den inducerade elektromagnetiska strömmen i arbetsstyckets yta. En släckningsspray följer induktorn och ger snabb kylning för att åstadkomma fullständig omvandling av den uppvärmda ytan.
Värmeinträngningsdjupet och därmed härdningseffekten är proportionell mot strömfrekvensen i induktorn, den genererade effekten, arbetsstyckets stålsammansättning och uppvärmnings- eller uppehållstiden. För en generator som arbetar med en given frekvens är det således möjligt att uppnå olika djup på"fallet". Det krävs stor skicklighet för att "ställa in" arbetsstycket som ska härdas, så att man får den idealiska kombinationen av uppehållstid och fördröjning av kylningen, så att en optimal hårdhetsprofil från kokill till kärna erhålls. När de moderna hanteringsenheterna väl är programmerade kan de användas av mindre kvalificerad personal.
Det finns två huvudsakliga metoder för induktionshärdning, "single shot" -härdning, där hela det område som ska härdas värms upp på en gång, t.ex. små kugghjul eller axlar, som snurras inuti induktionsspolen och hela periferin värms upp och kyls. Alternativt kan arbetsstycket genomkorsas, som med långa axlar, där det område som ska härdas successivt värms upp och kyls av en rörlig spole följt av en kylring, eller i fallet med kugghjul tand för tand-metoden för härdning. Ythårdhetermellan 50 och 6ORc kan uppnås med denna process, beroende på arbetsstyckets stålsammansättning.
Eftersom induktionshärdning endast använder elektrisk energi för att värma upp ytzonen på en komponent är det den mest energi- och därmed kostnadseffektiva metoden för ythärdning av många komponenter. Nackdelen med induktionshärdning är att den kan vara arbetsintensiv när det gäller små volymer av komponenter. Högfrekventa (HF) induktionsaggregat används för värmebehandling av små komponenter med en diameter på upp till 2 tum eller för lokal flankhärdning av delar av större komponenter, och medelfrekventa (MF) induktionsaggregat används för värmebehandling av större komponenter. HF-metoden är särskilt lämplig när stora volymer av komponenter med relativt enkel form, t.ex. stift, bussningar, tappar och kamaxlar, ska härdas. Automatiserad hanteringsutrustning kan lätt användas och den resulterande härdningsanläggningen kan enkelt införlivas i en tillverkningslinje bredvid bearbetnings- och efterbehandlingsstationer. Induktionshärdningens effektivitet beror på tillverkningen av en tätt passande induktionsspole av koppar, vilket kräver betydande produktkunskap och skicklighet. Elektronisk styrning av effekttillförseln ger kontroll över temperaturregimen, men induktionsmetoden har nackdelen att punktverkan från vassa kanter orsakar lokal överhettning och till och med kan leda till lokal smältning. Därför måste man vara försiktig när komponenterna har skarpa kanter eller innehåller detaljer som gängor eller spår för låsringar. Släckningen sker med hjälp av ett sammankopplat system för kylvätskesprayning, som följer värmespolen när de båda passerar komponentytan, och som normalt använder egenutvecklade oljeblandningar eller polymera kylvätskor. Härdade djup på upp till 1 mm uppnås vanligtvis med HF-metoden, medan MF-satser ekonomiskt kan ge härdade djup på upp till 5 mm. Den senare processen används för stora komponenter som axlar och kugghjul, som kan flankhärdas tand för tand.
Uppvärmning av en metall genom att hålla den i ett elektriskt växelfält som inducerar en elektrisk ström i den.
En medel- eller högfrekvent växelström leds genom en induktionsspole och skapar ett magnetfält runt spolen. När ett ledande material, t.ex. stål, hålls i mitten av spolen, får magnetfältet en ström att flyta i stålets yta, vilket värmer upp det. Den temperatur som stålet värms upp till kan enkelt kontrolleras och därför kan induktionsuppvärmning användas för att härda eller mjuka upp stål efter behov.
Se även virvelströmmar.
Uppvärmning av en komponent genom induktion, följt av långsam kylning.
En oren form av etanol som används inom industrin, i allmänhet som lösningsmedel, men som inte är lämplig som livsmedel.
För att undvika obehörig konsumtion säljs även industriell alkohol som är tillsatt ett illamåendeframkallande ämne som gör den odrickbar. Sådan alkohol kallas också denaturerad alkohol.
Se även isopropylalkohol.
Med inert menas ett material eller ämne som inte är kemiskt reaktivt.
Den amerikanska termen för en förseglad sl äckugn.
Passande komponenter där ytterdiametern på den ena är lika med eller större än innerdiametern på den andra.
Om diametrarna är lika stora kan delarna pressas samman i en press. Om innerdelens ytterdiameter är större än ytterdelens innerdiameter måste de monteras genom krympning.
En förening, mellanfas eller fast lösning som innehåller två eller flera metaller och som har fysikaliska egenskaper och kristallstrukturersom skiljer sig från dem hos de rena metallerna och deras fasta lösningar.
En av de äldsta metallformningsmetoderna, även känd som lost-wax eller precisionsgjutning, används för att gjuta metall i en form som tillverkas genom att omge, eller "investera", ett förbrukningsbart mönster med en eldfast slambeläggning som härdar vid rumstemperatur. Efter härdningen avlägsnas vax- eller plastmönstret med hjälp av värme innan formen fylls med flytande metall. Investeringsgjutning används ofta för att tillverka komplexa komponenter som turbinblad.
Processen att bädda in joner i ett fast substrat genom att använda en stråle av joniserade partiklar för att ändra substratets fysiska och kemiska egenskaper. Detta ger en legeradyta där de inbäddade jonerna omges av substratets atomer.
Den underliggande principen för plasmanitrering.
Se plasmanitrering.
Från isarn, det fornsaxiska ordet för järn.
Atomernai metallerna är ordnade i ett regelbundet tredimensionellt mönster som kallas kristallstruktur. När det gäller järn kan den visualiseras som en serie kuber staplade sida vid sida, och den ena ovanpå den andra. Hörnen på kuberna utgörs av atomer och varje hörn delas av åtta angränsande kuber eller celler. Förutom hörnatomerna innehåller varje enhetscell ytterligare atomer, med en atom i mitten av cellen kallas det en kroppscentrerad kubisk struktur(bcc), med atomer i mitten av varje sida av cellen kallas det en ansiktscentrerad kubisk struktur(fcc).
Rent järn kan existera i tre former, som alla är stabila inom olika temperaturintervall. Mellan rumstemperatur och 911°C har järnet en kroppscentrerad kubisk bcc-kristallstruktur och kallas ά (alfa)järn (allmänt känt som ferrit). Vid 91I°C sker en kristallin omvandling och bcc-strukturen ändras till ytcentrerad kubisk, fcc. Denna form kallas γ (Gamma) järn (austenit) och existerar upp till 1392°C, vid vilken temperatur strukturen återigen ändras till bcc, högtemperaturformen δ (Delta-ferrit).
När andra metalliska grundämnentillsätts till järn, placeras deras atomer i mellanrummen mellan järnatomerna och på så sätt bildas legeringar. Tillsats av kol till järn, som i fallet med stål, orsakar förändringar i kristallstrukturen genom att kolatomer placeras i mellanrummen mellan järnatomer; t.ex. i gammajärn, austenit. Snabb kylning av stål genom kylning från det austenitiska temperaturområdet ger kristallografisk omvandling till den metastabila hårda fasen, martensit.
Se även järnhaltigt.
Se cementit.
Förkortning för International Standards Organisation.
ISO skapar inte standarder, men tillhandahåller ett sätt att verifiera att en föreslagen standard har uppfyllt vissa krav på korrekt process, konsensus och andra kriterier av dem som utvecklar standarden.
ISO 14000 är en globalt accepterad standard för miljöledningssystem och syftar till att hjälpa organisationer att identifiera och minimera eventuella negativa effekter av sin verksamhet på miljön. ISO 14001 är relaterad till ISO 9001:2008-familjen av standarder och är process- snarare än produktdriven.
En globalt accepterad standard för kvalitetsledningssystem som är utformad för att säkerställa att organisationer fokuserar på att uppfylla kundernas behov och förväntningar. ISO 9001:2000-familjen av standarder, som är förbättrings- och processdrivna, var en radikal avvikelse från de tidigare klausuldrivna versionerna. Den nuvarande versionen, ISO 9001:2008, är mer av en standard för affärssystem än bara för kvalitetsledningssystem. ISO 9001:2008 är en gemensam bas för att länka samman relaterade standarder som ISO 14001, TS 16949 och AS 9100.
En färglös flytande förening av kol, väte och syre med formeln (CH3)2CHOH och en behaglig lukt.
Isopropylalkohol (även känd som isopropanol och rubbing alcohol) används ofta inom industrin som lösningsmedel, svagt avfettningsmedel och torkmedel för att avlägsna vatten, som den blandar sig fullständigt med. Dess fryspunkt är -89ºC, vilket är anledningen till att den används för att behandla bad med torr-is under noll grader. Den förångas lätt och är mycket brandfarlig.
| Egenskaper: | Smältpunkt | -89°C |
| Kokpunkt | 82°C | |
| Relativ densitet | 2,1 (vid 0°C, vatten = 1) | |
| Flampunkt | 12°C | |
| Självantändningstemperatur | 425°C | |
| Explosiva gränser | 2 till 12% i luften |
Balanserade krafter som verkar lika i alla riktningar; vid isostatisk varmpressning handlar det om ett jämnt tryck i alla riktningar.
Se glödgning.
En fasomvandling som sker vid konstant temperatur (isoterm). Den tid som krävs för att omvandlingen ska vara slutförd, och i vissa fall tidsfördröjningen innan omvandlingen börjar, beror på omvandlingstemperaturen och sammansättningen av den legering som behandlas.
Se slagprov.
Allt material som används för att hålla eller stödja komponenter under värmebehandling. (Det används också för att beskriva aktiviteten att montera en ugnslast med hjälp av jiggning).
Normalt används specialtillverkade, värmebeständiga jiggar för allmänt bruk, men de kan lika gärna vara tillverkade av keramik, rostfritt stål eller till och med mjukt stål, beroende på tillämpningen.
Anlöpning som utförs på komponenter som är monterade i en fixtur som begränsar deras rörelse under bearbetningen.
Avsikten med fixturerna är att kontrollera form- eller dimensionstoleranserna för de komponenter som kan ha utsatts för distorsion under härdningen.
Kolsterising® är en patentskyddad Bodycote diffusion process som förbättrar de mekaniska egenskaperna hos austenitiska och duplexa rostfritt stål, nickel bas och kobolt krom legeringutan att påverka basmaterialets goda korrosionsbeständighet. Processen introducerar massiva mängder av kol in i den austenitiska austenitiska strukturen och leder till bildandet av vad som kallas S-fas eller expanderad austenit.
Som ett resultat blir stålytan 4-5 gånger hårdare (900-1200 HV) än det obehandlade materialet och leder slutligen till en ökning av slitstyrkan, utmattning livslängd, erosion och kavitation motståndskraft. Diffusionsdjup på upp till 50 µm kan erhållas utan att korrosionsbeständigheten försämras eller basmaterialets magnetiska egenskaper påverkas. Som en positiv bieffekt minskar tendensen till galling eller frätning elimineras.
Kolsterising® har ingen inverkan på de behandlade delarnas storlek, form, färg eller grovhet.
Det finns många användningsområden för komponenter och delar i Kolsterised-stål inom livsmedels- och dryckesindustrin, utrustning för kemisk produktion, medicintekniska produkter, utrustning för offshoreborrning, olja & gas samt fordonsindustrin.
Bodycote K-Tech ceramics är ett unikt sortiment av högkvalitativa termokemiskt formade keramiska beläggningarför att förhindra korrosion och slitage i en mängd olika industriella applikationer. De kan appliceras på de flesta järnmetaller och vissa icke-järnmetaller och skiljer sig fundamentalt från alla andra tekniker för att deponera keramik.
Det som skiljer Bodycote K-Tech-tekniken från nästan alla andra deponeringstekniker för keramik, karbider och metaller är dess unika korrosionsbarriärprestanda. Alla andra tekniker, t.ex. HVOF, plasma, airpsray, termospray och elektroplätering, resulterar i beläggningar med inneboende porositet. Mikrosprickor kan och kommer att leda till att korrosionsprodukter tränger in i beläggningen, korroderar substratet vid gränssnittet och resulterar i att beläggningen lossnar från bindning och spjälkning. Inte ens substrat av rostfritt stål är immuna eftersom det passiva skiktet som ger de rostfria egenskaperna kan brytas under beläggningsprocessen och inte får återbildas som det skulle ha gjort i atmosfären.
K-Tech-serien ger beläggningar som är kemiskt, inte mekaniskt, bundna och har absolut täta, porfria korrosionsbarriärer. De har en bred driftstemperaturkapacitet - från kryogena pumpapplikationer till gasturbinkompressorer. Tack vare appliceringsprocessen kan geometrier som t.ex. invändiga borrhål beläggas på ett effektivt sätt. K-Techs beläggningar uppvisar extrem hårdhet, vilket avsevärt förbättrar livslängden på mekaniska komponenter. De har en slät yta med låg friktion och är anti-gallrande.
K-Techs keramiska förtätningsprocess förbättrar avsevärt korrosionsbeständigheten hos andra beläggningar. Ett keramiskt kompositmaterial binds termokemiskt till kundspecificerade områden på en detalj, inklusive ytter- och innerdiameter samt vissa utom synhåll liggande hål och portar. De enskilda keramiska partiklarna är submikronstora och består av blandningar av utvalda keramiska material som är bundna till varandra och till substratet. K-Tech-applikationen är porös efter den första bildningen av keramiken och förtätas med hjälp av kemikalier från keramiska prekursorer och korrosionsbeständiga kemikalier. När de termokemiskt omvandlas till keramik och korrosionsskydd in situ, bildar förtätningsprocesserna ytterligare bindningar och massa i den ursprungliga keramiska kroppen. Varje förtätningscykel fyller ut en del av den återstående porositeten tills en helt tät, icke-porös, korrosionsbeständig keramisk beläggning har skapats.
K-Techs beläggning utvecklar en bindning till substratet genom att det bildas ett spinellliknande gränssnitt mellan den keramiska beläggningen och metallytan. En del av den termokemiska reaktionen gör att substratets metallatomer migrerar in i den keramiska beläggningen under den inledande bearbetningen, vilket resulterar i en extremt hög bindningsstyrka till substratet, över 10.000 psi.
Den unika kombinationen av partikelhårdhet, kemisk bindning och avsaknad av porositet resulterar i en beläggning som är oöverträffad när det gäller slitstyrka i korrosiva miljöer. Detta har bevisats i fält genom användningen av K-Techs beläggningar i borrhålstillämpningar, vilket har resulterat i att komponenternas förväntade livslängd nu mäts i år istället för dagar och veckor.
Gnugga två ytor mot varandra med eller utan slipmedel i syfte att uppnå extrem måttnoggrannhet eller överlägsen ytfinish.
Från det anglosaxiska ordet Lead och det latinska Plumbum, som betyder mjuk vit metall.
Den eutektikum av järn och cementtit som finns i gjutjärn.
Ledeburit har fått sitt namn efter den tyske metallurgisten professor Adolf Ledebur (1837-1916).
Se även eutektoid omvandling.
Lindure® är en Bodycote diffusionsbehandling som är ett alternativ till konventionell värmebehandling när förbättrad dimensionskontroll önskas. Under Lindure®-processen diffunderar kväve, kol och syre in i ytan på arbetsstycket. Färgen på en Lindure® -behandlad detalj är vanligtvis matt grå. Den faktiska ytfinheten ändras inte om ytfinheten är större än 32 RMS. Vid finare ytfinhet än 32 RMS blir ytan något råare. Lindure®-ytor kan poleras för att få en yta som är både kosmetiskt tilltalande och hållbar.
Lindure® -processen ger ett fast ytskikt av nitrid, främst en epsilonfas, som brukar kallas det sammansatta skiktet, vilket resulterar i en metallurgisk bindning med hög integritet som inte flagnar eller skalas av. Under detta skikt finns kväve i lägre koncentrationer och i fast lösning; detta område kallas diffusionszonen. Kväve i fast form överför tryckspänning till ytan på ett arbetsstycke, vilket resulterar i förbättrade utmattningsegenskaper. Även om anlöpning inte krävs som en del av Lindure®-processen kan den användas för att förbättra duktiliteten genom att kväve fälls ut i diffusionszonen.
Lindure® har framgångsrikt använts på ett brett spektrum av detaljer, från ett enda plastinsprutningsverktyg till högvolymsväxlar för fordonsindustrin. I de flesta fall väljs Lindure® som ett kostnadseffektivt tekniskt alternativ till konventionella värmebehandlingsprocesser som skapar oacceptabel distorsion eller tillväxt. Även om tillväxt och distorsion inte elimineras helt, reduceras de med en storleksordning. Dimensionsförändringar kontrolleras normalt till mindre än 0,0005 tum per yta. I vissa tillämpningar har slipning och plätering i efterhand kunnat elimineras.
Argongas som har omvandlats till en färglös vätska genom att kylas till en temperatur under 186ºC.
Vätska är den form av argon med högst renhet som levereras. Det är också mycket mer effektivt att lagra argon som vätska än som komprimerad gas eftersom varje volym vätska ger 822 volymer gas när den omvandlas till gas vid rumstemperatur och atmosfärstryck.
Flytande argon används ofta som en källa till mycket ren argongas för användning i atmosfärer för het isostatisk pressning och värmebehandling.
| Egenskaper: | Kokpunkt | -186°C |
| Täthet | 1394 kg/m3 | |
| Relativ densitet | 1,39 (vatten = 1) | |
| Förhållande till gasvolym | 1 : 822 (vid rumstemperatur) |
Kvävgas som har omvandlats till en färglös vätska genom att kylas till en temperatur under 196ºC.
Vätska är den form av kväve med högst renhet som levereras. Det är också mycket mer effektivt att lagra kväve som vätska än som komprimerad gas, eftersom varje volym vätska ger 682 volymer gas när den omvandlas till gas vid rumstemperatur och atmosfärstryck.
Flytande kväve används ofta som köldmedium vid behandling av temperaturer under noll grader och som källa till mycket ren kvävgas. Kväve som härrör från vätska är mycket tyngre än luft på grund av sin mycket låga temperatur.
| Egenskaper: | Kokpunkt | -196°C |
| Täthet | 808 kg/m3 | |
| Relativ densitet | 0,8 (vatten = 1) | |
| Förhållande till gasvolym | 1 : 682 (vid rumstemperatur) |
Syrgas som har omvandlats till en ljusblå vätska genom att kylas till en temperatur under 183ºC.
Vätska är den form av syre som har högst renhet Det är också mycket effektivare att lagra syre som vätska än som komprimerad gas eftersom varje volym vätska ger mer än 500 volymer gas när den omvandlas till gas vid rumstemperatur och atmosfärstryck.
| Egenskaper: | Kokpunkt | -183°C |
| Täthet | 1142 kg/m3 | |
| Relativ densitet | 1,14 (vatten = 1) | |
| Förhållande till gasvolym | 1 : 842 (vid rumstemperatur) |
Ett papper som normalt är lila till färgen och som blir rött i en sur lösning och blått i en alkalisk lösning.
Lackmus är en vattenlöslig blandning av olika färgämnen som utvinns ur vissa lavar och som finns som en lösning eller kan absorberas på ett poröst papper. Lösningen eller pappersbiten blir då en pH-indikator som används för att avgöra om en lösning är sur eller basisk.
Lackmuspapper blir rött under sura förhållanden vid ett pH-värde på 4,5 eller lägre och blir blått under alkaliska förhållanden vid ett pH-värde över 8,3. Svaga syror och alkalier med ett pH-värde mellan 4,5 och 8,3 verkar vara neutrala.
En anordning som omvandlar en pålagd belastning till en elektrisk signal.
Ett termoelement som placeras i en ugnslast på en position som representerar lastens medeltemperatur.
Jämför med styrtermoelementet och sondtermoelementet.
Stål som innehåller mindre än 2% legeringselement av metall.
Se även legerat stål, kolstål, höglegerat stål, mjukt stål.
Se kolstål.
LPC har nått industriell mognad med utvecklingen av vakuumugnar och styrsystem som kan gasuppkolning och kylning av uppkolade komponenter med olja eller trycksatt inert gas. På grund av de mycket kontrollerbara uppvärmningshastigheterna och tillgången till höga uppkolningstemperaturer (950/1030°C) har dessa metoder fått en ekonomisk tillämpning för medel- och djupbearbetning. Dessa metoder har fördelen att de behandlade komponenterna förblir stationära under hela processen och risken för komponentskador på grund av förflyttning av heta komponenter elimineras. Yt- och kokillkemi kan kontrolleras mycket noggrant, liksom kokilldjupet, inom mycket snäva gränser och, som i alla vakuumprocesser, hålls de behandlade komponenterna rena. Besparingar kan därför göras i efterbearbetningen efter värmebehandlingen, vilket mer än väl uppväger de något högre behandlingskostnaderna för dessa uppkolningsmetoder. Även om det krävs en noggrann anpassning av processparametrarna för varje typ av komponent som ska behandlas, ger vakuummetoderna en mycket bättre kontroll av skiktdjup, enhetlighet och skiktkemi än de andra sätthärdningsmetoderna.
Se även vakuumförgasning.
En processvariation för termisk sprutning där processen utförs under förhållanden med kontrollerad atmosfär. Processen utförs i en vakuumkammare och den termiska sprutpistolen arbetar normalt i en lågtrycksmiljö med en inert gas, normalt argon.
Kraftig porositet, synlig med blotta ögat.
Den egenskap hos en metall som gör att den kan formas till olika former utan att gå sönder.
Från det latinska ordet magnes, som betyder magnet.
En härdningsmetod som särskilt används för att minimera distorsion. Martempering innebär att komponenten kyls till strax över omvandlingstemperaturen och att den uppvärmda komponenten hålls så att temperaturen utjämnas i hela komponenten, följt av kylning till omgivande temperatur.
Ett stål vars struktur i huvudsak, helt och hållet består av martensit.
Stålets struktur efter kylning (eller härdning).
Martensit är en akikulär (nålliknande) typ av ferrit. Den bildas när austenit kyls för snabbt för att ferrit ska kunna bildas normalt, i enlighet med jämviktsdiagrammet. Eftersom martensit inte är en jämviktsfas visas den aldrig i fasdiagram.
Martensit är mycket hårt och sprött men kan göras hårdare (och mjukare) genom anlöpning. Vid anlöpning bryts martensiten ned till ferrit som innehåller en fin utfällning av cementit. Den struktur som erhålls efter anlöpning kallas idag helt enkelt för anlöpt martensit. Tidigare kallades emellertid de strukturer som erhölls genom anlöpning av martensit vid olika temperaturer för troostit (anlöpning vid låg temperatur) och sorbit (anlöpning vid hög temperatur).
Martensit har fått sitt namn efter den tyske ingenjören Adolf Martens (1850-1914).
Se även martensitisk.
Se stoppning.
Vid termisk sprutning avser mekanisk bindning vidhäftningen av en termisk sprutavlagring till en uppruggad yta genom mekanismen för mekanisk sammankoppling.
I metallurgiska sammanhang avser mekanisk sammanfogning det första steget i vidhäftningsprocessen där lim används för att sammanfoga två eller flera material. För att uppnå god vidhäftning måste limmet tränga igenom alla porer och ojämnheter.
De egenskaper hos ett material som bestäms på mekanisk väg.
Mekaniska egenskaper bestäms genom provning som innebär att den provade detaljen deformeras eller förstörs. Typiska provningar som används är drag-, slag-, böj-, spänningsbrott-, kryp-, hårdhets- och utmattningsprovningar.
Eftersom alla dessa tester skadar eller förstör material utförs de ofta på provbitarsom är representativa för komponenterna, snarare än på de dyra komponenterna själva. Hårdhetsprov kan utföras på komponenter som har ett lämpligt område som inte skadas av det avtryck som provningen lämnar.
Tester som används för att fastställa de mekaniska egenskaperna hos ett material som används för tillverkning av komponenter.
Det finns ett stort antal provningar som kan utföras, men de vanligaste efter värmebehandling är dragprovning, slagprovning (kallas Charpy eller Izod beroende på vilken provbit som används) och hårdhetsprovning. Eftersom dessa provningar är förstörande utförs de i allmänhet på provbitar som är representativa för komponenterna, för att undvika kostnaden för att förstöra en komponent. Hårdhetsprov kan utföras på komponenter som har ett lämpligt område som inte skadas av det avtryck som provningen lämnar.
Se kolstål.
En liten kemisk reaktor där en metall långsamt reagerar med luftens syre.
Används ofta i syrgasövervakningsutrustning.
Formsprutning av metall (MIM) är en formningsteknik för stora volymer och små dimensioner där en blandning av fina metallpulver (~60 volymprocent) och ett bindemedel pressas in i formar under högt tryck. Efter formningen genomgår delarna avbindnings- och sintringsprocesser för att uppnå hög densitet.
Se Termisk spray.
Metallfogning omfattar en rad olika tekniker för att åstadkomma en mekanisk bindning mellan separata komponenter när de sammanfogas.
Se även lödning, elektronstrålesvetsning, vakuumlödning.
Studier av metallers fysikaliska egenskaper med hjälp av metallurgiska tekniker, t.ex. mikroskopi. Metallografiska prover förbereds genom slipning, polering och etsning och är vanligtvis inbäddade i harts för att underlätta undersökning och förvaring. Proverna undersöks sedan i ett mikroskop där analys av mikrostruktur, materialegenskaper och kvalitet kan utföras.
En metalloid är ett grundämne i det periodiska systemet som har fysikaliska och kemiska egenskaper som ligger mellan dessa, vilket innebär att det varken kan definieras som en metall eller en icke-metall. Vissa metalloider uppvisar halvledande egenskaper.
Ett metallurgiskt bindning kallas även metalliskt bindning och är den primära bindning som håller samman metall. Detta band bildas under svetsprocessen mellan basmetallen och tillsatsmaterialet.
Området metallurgi omfattar vetenskap, teknik och relaterade processer som rör metaller och legeringar.
Består av en kontinuerlig metall- eller legeringsfas som innehåller ytterligare fas(er).
En komposit bestående av en icke-metallisk förstärkning inkorporerad i en metallmatris. Förstärkningarna kan vara antingen kontinuerliga (t.ex. kolfibrer) eller diskontinuerliga (t.ex. whiskers av kiselkarbid). MMC kan tillverkas genom kemisk förångningsdeposition, infiltration med flytande metall, diffusionsbindning, direktgjutning eller tekniker för nära nätform. Kompositen får den metalliska karaktären av termisk och elektrisk ledningsförmåga med högre temperaturgränser och förbättrade mekaniska egenskaper än basmetallen.
Ett aggregat av diskreta metall- och/eller legeringspartiklar som vanligtvis är i storleksintervallet 1 till 1000 µm. Pulvret kan antingen vara förlegerat eller en grundämnesblandning, eller en blandning av båda, för att uppnå en slutlig sammansättning.
En färg- och luktlös gas med formeln CH4.
Det är allmänt känt som naturgas eftersom det är huvudbeståndsdelen (80/95%) av de naturligt förekommande kolvätegaserna som ofta finns i samband med råolja och som också släpps ut från träsk på grund av nedbrytning av vegetation under vattnet.
Metan reagerar med stål vid temperaturer över 800oC och tillför kol till dess yta och används därför ofta som ett av tillskotten till värmebehandlingsatmosfärerför att kontrollera deras kolpotential. Eftersom metan är mycket brandfarligt används det också som bränsle i värmeugnar.
| Egenskaper: | Smältpunkt | -182°C |
| Kokpunkt | -164°C | |
| Relativ densitet | 0,6 (luft = 1) | |
| Flampunkt | -221°C | |
| Självantändningstemperatur | 537°C | |
| Explosiva gränser | 5 till 15% i luft |
Den temperatur vid vilken omvandlingen av austenit till martensit är fullständig (avslutad).
Mf betyder helt enkelt martensitfinish. I lågkolhaltiga och låglegerade stålär Mf-temperaturen ca 250ºC.
Mf-temperaturen varierar beroende på kol- och legeringsinnehållet i stålet och minskar när kol- och legeringsinnehållet ökar. Om Mf-temperaturen ligger under rumstemperaturen kommer en del austenit att finnas kvar i strukturen (kvarhållenaustenit).
Se även Ms temperatur.
Kort för fotomikrograf.
Porositet som inte syns utan förstoring. Ofta benämns mikroporositet helt enkelt som porositet.
De fysiska egenskaperna hos ett materials mikrostruktur påverkar starkt dess användning i en industriell miljö. Termisk bearbetning används för att förändra och förbättra materialets mikrostruktur för att uppnå önskvärda egenskaper som styrka, hårdhet, korrosionsbeständighet och så vidare. Materialens mikrostruktur kan ses i ett mikroskop med en förstoring på mer än 25×.
Se även metallografi.
Ett stål utan metallegeringselementoch med mindre än ca 0,2% kol.
Stål med låg kolhalt är det enklaste och billigaste stålet och används vanligtvis i ovärmebehandlat skick.
Se även legerat stål, kolstål, höglegerat stål, låglegerat stål.
Fräsning är en bearbetningsteknik som används för att skära och forma fast material. Den utförs av fräsmaskiner med roterande fräsar som kan köras manuellt eller automatiserat. Digitalt automatiserad maskinbearbetning kallas CNC (Computer Numerical Control). Fräsmaskiner kan utföra enkla till mycket komplexa bearbetningsoperationer.
Ett vardagligt namn för metallen molybden (Mo).
Från det grekiska ordet molybdos som betyder bly.
Den temperatur vid vilken omvandling av austenit till martensit börjar (startar).
Ms betyder helt enkelt martensitstart. I lågkolhaltigt, låglegerade stålär Ms-temperaturen cirka 350ºC.
Ms-temperaturen varierar beroende på kol och legering legeringsinnehållet i ståletoch minskar när kol- och legeringsinnehållet ökar.
Se även Mf-temperatur.
En kammare i en ugn som förhindrar att direkt strålning från värmarna träffar lasten och som också kan användas för att leda gaserna genom lasten.
Med tidiga gaseldade ugnar gick förbränningsprodukterna in i ugnen och bildade effektivt atmosfären. Detta var inget problem om materialen eller komponenterna inte var i färdigt skick. Vid precisionsvärmebehandling under kontrollerade atmosfärervar det dock inte tillåtet att blanda förbränningsprodukterna med atmosfären. Följaktligen var muffeln ursprungligen en inre, gastät kammare som separerade förbränningsprodukterna och den kontrollerade atmosfären.
Moderna gaseldade ugnar innesluter brännarna i rör (strålningsrör) för att hålla förbränningsprodukterna åtskilda från ugnsatmosfären. Följaktligen förhindrar muffeln inte bara direkt strålning från strålningsrören, som har en mycket högre temperatur än arbetslasten, utan leder också atmosfären över strålningsrören och genom lasten för att säkerställa jämn uppvärmning och atmosfärfördelning.
Ett hårt, brunfärgat eldfast material som bildas genom att kombinera aluminiumoxid med kiseldioxid i ungefärligt förhållande tre delar aluminiumoxid till två delar kiseldioxid.
Mullit används ofta för att tillverka eldfasta delar för ugnar med höga temperaturer.
Fanns ursprungligen som ett naturligt förekommande mineral på ön Mull i Skottland, varifrån namnet härstammar. Nu framställs det syntetiskt och används som eldfast material.
Nadcap var ursprungligen en akronym (National Aeronautical and Defense Contractors Accreditation Program) och är nu det globala varumärket för ett system som utvecklades i början av 1990-talet av USA-baserade huvudentreprenörer inom flyg- och rymdindustrin som samlades för att samarbeta kring utvecklingen av ett system med branschomfattande "standarder" för att kontrollera verksamheten hos leverantörer av "specialprocesser" till flyg- och rymdindustrin och närliggande industrier. PRI (Performance Review Institute), som är en del av SAE (Society of Automotive Engineers), har till uppgift att "tillhandahålla internationella, opartiska, oberoende utvärderingar och certifieringstjänster för tillverkningsprocesser och produkter i syfte att skapa mervärde, minska totalkostnaden och underlätta relationerna mellan huvudentreprenörer och leverantörer".
Se även AS 9100.
Se metan.
Formen på en PM del, gjutning eller smide som överensstämmer ganska nära med specificerade mått. En sådan detalj kräver slutbearbetning på vissa eller alla ytor för att uppnå slutdimensionerna. Hur nära slutmåtten man kommer beror på hur stor besparingen i råmaterial är i förhållande till bearbetningskostnaden och hur komplicerad konstruktionen och tillverkningen är.
Förtunning av provets mitt under ett dragprov dragprov.
Den mest använda enheten för kraft.
En newton definieras som den kraft som behövs för att åstadkomma en acceleration på 1 m/s2 på en massa på 1 kg (kraft = massa x acceleration).
Den är uppkallad efter den engelske vetenskapsmannen och matematikern Sir Isaac Newton (1643-1727).
Från det tyska ordet kupfernickel, som betyder djävulens koppar.
Nickelsilver, även känt som tyskt silver, är uppkallat efter sitt silveraktiga utseende, snarare än något elementärt innehåll, och är en legering av koppar och nickel och innehåller ofta zink. Den vanliga sammansättningen är 60% koppar, 20% nickel och 20% zink. Moderna nickel-silver innehåller i allmänhet alla betydande mängder zink.
Nitrering är den diffusion av kväve i ytan på en speciell legering stål för att ge en hård yta och en mjuk kärna utan behov av ytterligare behandling. Bearbetningen utförs i allmänhet i temperaturområdet 470ºC till 530ºC i en atmosfär av ammoniakäven om andra bearbetningsmedier kan användas, t.ex. saltbad och plasma.
Nitrering utförs endast på speciallegerade stål som innehåller krom eller aluminium. Det är reaktionen av kvävet med dessa legeringselementsom orsakar härdningenså att, till skillnad från uppkolning och karbonitrering, kylning krävs inte efter bearbetningen. Det framväxande kvävet erhålls från en atmosfär av ammoniakgas, som vid 500°C dissocierar till sina beståndsdelar, kväve och väte. Kvävet, som är i lösning i järndiffunderar inåt och bildar aluminium- eller kromnitrider som ger hög hårdhet i ytan på den nitrerade komponenten. Ett skikt av järnnitrid och legeringsnitrider bildas på ytan (det "vita skiktet"). Eftersom detta skikt är sprött avlägsnas det normalt från lagerytor före service. På samma sätt som vid uppkolning fallet är skiktdjupet tids- och temperaturberoende.
Eftersom nitrering är en lågtemperaturbehandling utförs den på stål som redan har härdats och anlöpts. Slutlig anlöpning måste ha utförts vid minst 50ºC över nitreringstemperaturen. Alla stål som ska nitreras måste innehålla molybden för att undvika sprödhet i anlöpningen som orsakas av att stålet under lång tid hålls vid ca 500ºC.
Nitrering ger fördelar utöver frihet från distorsionvilket beror på den låga behandlingstemperaturen och det faktum att kylning inte krävs. Härdningsresponsen beror på dislokationsblockeringsförmågan hos legeringen nitrider som är utspridda i hela det nitrerade skiktet. Det går att uppnå ännu högre ythårdhet än vid uppkolning, även om det går att uppnå mindre skäradjup. På grund av den höga tryckspänningsnivån spänning i det nitrerade höljet är utmattnings kan komponenternas utmattningshållfasthet ökas. Hårdheten hos en nitrerad del bibehålls när den utsätts för förhöjda temperaturer. Medan temperaturer på 200°C är tillräckliga för att ett uppkolat hölje ska börja mjukna, krävs det högre temperaturer än vid nitrering eller mycket långvarig exponering för att ett nitrerat hölje ska mjukna.
Även om nitreringsprocessen i sig är praktiskt taget "distorsionsfri", orsakar den en liten, förutsägbar tillväxt av den nitrerade komponenten, och det är nödvändigt att säkerställa att en komponent är i ett spänningsfritt tillstånd före nitrering, annars kan distorsion uppstå. Därför är det att föredra att inkludera en stabiliseringsbehandling efter grovbearbetningen. Eftersom kärnstyrkan är viktig i de flesta komponenttillämpningar, är den vanliga planeringssekvensen följande:
Selektiv nitrering kan uppnås genom att använda elektropläterat tenn eller koppar eller genom att använda tennbaserad skyddsfärg för att avskärma områden som ska hållas mjuka, vilket förhindrar diffusion av kväve från att äga rum där.
Se även plasmanitrering, gasnitrering, Corr-I-Dur®.
Nitrokarburering utförs vid underkritiska temperaturer och innebär att diffusion av kväve och kol in i ytan på kolstål för att ge en något hårdare fall och mjuk kärna med ett mycket tunt sammansatt lager på ytan.
Det sammansatta skiktet är slitage- och korrosionsbeständigt men ändå inte sprött, till skillnad från dess motsvarighet i nitrering nitreringsprocessen. Eftersom det utgör en väsentlig del av de egenskaper som krävs av processen får det inte avlägsnas genom efterföljande bearbetning. Under det sammansatta skiktet förbättrar det tunna höljet avsevärt utmattnings utmattningshållfastheten hos komponenten.
Även om nitrokarburering kan användas på de flesta stål som kan nitreras, är det vanligast att den används på mjukt stål och låglegerade stålvars egenskaper förbättras dramatiskt.
Saltbad användes ursprungligen för nitrokarburering, med olika saltblandningar som i allmänhet såldes under patentskyddade namn. Numera används ofta fluidiserade bäddar när små komponenter ska nitrokarbureras. De har fördelen att behandlingen blir jämn över hela lasten och över varje komponent.
Som med alla gasformiga processer är kontrollen bättre än med saltbad och kvaliteten på det sammansatta skiktet, i synnerhet dess frihet från porositet och jämnhet, är mycket överlägsen. Längre behandlingstider är också möjliga än med saltbad, eftersom bristerna i det sammansatta skiktet (porositet och spjälkningsproblem) inte finns för att orsaka begränsningar som i saltprocesserna. Därför används gasformig nitrokarburering på ett brett spektrum av material och komponenter.
Nitrokarburering kan användas i stället för cyanidering och karbonitrering för distorsion t.ex. kopplingslameller, fästbrickor etc. Många delar, t.ex. kamaxlar, vevaxlar och torsionsstänger, kan med fördel nitrokarbureras efter härdning och anlöpning och ökar utmattning livslängd på mellan 30 och 130% är vanligt.
Alla nitrokarbureringsbehandlingar har fördelen att de är fria från komponentdeformation på grund av den låga behandlingstemperaturen och det faktum att kylning endast är nödvändig om optimal utmattningshållfasthet krävs. Användning av nitrokarburering som ett alternativ till konventionell ytlig nitrering med lämpliga legerat stålsom innehåller krom eller aluminium är också praktiskt genomförbart, med stora besparingar i bearbetningstid.
Se även austenitisk nitrokarburering, ferritisk nitrokarburering, plasma nitrokarburering, Corr-I-Dur®.
En färglös och luktfri gasformig grundämne som utgör 78,1% av jordens atmosfär.
Den är inte livsuppehållande eller förbränningsbar och anses allmänt vara icke-reaktiv (inert), utom vid mycket höga temperaturer. Av den anledningen används den ofta som skyddsgas vid värmebehandling.
Kväve erhålls som en biprodukt vid kondensering och separation av luft.
| Fastigheter | Kokpunkt: | -195,8ºC |
| Relativ densitet | 0,967 (luft = 1) |
Används som primär och sekundär gas i plasmasprutning.
Upptäckt 1772 av Daniel Rutherford och därefter (1790) uppkallad efter nitre (salpeter - KNO3) och gennan (bildning). I sin naturliga form har den två atomerkombinerade: N2.
Se även flytande kväve.
Nivox®-processerna är en grupp av Bodycote plasma baserad diffusion behandlingar såsom nitrering eller nitrokarburering för olika stålsorter stålkvaliteter, i synnerhet rostfritt stålsamt nickel bas och titan legeringars. Behandlingen förbättrar avsevärt ythårdheten och motståndskraften mot abrasivt slitage. Den skonsamma processen förhindrar distorsion och dimensionsförändringar. Beroende på process kan ren nitrering - med eller utan sammansatt skikt - eller nitrokarburering för att förbättra komponentens egenskaper kan tillämpas.
Den speciella processtekniken för Nivox® möjliggör även ythärdning av korrosionsbeständiga korrosionsbeständiga material genom nitrering eller nitrokarburering, vilket skapar den så kallade S-fasen som främst återfinns inom kärnkraftsindustrin samt inom maskin- och flygteknik. Korrosionsbeständigheten hos de behandlade komponenterna påverkas i stort sett inte och garanterar optimala mekaniska egenskaper, slitage- och korrosionsegenskaper.
Varje metall eller legering som inte innehåller en avsiktlig tillsats av järn.
Se Icke-metall.
Alla grundämneni det periodiska systemet kan betraktas som antingen en metall eller en icke-metall med hänsyn till deras fysikaliska och kemiska egenskaper. Grundämnen med mellanliggande egenskaper kallas metalloids.
Värmebehandling följt av luftkylning, av kraftigt smidd och kallformad stål, avsedd att återge strukturen till "normalt" skick.
När vanligt kolstål eller låglegerat stålmåste mjukas upp tillräckligt för att möjliggöra en måttlig grad av kallformning eller maskinbearbetning eller för att homogenisera kristallstrukturkan normalisering användas. Denna behandling innebär att arbetsstycket värms till över den övre kritiska temperaturen och hålls vid temperaturen under tillräckligt lång tid för att full austenitisering ska kunna ske, därefter luftkylning eller kylning i en kontrollerad atmosfär till omgivande temperatur. Även om det inte ger samma grad av mjukgöring som glödgning har normalisering en lägre kostnad och är en mycket snabbare metod.
Kärnbildning, i metallurgisk mening, avser början av en fas omvandling på olika platser, där kärnan är den första stabila partikeln som tillåter ett matrisgränssnitt och initieringen av en ny fas eller en omkristallisering av en fas.
Att tillföra koldioxid till moln för att bilda regndroppar är ett exempel på hur en främmande partikel tillförs för att åstadkomma en kärnbildning.
Organiska beläggningar är icke-metalliska och används för att skydda metall från skadliga miljöförhållanden och kemiska angrepp. De appliceras vanligen genom sprayning eller doppning, vilket är idealiskt för små komponenter som t.ex. fästelement. Organiska beläggningar ger utmärkt beständighet mot saltspray vid relativt små beläggningstjocklekar och är perfekta för korrosionsskyddssystem.
Resultatet av en kemisk reaktion där ett grundämne oxideras genom att förenas med syre. Ett vanligt exempel på en oxid är rost - den lågtemperaturoxid som bildas när syre reagerar med järn.
Omvandling av ytan på en komponent till dess oxid genom reaktion med syre vid höga temperaturer.
Järn och stål kan också oxideras av vatten och den rödaktiga, pulverformiga oxiden som bildas kallas rost.
Ett färg- och luktlöst gasformigt grundämne som utgör 20,9% av jordens atmosfär.
Syre är mycket reaktivt och oxiderar lätt många material vid både omgivande och förhöjda temperaturer. Oxidfilmer kan ibland vara en fördel på metaller och ge korrosionsbeständighet eller en kosmetisk finish till en komponent, så vissa värmebehandlingsatmosfärer innehåller syrebärande beståndsdelar som vattenånga.
Syre är den enda gas som kan upprätthålla liv och syrebrist är en livsfara, särskilt i trånga utrymmen. Symtom eller effekter av sänkta syrgasnivåer är:
| 20,9-18% syre | Normal andning |
| 18-14% syre | Ökad andnings- och pulsfrekvens, något störd muskelkoordination |
| 14-10% syre | Känslomässig upprördhet, onormal trötthet, störd andning |
| 10-6% syre | Illamående och kräkningar, kollaps eller medvetslöshet |
| Under 6% syre | Konvulsioner, andningskollaps och snabb död |
| Egenskaper: | Kokpunkt: | -183,0ºC |
| Relativ densitet | 1,1 (luft = 1) |
Upptäcktes 1774 av Joseph Priestly och har fått sitt namn från de grekiska orden oxus (syra) och gennan (formande). I sin naturliga form har den två atomer som kombineras: O2.
Ozon (O3) är en annan form av syre, som innehåller tre syreatomer i kombination. Det bildas naturligt i atmosfären genom att ultraviolett ljus påverkar syre och under elektriska urladdningar. Det är den fräna lukt som man känner efter att ha använt ett barns elektriska tågset under en tid.
Se även flytande syre.
En enhet som används för att övervaka och kontrollera koldioxidpotential i atmosfären i en ugn eller atmosfärsgenerator.
Se här syre.
Den tidigaste metoden för härdning av lådordär komponenterna packades i en lämplig låda tillsammans med kolbärande material som träkol, hovar, skinn, djurfett och horn och upphettades till uppkolning temperatur.
Modern paketuppkolning utförs normalt med hjälp av ett mindre varierande uppkolningsmedel, t.ex. träkol, och en energiserare, t.ex. bariumkarbonat.
Packförgasning är mycket ineffektivt genom att noggrann kontroll av fallet djup och kvalitet är svår och släckning från uppkolningstemperaturen inte är möjlig. Det är egentligen bara bra för engångskomponenter, där kontrollerade industriella processer inte finns tillgängliga eller är för dyra.
Kallas ibland boxförgasning.
En passiveringsprocess används för att göra den kemiskt aktiva ytan på en metall passiv och därmed mer motståndskraftig mot korrosion. Bildandet av en kemiskt inert, eller passiv, oxid passivt oxidskikt på metallens yta kan åstadkommas med olika metoder beroende på vilken metall det gäller. Ren aluminium bildar naturligt ett skyddande aluminiumoxidskikt när det reagerar med luft, vilket förhindrar att ytterligare reaktioner uppstår. Järnmetaller järnmetaller passiveras i allmänhet genom att syra används för att bilda det skyddande oxidskiktet.
A fas i järn-kolsystem som består av alternerande plattor av ferrit och cementit.
Det är produkten av eutektoid omvandling av austenit när den kyls ned under 723ºC och innehåller 0,8% kol.
Den kallades perlit på grund av sitt pärlemorskimrande utseende när den betraktades i mikroskop.
En vätska klorerat kolväte med formeln CHCl:CCl2.
Det är sedan länge känt som ett lösningsmedel för kemtvätt av kläder, men har blivit alltmer populärt inom industrin på grund av de problem som är förknippade med användning av trikloretylen nu när det har omklassificerats som cancerframkallande. Olöslig i vatten.
| Egenskaper: | Smältpunkt | -19°C |
| Kokpunkt | 121°C | |
| Relativ densitet | 1,62 (vatten = 1) | |
| Ångdensitet | 5,7 (luft = 1) |
Det är ett mått på aktiviteten hos vätejoner joner (H+) i en lösning och avgör därför om det är en syra eller alkali.
Termen pH betyder vätepotential och det har ett numeriskt värde mellan 1 och 14, utan enheter. Lösningar med pH-värde mindre än sju är sura, medan lösningar med pH-värde större än sju är alkaliska. pH 7 betraktas som neutralt eftersom det är det accepterade pH-värdet för rent vatten vid 25°C, även om rent vatten strängt taget inte kan tilldelas ett pH-värde eftersom det är icke-joniskt.
En distinkt kristallstruktur av en metall eller legering.
Struktur struktur kan antingen vara enkel, till exempel ferrit - rent järneller komplex, t.ex. pärlit - växlande plattor (små plattor) av cementit och ferrit. För att kvalificera sig som en fas måste strukturen existera inom ett visst temperaturintervall och sammansättningsgränser.
Ett diagram som visar temperatur- och sammansättningsgränserna för faser kallas för ett fasdiagram.
En graf som visar de temperatur- och sammansättningsområden inom vilka var och en av fasi en viss legering existerar.
Dessa temperatur- och sammansättningsområden varierar beroende på de värme- och kylhastigheter som används eftersom faserna är fasta och tar tid att bildas och förändras. Om diagrammet visar de intervall som erhålls under oändligt långsam kylning och uppvärmning kallas det ett jämviktsdiagram.
Även känd som ett konstitutionsdiagram.
En giftig kemikalie som bildas när klorerade kolväten förbränns vid höga temperaturer.
Fosgen används i stor utsträckning vid tillverkning av många organiska kemikalier samt insekts- och läkemedelsbekämpningsmedel. Det användes också som kemiskt stridsmedel under första världskriget. Man måste vara mycket noga med att inte föra in lösningsmedel som finns kvar på komponenter efter avfettning i ugnar.
A förening av fosfor och ett annat metalliskt grundämneFosfider har en mängd olika fysikaliska och kemiska egenskaper.
Från det grekiska ordet phospheros, som betyder ljusbringare.
Ett fotografi av struktur av en metall sett genom ett mikroskop.
Ofta förkortat till mikrograf.
En ugn som är nedgrävd i marken med toppen i ungefär midjehöjd för att underlätta lastning och lossning.
Se kolstål.
Plasma, som ofta kallas materiens fjärde tillstånd, innehåller en blandning av dissocierade molekyler som värms upp och bildar joniserade partiklar: positiva joner och negativa elektroner. Plasma kan styras med hjälp av elektromagnetiska fält för att fungera på vissa sätt.
Naturliga exempel på plasma är blixtar och St Elmo's Fire.
En mer modern utveckling av nitrering processen, även känd som jon-nitrering. I denna process görs komponenten katodisk i förhållande till ugnsskalet och ammoniak gas matas in i den evakuerade kammaren. Glödurladdningen på ståldelens yta producerar atomärt kväve genom jonisering av ammoniakgasen.
Även om denna process använder dyrare utrustning har den fördelen att den är extremt kontrollerbar. Den har också en tidsfördel jämfört med konventionell gasnitrering och lägre nitreringstemperaturer kan användas (450/590°C). Nitreringen påbörjas så snart ytjoniseringen inträffar, och eftersom man inte behöver vänta tills hela komponentens tvärsnitt når nitreringstemperaturen, blir cykeltiderna kortare. De förbättrade reaktionsförhållandena i vakuum ger också renare behandlade komponenter. En stor fördel är avsaknaden av vitt skiktpå grund av glödurladdningens ytreaktivitet. Samma egenskap gör processen bättre lämpad för nitrering av rostfritt ståloch andra höglegerade ståleftersom de passiva ytskikten bryts ned av glödurladdningen, vilket gör det möjligt att få en jämn nitrering.
Nitrokarburering med plasma är ett alternativ nitrokarburering metod som ger ytterligare behandlingsfördelar till följd av glödurladdningens katalytiska effekt och dess förmåga att avlägsna de skyddande ytskikt som finns på rostfritt ståloch andra höglegerat ståls och legerat gjut järns. Därför är det den metod som föredras för dessa material.
A termisk sprutning process där en icke-överförd ljusbåge produceras genom jonisering av en inert gas för att bilda plasma som sedan utgör den värmekälla i vilken termiska sprutmaterial, såsom metallpulver, injiceras som sedan därefter drivs till substratet för att bilda en termisk sprutbeläggning.
Se även Deformation.
Den maximala mängden dragspänning spänning som en provbit klarar innan den går sönder.
Deponerar en metall från en lösning på en komponent genom att leda en elektrisk ström genom lösningen.
Se även elektroplätering.
Släckning av en komponent medan dess hål är fasthållet genom att en plugg har förts in i det, för att kontrollera de slutliga håldimensionerna efter härdning.
Pluggkylning används i allmänhet på små partier av enkla ringar, t.ex. kugghjul, vars hål måste vara fria från distorsion efter härdning.
Akronym som används för pulvermetallurgi bearbetning eller pulverisering av metall.
Porositet avser tomrummen i ett material. Dessa hålrum uppstår ofta som defekter i gjutna metallkomponenter, på grund av krympning och gasbubblor när den flytande metallen kyls och stelnar, och utgör möjligheter till komponentfel, såsom utmattningom de inte behandlas.
Metaller krymper i allmänhet när de stelnar; om det inte finns tillräckligt med metall för att kompensera för krympningen kan defekter bildas. Krympningsdefekter kan vara slutna eller öppna, vilket innebär att slutna defekter finns inne i metallen (krympporositet) eller bildas på metallens yta. En annan typ av porositet, gasporositet, uppstår efter att metallen har svalnat på grund av att upplöst gas frigörs från den flytande metallen.
Porositet kan upptäckas med hjälp av icke-förstörande provningstekniker som radiografi (röntgen) eller ultraljudsinspektion och kan effektivt elimineras genom varm isostatisk pressning.
Se även makroporositet, mikroporositet.
Se inkapsling.
Term som är varumärkesskyddad av Bodycote och som avser tillverkning av delar via het isostatisk pressning av metallpulvers, eller pulvermetallurgi i allmänhet.
Med hänvisning till en process eller produkt därav som innefattar tillverkning genom förtätning av metallpulvers.
Pulvermetallurgi (PM) är tekniken för att producera och använda metall och legeringar pulver för tillverkning av formade delar, som varierar i storlek från gram till ton och i former från enkla till mycket komplexa (nära nätform).
Det fasta ämne som frigörs från lösningen under utfällning.
Utstötning av ett fast ämne, en så kallad fällningfrån en koncentrerad lösning i vilken den var upplöst, när lösningen svalnar.
Utfällning förekommer också i vissa fasta metaller, så kallad fasta lösningarnär de kyls ned.
Härdningen härdningen som inträffar när en andra fas fälls ut från en övermättad fast lösning.
Ursprungligen var åldershärdning processen och utskiljningshärdning fenomenet. Numera tenderar dessa två termer att användas omväxlande.
Släckning en komponent medan den hålls fast i en jigg som spänns fast av en press för att kontrollera dess slutliga mått efter härdning. Presshärdning används i allmänhet på enkelformade, plana komponenter som är benägna att distorsionsärskilt kugghjul och tunna ringar.
Efter att ha värmts upp till härdningstemperaturtas komponenten ut ur ugnen och placeras i ett verktyg i en härdningspress. När pressen stängs kläms komponenten fast mellan två specialtillverkade formar och omedelbart rinner olja över komponenten och härdar den. Komponenten behåller sina dimensioner eftersom den kläms fast under mycket högt tryck mellan matriserna.
Geometrin hos vissa komponenter, t.ex. kopplingsplattor, synkroniseringshylsor samt spiral-, snäck-, ring- och kuggväxlar, medför ökad risk för att komponenterna deformeras vid kylningen om fri kylning används, även om optimala kontroller används. Presshärdning är en effektiv lösning. Mycket tätt passande verktyg kan tillverkas och den austenitiserade komponenten överföras till dem före kylning. Detta utförs genom att matriserna pressas samman i en lämplig presshärdningsapparat och den begränsade komponenten kyls antingen genom nedsänkning i eller spraykylning med kylmedelvanligtvis olja eller en polymerblandning. Presshärdning möjliggör exakt kontroll av de färdiga dimensionerna och kan avsevärt förbättra utbytet genom att minska skrot på grund av distorsion, samt minska eller ta bort behovet av dyr finish slipning. Enkla former som ringar kan pluggsläckas när det krävs för att förhindra krympning av borrhålet eller öka tryckspänningarnaför att förbättra utmattnings utmattningshållfasthet. Metoden är en styckesprocess och kan också vara arbetsintensiv, men det är ändå ett ekonomiskt alternativ för precisionskomponenter. När stora produktionsvolymer finns tillgängliga är det möjligt att automatisera processen och därmed sänka enhetskostnaderna.
Se även kallpressning.
A termoelement används för att mäta temperaturen vid en specifik punkt i en ugn.
Sondtermoelement används vanligen för att kontrollera att temperaturfördelningen i en ugn är jämn. Lasttermoelementkallas ofta felaktigt för sondtermoelement.
Jämför med styrtermoelementet och belastningstermoelementet.
En värmebehandling som används för att mjuka upp material som förberedelse för ytterligare kallbearbetningutan att nämnvärt förändra dess struktur.
Processglödgning utförs vid en temperatur strax under omvandlingstemperaturen omvandlingstemperatur. Den används vanligen vid tillverkning av tunnplåt och tråd där kallbearbetning används för att producera material med mycket snäva toleranser. Full glödgning resulterar i ett material som är för mjukt för att kunna producera de snäva toleranser som krävs.
Beläggning av komponenters yta med en metall som förångas från ett mål genom en elektrisk urladdning.
Initialerna står för Physical Vapour Deposition (fysisk ångdeposition).
Medium i vilket en metall kyls snabbt, vanligtvis för att härda den.
Vakuumugnar använder snabb cirkulation av gas (gas släckning) för att kyla ner belastningar, ofta för att förkorta cykeltiderna snarare än för att härda delarna.
Köldmedier kan vara vätskor, t.ex. olja och vatten, eller gaser, t.ex. kväve eller luft.
Släckning är snabb nedkylning av stål efter värmebehandling genom nedsänkning i vatten eller olja.
Vatten används för vanligt kolståloch mycket låglegerade ståls. Om snabbast möjliga kylning krävs kan salt tillsättas vattnet, som då kallas saltlake. Olja används för högrelegerat stål för att kyla mer försiktigt och minimera distorsion. Det är möjligt att släcka mycket höglegerat stålmed hjälp av luft eller annan lämplig gas, t.ex. kväve eller till och med argon.
Den lätthet med vilken ett stål kan härdas kallas dess härdbarhet. Ju högre härdbarhet, desto lättare är det att härda och desto långsammare kan kylningshastigheten vara. Det är mängden och typen av legering i stålet som avgör dess härdbarhet.
För de flesta stål medför kylning en stor ökning av hårdhet. I allmänhet, ju högre kolhalten kolhalten, desto högre hårdhet kan uppnås. Vanligtvis varierar hårdheten hos ett fullhärdat stål från 40Rc för 0,1% kol till 60Rc för 0,8% kol.
Ett keramik- eller metallrör som skiljer gasbrännaren (eller det elektriska elementet) från ugnsatmosfären atmosfären.
En metod för att värma en ugn utan att förorena gasatmosfären med förbränningsprodukterna från uppvärmningsgasen. Gasen förbränns inuti röret, som värms upp och i sin tur värmer upp ugnen genom strålning. Moderna strålningsrör använder en rekuperator för att spara energi.
Elektriska element kan också användas inuti strålningsrör för att skydda dem från atmosfärens gaser.
En låg temperatur glödgning behandling som utförs på kallbearbetat material för att utveckla en ny, fin, kristallin mikrostruktur (känd som en finkornig struktur) utan att ändra dess fas.
Den nya kristallstruktur är fri från de påfrestningar som orsakas av kallbearbetning och reagerar på ett förutsägbart sätt på efterföljande bearbetning. Om en för hög temperatur används kan det resultera i en grovkristallin struktur (så kallad grovkornig struktur) med oförutsägbara egenskaper.
Kallbearbetning följt av omkristallisationsglödgning är det enda sättet att få ett mindre kornstorlek kornstorlek i rena metaller och legeringarsom bara har en enda fas.
Vissa av de ovälkomna negativa effekterna av värmebehandling kan åtgärdas med andra termiska processer, varav den vanligaste är kryogen behandling som används för att avlägsna kvarhållna austenit. En annan mindre vanlig rektifiering är återställning av kolvarvid ytan avkolning återkarbureras genom exponering för uppkolning atmosfär. Kontrollen är svår och denna korrigering utförs bäst genom gasförgasning i slutna släcknings ugnar. Det har också visat sig möjligt att avnitrifiera komponenter genom att använda vakuumvärmebehandling. Även här är kontrollen svår och den processtid som krävs är lång och därför är kostnadsöverväganden i allmänhet den avgörande faktorn för om rektifiering är värt besväret.
En anordning som monteras på strålningsrör som använder rökgasen (förbränningsprodukterna) för att värma den inkommande luften och på så sätt förbättra brännarens effektivitet.
En reducerande atmosfär är en atmosfär vars ingående gaser avlägsnar syre från metalloxiderna på komponenternas yta under värmebehandlingen.
De vanligaste reducerande gaserna som används vid värmebehandling är väte och kolmonoxid.
Väte omvandlas till vatten genom reaktion med metalloxider. (M står för vilken metall som helst.)
MO + H2 → M + H2O
Kolmonoxid omvandlas till koldioxid genom reaktion med metalloxider.
MO + 2CO → M + 2CO2
Förändringen i tvärsnittsarea hos ett dragprov som en procentandel av dess ursprungliga tvärsnittsarea.
% minskning av arean = förändring av arean (a) x 100 dividerat med den ursprungliga arean (A)
Minskning av ytan = (A-a) x 100/L %.
Ett material som tillverkas av en eller flera keramer och som är avsett att motstå höga temperaturer.
Typiska exempel som används i ugnar är: aluminiumoxid; kiseldioxid; kisel karbid och mullit.
Se här behandling under noll grader.
Spänning som finns kvar i en komponent efter värmebehandling, maskinbearbetning eller formning.
Restspänningar kan antingen vara tryckspänningar (verkar som om de försöker krossa komponenten) eller dragspänningar (verkar som om de försöker dra isär komponenten).
Den austenit som inte har omvandlats till martensit efter vissa stålhar härdats och svalnat till rumstemperatur.
I allmänhet är det höglegerade stål med hög kolhalt som drabbas av kvarhållen austenit. Ju snabbare ett stål kyls, desto mindre austenit blir kvar. Höglegerade ståltenderar att oljesläckas snarare än vattensläckas, vilket krävs för härdning vanligt kolståls.
Bevarad austenit kan omvandlas genom behandling under noll grader eller anlöpning vid temperaturer över cirka 570ºC.
Se även Mf-temperatur.
Se även hårdhetstest.
En cirkulär ugn med roterande härd.
Roterande härdugnar är idealiska för att presentera uppvärmda komponenter en i taget till en efterföljande process, till exempel press-släckning. De har en enda dörr genom vilken komponenterna både lastas och lossas. Rotationshastigheten styrs för att säkerställa att komponenterna värms upp ordentligt. När de har roterat 360º har de uppnått önskad temperatur och återvänt till dörren för lossning.
En pulverformig röd oxid av järn bildas på stål när det utsätts för fukt och luft.
Oxiden består av hydratiserad järnoxid (Fe2O3).
Smälta saltbad har fördelen av mycket snabb värmeöverföring till arbetsstycket och även om det är en arbetsintensiv värmebehandlingsmetod är saltbadshärdning ekonomiskt för behandling av små komponenter. Kapitalkostnaden är låg, men kostnaden för säker avfallshantering av det använda saltet är dyr. Saltkompositioner finns tillgängliga för sätthärdning av stål med låg kolhaltoch neutral härdning av stål med högre kolhalt och legerade ståloch legerade stål, inklusive verktygsstål. Metoden har minskat kraftigt i användning på grund av miljö-, hälso- och säkerhetsaspekter, eftersom operatören utsätts för kontakt med saltet.
För att kunna erbjuda ett snabbare alternativ till de långa cykeltider som krävs för att utveckla gas- eller plasmanitrerade hölje djup och för att utöka sortimentet av järnhaltiga legeringar som kan behandlas, har flera saltbadsbehandlingar utvecklats. Något högre temperaturer används (550/570°C) och cykeltiderna ligger huvudsakligen i intervallet 2 till 4 timmar. Även om dessa processer kan tillämpas på legerade nitrerstål med liknande resultat som gas- eller plasma-nitreringanvänds de i allmänhet på vanligt kolstål och låglegerade ståloch gjutjärn järns.
En ugn där värmekammaren är ansluten till släckning kammaren så att arbetsbelastningen förblir inom den skyddande atmosfären under hela bearbetningen.
En ytterligare ökning av härdning som är möjlig att uppnå under anlöpningen anlöpning cykel, på grund av den submikroskopiska utfällning av fina legering karbid partiklar. I vissa legeringar, där en fas omvandling inte sker kan sekundär härdning vara den enda metod genom vilken legeringen kan härdas.
Inom området metallurgiavser termen segregering den icke enhetliga fördelningen eller koncentrationen av legeringselement, föroreningar eller mikrofaser. Exempelvis är segregering i gjutgods en defekt som innebär att legeringselement koncentreras till specifika områden, såsom ytor eller korngränser. Segregationen kan vara mikro- eller makroskopisk till sin natur.
Segregation kan vara en problematisk företeelse som resulterar i försprödning, spänning sprickbildning och utmattning.
Selektiv fallhärdning innebär sätthärdning endast den del av en komponent som krävs.
De flesta komponenter är konstruerade så att de kan sätthärdas överallt. Vissa komponenter måste dock sätthärdas endast i vissa områden, medan resten lämnas mjukt för att möjliggöra efterföljande bearbetning, t.ex. maskinbearbetning eller svetsning. Metoden som används för att uppnå detta kallas stoppning
Börvärde
Den temperatur som ugnen är avsedd att styras till och som temperaturregulatorn är inställd på.
Tillämpning av isostatisk varmpressning där en eller flera ytor på en komponent utformas för att få nettodimensioner (slutliga dimensioner) efter inkapsling och förtätning av metallpulver
Börvärde
Den temperatur som ugnen är avsedd att styras till och som temperaturregulatorn är inställd på.
Sheraplex är en patentskyddad duplexbeläggning system, varumärkesskyddat av Bodycote, som utnyttjar den utmärkta offer korrosion korrosionsskydd som tillhandahålls av Sherardisering kombinerat med ett organiskt barriärskikt.
En patentskyddad diffusionsbeläggningsprocess för legering av ytan på stålkomponenter med zink. Processen utförs normalt i en långsamt roterande sluten behållare vid temperaturer mellan 320-500°C.
En konkurrent till galvanisering.
Litet gjutjärn järn eller stålkulor som används i blästring och kulpening.
Gjutjärn används i allmänhet för blästring eftersom det bryts sönder vid användning och det brutna skottet skär av ytföroreningarna och avlägsnar dem snabbare. För borttagning av kraftiga beläggningar kan förkrossat blästermedel erhållas.
Stålkula tillverkas genom att tråd klipps i korta längder och valsas mellan plåtar så att den blir rund. Det är dyrare än gjutjärnshagel men det är segt och bryts inte sönder vid användning och ger skarpa kanter. Det är därför idealiskt för s.k. shot peening som kräver ytpåverkan utan skärande verkan.
Efter långvarig användning bryts haglet upp i mycket små bitar, som sedan avlägsnas av de stoftavskiljare som finns på alla blästermaskiner.
En metod för att rengöra ytan på metaller genom att skjuta små gjutna järn pellets (kallas skott) på ytan med hjälp av en specialmaskin som kallas blästerapparat.
Det spröda gjutjärnet bryts upp och bildar slipande partiklar.
Se även shot peening, för jämförelse.
En metod för arbetshärdning ytan på metaller genom att skjuta små stål kulor (så kallade skott) med hjälp av en specialmaskin som liknar en blästermaskin.
Stålkula används eftersom det är segt och mindre benäget att gå sönder än gjutjärn järn järn. Skottet måste vara sfäriskt och av en storlek som är vald för applikationen. Det filtreras därför noggrant för att avlägsna alla små eller trasiga kulor som kan skada ytan.
Målet är att stärka ytan genom att utveckla tryckspänning spänning(restspänning) i ytskikten och därigenom förbättra utmattnings utmattningsegenskaper.
Se även blästring, för jämförelse.
Se Porositet.
Krympmontering är ett förfarande som används för att montera ihop två delar, varav minst en är av metall, med en interferenspassning.
Monteringen kan utföras genom att den yttre metalldelen expanderas och tillåts krympa mot den andra delen när den svalnar. Alternativt kan en inre metalldel krympas genom behandling under noll grader och sedan låta den expandera in i den andra delen när den värms upp till rumstemperatur.
En hård, genomskinlig eller frostad glaskeramik som bildas genom reaktion mellan kisel och syre och som har formeln SiO2.
Används för tillverkning av transparenta ugnsrör för höga temperaturer eller som en komponent i andra eldfasta material.
Från det latinska ordet silicis som betyder flinta.
En hård vit keramik bildas genom reaktion mellan kisel och koloch som har formeln SiC.
Kiselkarbid finns i flera olika former, bland annat som en slurry som kan gjutas till önskad form. Den används därför för att tillverka stora högtemperaturdelar till ugnar.
Se även karbid.
Absorption och diffusion av kisel i ytan av stål för att ge en värmebeständig yta.
Se kristallstruktur.
En typisk fast tillståndsprocess där intilliggande ytor av partiklar i en pulvermassa, eller en grön kompakt, binds samman genom upphettning. Sintring ökar hållfastheten och ger förtätning. Förutom bindning minskar sintring porvolymen och leder till avrundning av porer och bildning av korngränser där partiklarna är i kontakt med varandra. Omkristallisation förekommer ofta i PM. Vätskefasesintring är liknande, förutom att en av komponenterna finns som vätska under en del av processen.
En graf där följande värden är inritade Stress mot antaletcykler till brott, vilket visar resultaten av utmattnings provningar.
Tid vid en vald temperatur för att åstadkomma homogenisering av struktur eller sammansättning.
Mjukgöringsprocesser används huvudsakligen som mellanliggande värmebehandlingar. De används för att förbättra varm- och kallbearbetningsegenskaperna, för att öka maskinbearbetbarheten, för att minska inre spänningar på grund av bearbetning, svetsning etc., och även för att förbereda komponenter för efterföljande härdning behandlingar.
Ibland används de för att ge särskilda slutliga egenskaper, som med transformatorkärnmaterial med låg kolhalt, som glödgat för att optimera dess magnetiska egenskaper. Mjukglödgning sker när stålkomponenten värms upp till austenitisk nivå och kyls långsamt.
Se även glödgning.
En solid metall i vilken ett legeringselement är upplöst, till exempel kol upplöst i järn.
En fast lösning beter sig på liknande sätt som en flytande lösning, förutom att reaktionerna i allmänhet är mycket långsammare och därför utförs vid högre temperaturer för att påskynda dem.
I allmänhet kan mer av legeringselementet lösas upp när temperaturen höjs. När temperaturen sänks kan den fasta lösningen inte hålla lika mycket legeringsämne och det stöts ut från lösningen som en fällning. Utfällningen kan vara det rena legeringsämnet men är oftare en förening av legeringsämnet och basmetallen.
I järn-kol-legeringar är utfällningen cementit eller järnkarbid (Fe3C).
En olja som har tillsatts speciella kemikalier (emulgeringsmedel) för att den ska kunna bilda en blandning med vatten, en så kallad emulsion, för att producera en vätska med en blandning av deras egenskaper.
Löslig olja kombinerar oljans smörjande egenskaper med vattnets kylande förmåga. Den fattar inte eld och är dessutom relativt billig på grund av den höga vattenhalten - vanligtvis 80/90%.
Den används för att kyla komponenter efter anlöpning och ger en svart, vidhäftande oxidfinish som är både vacker och korrosionsbeständig.
Emulsioner är vätskor som innehåller små oljepartiklar som är suspenderade i vatten och som inte separerar. Normalt separerar olje- och vattenblandningar snabbt och bildar ett oljeskikt på vattenytan.
Uppvärmning av en legering till en lämplig temperatur, hållande vid denna temperatur tillräckligt länge för att en eller flera beståndsdelar skall övergå i en fast lösning och sedan kylning tillräckligt snabbt för att hålla dessa beståndsdelar i lösning. Efterföljande värmebehandlingar med utskiljning möjliggör kontrollerad frisättning av dessa beståndsdelar antingen naturligt (vid rumstemperatur) eller artificiellt (vid högre temperaturer).
En föråldrad term som tidigare användes för att beskriva struktur som erhållits (cementit utfälld i ferrit) när martensit är kraftigt anlöpt.
När termen skapades ansågs denna struktur vara en distinkt fas. Nu vet man dock att samma struktur kan erhållas på många olika sätt.
Sorbit har fått sitt namn efter den brittiske metallurgisten H.C. Sorby.
Spjälkning är en typ av ytfel som kännetecknas av att partiklar lossnar från en yta och är vanligtvis resultatet av material utmattningrulltryck eller korrosion.
S-fasen, även kallad expanderad austenitär en struktur som kan erhållas på austenitisk eller duplex rostfritt stål genom interstitiell supermättnad av metallgittret med kol eller kväve. Lösningen av massiva mängder kol/kväve leder till tryckspänningar som kan mätas som ökad hårdhet på ytan. Den typiska skikttjockleken, beroende på material och härdningsprocess, varierar från 5 till 40 mikrometer. Fördelarna är bland annat ökad nötningsbeständighet, förbättrad utmattning utmattningslivslängd och förhindrande av galling för austenitiska materialpar.
Se även Kolsterising®.
Denna behandling innebär att man utsätter stål en utvald temperaturcykel, vanligtvis inom eller nära omvandling eller nära omvandlingsområdet för att producera en lämplig globulär form av karbids för sådana ändamål som:
(a) Förbättrad bearbetbarhet
(b) Underlättande av efterföljande kallbearbetning
(c) erhållande av en önskad struktur för härdning av stålet
Dessa behandlingar används ofta på hypereutektoida stål för att övervinna korngränsen karbidnätverk, som är spröda och olämpliga för efterföljande härdning av dessa stål med hög kolhalt (dvs. hypereutektoida stål innehåller mer än 0,80% kol.
Värmebehandling som utförs för att förhindra att struktur och storlek förändras med tiden. Klassiska exempel är termisk stabilisering av nitrering stål och kryogen (under noll) behandlingar för att avlägsna kvarhållen austenit på kylda härdbara stål.
En legering av järn som innehåller minst 13% krom, som inte kommer att rostar under normala omständigheter.
För optimal korrosionsbeständighet bör rostfritt stål innehålla minst 18% krom och 8% nickel. nickel.
Även om det innehåller många andra element i kombination med järnär det kol kolinnehållet i stål som är det viktigaste och som till stor del är ansvarigt för det breda spektrum av egenskaper som kan erhållas. Värmebehandling av stål kan delas in i två huvudkategorier, nämligen mjukgöring processer som huvudsakligen används som mellanvärmebehandlingar och härdning processer som används som en del av efterbehandlingen av en komponent.
Majoriteten av stål härdas genom värmebehandlingar som innefattar kylning av produkten från austenitiseringstemperaturen. Olja är fortfarande det vanligaste kylmedlet, men det medför risker utöver den inneboende brandfarligheten. Den största risken är att vatten tränger in (eventuellt från ett läckande kylsystem). I små mängder kan vatten i oljan leda till sprickbildning i komponenterna. Större volymer kan ge upphov till skumbildning i oljebadet och därmed risk för att blandningen rinner över och orsakar brand. I extrema situationer kan tillräckligt med vatten explosivt bilda vattenånga i oljan och vara en källa till en större brand eller explosion.
Ett materials förmåga att motstå förändringar i sin form när det utsätts för en belastning.
Maskning ett område på en komponent för att förhindra sätthärdning eller ytkontaminering under värmebehandling.
De delar av komponenterna som inte får sätthärdas kan förses med en speciell beläggning för att förhindra kontrollerad atmosfär från att komma i kontakt med ytan. På så sätt kan inget kol eller kväve absorberas i dessa områden, som förblir mjuka.
Stoppning utförs vanligtvis på ett av två sätt:
Plätering området som ska förbli mjukt med koppar (Cu) till ett djup av 20 till 25 µm.
Måla området som ska förbli mjukt med en egenutvecklad stoppfärg.
Avlägsnandet av distorsion i värmebehandlade komponenter.
Det finns många tekniker för att räta ut håret men den vanligaste är med hjälp av en rätpress.
Ibland är det nödvändigt att mekaniskt räta ut värmebehandlade komponenter, även med den mest noggranna skötsel och tillämpning av komponentdistorsionskontroll.
Förhållandet mellan längdökningen hos ett material under belastning och dess ursprungliga längd.
Strain har inga enheter eftersom det är förlängningen dividerad med den ursprungliga längden.
Ett materials förmåga att ta upp en pålagd last utan att gå sönder.
Krafterna inom en kropp (inre eller restspänning) eller yttre krafter på en kropp (pålagd spänning).
Spänning definieras som belastningen per ytenhet och de normala enheterna är newtons per kvadratmillimeter (N/mm2) eller megapascal (1 MPa = 1 N/mm2)
Se även stressavlastande.
En lågtemperatur stressavlastande process där tiden vid hög temperatur följs av mycket långsam kylning.
Vissa stora komponenter och komponenter med tjocka och tunna sektioner skulle kylas med varierande hastighet under snabb eller okontrollerad kylning. Detta kan leda till en för hög nivå av kvarvarande spänningäven efter avspänningsoperationen. Kontrollerad, långsam kylning ger den lägsta nivån av restspänning.
Termen används ibland som en synonym till stressavlastande.
Uppvärmning under omvandlingstemperatur för att minska eller eliminera restspänningari en komponent. Eftersom ingen omvandling har ägt rum är kylhastigheten inte kritisk och är i allmänhet ganska snabb.
Gjutgods och svetsade produkter innehåller i allmänhet komplexa inre spänningsfördelningar som uppstår på grund av de termiska och materiella omvandlingar som äger rum under gjutning och svetsning och svetsning. Om de inte åtgärdas kan sådana spänningsfördelningar störas under den fortsatta tillverkningen, vilket leder till distorsion eller sprickbildning i de tillverkade komponenterna. Med högre legering ståloch gjutjärn järnkan inre spänningar orsaka distorsion eller sprickbildning redan innan ytterligare tillverkningsoperationer påbörjas. Med hjälp av en termisk cykel, vanligen inom temperaturintervallet 550-650°C, är det möjligt att minska eller avlägsna den inre spänningen och göra arbetsstycket lämpligt för ytterligare tillverkningsoperationer. Noggrann kontroll av den termiska cykeln, säkerställande av temperaturens enhetlighet i ugnen och temperaturfördelningen genom arbetsstycket är avgörande och flerpunkts sondtermoelement används rutinmässigt för detta.
Kallas ibland avspänningsglödgning.
Placeringen av de olika faserinom en metall.
Kort för
kristallstruktur.
Underkritisk glödgning innebär att stålet värms till en temperatur under den lägre kritiska temperaturen. Denna typ av glödgning utförs huvudsakligen i temperaturområdet 630° - 700°C för att minska hårdhet genom att tillåta omkristallisering av mikrostrukturen att ske. Alternativt, om en temperatur i intervallet 690°C till 719°C används, är det möjligt att sfäroidisera cementit fasen istället för att bilda lamellär pärlit bestående av plattor av ferrit och cementit. Denna teknik är särskilt användbar för stål med hög kolhalt för att optimera bearbetbarheten.
Underkritiska glödgningsbehandlingar vid lägre temperaturer (550-600°C) används speciellt för att avlasta svetsade detaljer och för att stabilisera grovbearbetade komponenter som ska härdas, sätthärdas eller nitreras och vars dimensionsstabilitet är kritisk.
Håller stålkomponenter vid en temperatur under noll grader Celsius för att erhålla önskad struktur. Den temperatur som används ligger vanligtvis mellan -70ºC och -196ºC och processen följs alltid av anlöpning.
Behandling under noll grader utförs för att slutföra omvandling av kvarhållen austenit till martensit efter härdning och före anlöpning. Det tillämpas vanligtvis på högkolhaltigt, höglegerade stålsåsom verktygsstål, men används mer allmänt av flyg- och rymdföretag för att garantera fullständig omvandling.
I början av behandlingen under noll grader, när det inte fanns några stora lågtemperaturkylskåp, var problemet hur man skulle få fram reproducerbar utrustning för behandling vid låga temperaturer. Svaret var att tillsätta torr-is i ett bad som innehöll en lämplig vätska, t.ex. industriell alkohol eller trikloretylen. Med tillräckligt med torris kan vätskans temperatur hållas vid -78,5ºC. I de flesta specifikationer krävs därför en temperatur mellan -70ºC och -80ºC. Numera, med den goda tillgången på flytande kväve med en temperatur på -196ºC, har många företag baserat sina krav på behandling under noll grader på denna lägre temperatur.
Ett ovälkommet resultat av härdningen av vissa stål, som blir mer sannolikt när kol och legering och legeringsinnehållet ökar, är ofullständig omvandling till martensit under kylning. Den resulterande kristallstruktur innehåller kvarvarande austenit som gör stålet instabilt eftersom denna austenit kan omvandlas över tiden vilket leder till komponent distorsionsamt en ökad risk för sprickbildning. Kryogeniskbehandlingar vid temperaturer ned till -150°C är nödvändiga efter härdning och anlöpning för att få den kvarvarande austeniten att omvandlas till martensit. Därefter krävs ytterligare en anlöpningsbehandling vid en temperatur på 150-180°C för att uppnå fullständig stabilisering. Kryogenisk behandling är kostnadseffektiv och används regelbundet i tillverkningscykeln för kritiska komponenter som krävs för krävande applikationer.
Superlegeringar är legeringar som har ett antal egenskaper som gör att de kan användas i högpresterande miljöer, t.ex. i turbinmotorernas heta zoner. De uppvisar typiskt hög temperatur krypning motståndskraft och mekanisk styrka, fas stabilitet och utmärkt utmattning livslängd. Dessutom bildar superlegeringar en skyddande oxiderande skyddande oxidskikt när de utsätts för syre vilket ger oxidation och korrosion motståndskraft.
Kristallstrukturen kristallstruktur hos superlegeringar är typiskt austenitisk ytcentrerad kubiskoch de kategoriseras i allmänhet i tre huvudgrupper: koboltbaserade, nickel-baserade och järn-baserade superlegeringar.
Den kontrollerade dragkraft deformation av ett fast kristallint material, t.ex. metall eller keramikvid förhöjd temperatur för att få en form. För att superplastisk formning ska kunna ske måste materialet ha en fin finkornig struktur och förmågan att bibehålla denna kornstruktur vid högre temperaturer. Under formningen utsätts en superplastisk plåt för gastryck för att bilda en form med hjälp av en matris.
Se även superplasticitet.
En egenskap hos vissa material med fina kornstrukturer, vilket möjliggör hög draghållfasthet deformation vid förhöjda temperaturer.
Se även superplastisk formning.
Användning av ytbehandlingar för att utforma en yta och kärna som tillsammans har egenskaper som inte kan uppnås i antingen kärnan eller ytmaterialet ensamt.
Det finns flera metoder för ythärdning av komponenter. När stål som har en kol kolhalt på 0,45%C och högre, kan ythärdning uppnås genom användning av induktion eller flamhärdning metoder. Stål med låg kolhaltmed kolinnehåll runt 0,15%C kan sätthärdas genom uppkolning och härdning, karbonitrering, nitrokarburering eller nitrering.
När det är nödvändigt att begränsa ythärdningen till en begränsad del av en komponents yta kan man välja mellan flera metoder. Om änden på en axel eller en liknande komponent är det enda område som ska ythärdas kan flam- eller induktionsmetoder användas med stål som har 0,45% C och högre. Sätthärdning stål kan behandlas i saltbad genom nedsänkning av endast änden. Alternativt kan komponenten uppkolas överallt, glödgas för maskinbearbetning och sedan kan den yta som ska hållas mjuk bearbetas på nytt för att avlägsna det uppkolade fallet, vilket gör att det återstående uppkolade området kan härdas genom återaustenitisering och kylning. En annan metod innebär att man uppkolar hela komponenten och induktions- eller flamhärdar det begränsade område som ska vara hårt. En annan teknik innebär att man använder elektroplätering (en finkornig koppardeposition är nödvändig) för att förhindra uppkolning, eller alternativt kan man använda egna "stop-off"-färger som innehåller kopparsalter, vilka hämmar diffusion av kol i stålet, eller sådana som innehåller tenn salter för liknande användning vid nitrering.
Metallpartiklar som uppstår vid maskinbearbetning, borrning och slipning.
Förlusten av duktilitet som uppstår i vissa stål när de hålls i eller långsamt kyls genom temperaturintervallet 300-600ºC.
Denna effekt är vanligt förekommande i nickel-krom stål och beror på att utfällning av karbider i områdena mellan kristallerna i deras struktur (korngränser). Det kan övervinnas genom att tillsätta 0,2% till 0,3% molybden.
Denna effekt kallas anlöpningssprödhet eftersom den uppstår vid normal anlöpning intervall av stål.
Se även nitrering.
En värmebehandling vid låg temperatur (150ºC till 650ºC) som syftar till att avlägsna spänningar och sprödhet som orsakas av kylning och för att utveckla de erforderliga mekaniska egenskaper.
Anlöpning av högkolhaltigt, höglegerat stålvid temperaturer runt 550ºC kommer att omvandla alla kvarvarande austenit i deras struktur och måste i allmänhet följas av en andra anlöpning.
Färgen på ett stycke polerat stål efter att det har härdats i luft.
När stål värms upp i luft bildas ett tunt lager av järn bildas ett tunt lager järnoxid på ytan. Färgen på denna oxid varierar med den temperatur som stålet hålls i och användes tidigare för att bedöma anlöpningstemperaturen för verktyg.
Se även härdande färger.
När det är nödvändigt att härda och anlöpa långa tunna komponenter, som t.ex. blad till häcksaxar, är det möjligt att härda i ugnsbelastningar där bladen är vertikalt upphängda men inte fasthållna. Den lätta böjning av bladen som uppstår kan korrigeras genom att klämma ihop dem mellan hållplattor och dra åt paketet till ett exakt förbestämt vridmoment och sedan härdning paketet på normalt sätt. Denna teknik kallas anlöpningshärdning och används ofta för härdning och anlöpning av kopplingsplattor, brickor och liknande tunna komponenter.
Den maximala spänningen som ett material klarar av under ett dragprov.
Under ett dragprov ökas den applicerade spänningen kontinuerligt tills provbiten går sönder. I praktiken stiger spänningen till ett maximum och sjunker sedan när provbiten börjar sträcka sig innan den går sönder. Detta maximala värde används för att bestämma draghållfastheten. Detta är också känt som den ultimata draghållfastheten.
Draghållfastheten hos en metall kan förbättras genom genom härdning.
Ett mekaniskt prov där en provbit av materialet hålls i två käftar som dras isär tills provbiten går sönder.
Testet fastställer både hållfastheten materialet, baserat på den belastning som krävs för att bryta det, och duktilitetenbaserat på hur mycket det sträcker sig innan det går sönder.
Se även draghållfasthet.
Ett eller flera prover av samma material som komponenten är tillverkad av och med jämförbar sektion med komponenten.
Dessa värmebehandlas tillsammans med komponenten för att ge provkroppar med egenskaper som motsvarar komponentens, vilka kan användas för mekanisk provning.
Den maximalt uppnåeliga densitet för ett visst element, förening eller legeringförutsatt att det inte finns några inre hålrum eller föroreningar. Det beräknas från antalet atomerper cellenhet och mätning av gitterparametrarna.
En termisk barriärbeläggning är en typ av termisk sprutning som används för att minska värmeöverföringshastigheten så att en belagd komponent kan arbeta vid en högre temperatur. Ett exempel på en komponent som kräver denna typ av beläggning är en gasturbins brännkammare.
En process som använder intensiv värmeenergi för att avlägsna små, ofta svåråtkomliga grader, som uppstår till följd av maskinbearbetning. Delarna placeras i en förseglad cylindrisk kammare som är trycksatt med en blandning av brännbara gaser, inklusive rent syre.
Gasblandningen omsluter delarna helt och når in även i de mest trånga utrymmena. När blandningen antänds sker en kraftig förbränning som genererar intensiv värme som oxiderar graderna. Det är bara graderna som avlägsnas eftersom värmen angriper områden med stor yta och mycket liten massa.
I samband med metallbeläggning beskriver termisk diffusion processen med att värma komponenter i en lufttät behållare i närvaro av zinkpulver. Zinken diffunderar in i metallkomponenten och bildar ett skyddande zink-järn-skikt.järn järnlegerad beläggning.
Se även sherardisering.
En ökning av dimensionerna hos ett material som orsakas av uppvärmning.
Materialet återgår till sina ursprungliga dimensioner när det svalnar till sin ursprungliga temperatur.
En stång av låglegerat stål ökar med cirka 1% i längd och cirka 3% i volym när den värms upp från rumstemperatur till sin härdningstemperatur på cirka 900ºC.
Inom området metallurgiär termisk bearbetning ett samlingsnamn för en mängd olika tekniker och specialiserade ingenjörsprocesser som använder värme, tryck och tillförda material för att förbättra egenskaperna hos metaller och legeringaroch förlänga komponenternas livslängd.
En grupp processer där finfördelade metalliska eller icke-metalliska material, vanligtvis i form av pulver, deponeras i ett halvsmält tillstånd på ett substrat för att bilda en termisk sprutbeläggning.
Metaller, legeringars, keramiskas och kompositkan alla sprutas termiskt, vilket ger varierande beläggningstjocklekar från några mikrometer till millimetertjocklek.
Se även plasmaspray, bågspray, flamspray, HVOF, dynamisk sprayning med kall gas.
En kemisk reaktion eller fysisk omvandling som involverar värme och energi.
En anordning som tillverkas genom att sammanfoga två olika metaller och som används för att mäta temperaturen i en ugn.
Den består av två trådar av olika metaller eller legeringar som är sammanfogade i ena änden och omslutna av en skyddshylsa. Trådens korsningspunkt placeras vid den temperatur som ska mätas och trådarna producerar en liten spänning som är proportionell mot skillnaden mellan den temperatur som ska mätas och rumstemperaturen. Utifrån den uppmätta spänningen kan den faktiska temperaturen bestämmas. Kombinationen av trådar bestämmer den spänning som produceras och termoelementets maximala arbetstemperatur.
Se även styrtermoelement, belastningstermoelement och sondtermoelement.
Stålsom har en kolhalt mellan 0,3% och 0,8% kan genomhärdas. I takt med att kolhalten ökar, ökar också graden av hårdhet som kan uppnås. Det djup till vilket en stålsort blir helt genomhärdad beror på hastigheten av kylningmed snabbare kylning i saltlösning eller vatten som ger en djupare härdande effekt än med olja, luft eller inert gas. Tillsats av legeringselement, såsom mangan, nickel, krom och molybden, ökar det uppnåeliga härdningsdjupet, dvs. härdbarheten av stålet ökar därmed.
För varje stålsammansättning finns det en gräns för vid vilken en viss kombination av egenskaper kan uppnås. Parallellt med härdningen ökar stålets sprödhet. Detta är anledningen till den sekundära behandling som följer på härdningen och som benämns anlöpning. Stålets instabilitet i härdat tillstånd, på grund av den höga nivån av inre spänningar, är benäget att framkalla sprickbildning. Sprickbenägenheten ökar med ökande härdbarhet och med svårighetsgraden av kylmedel som används vid härdningen. För att lindra de inre spänningen som uppstår i den mikrostrukturella förändring som orsakar härdning (bildandet av martensit), är det nödvändigt att värma upp det kylda stålet till en temperatur under martensitens omvandlingen martensitomvandlingens sluttemperatur, som är lämplig för det aktuella stålet.
Sprickbenägenheten ökar med ökande hårdhet, dvs. med ökande kolhalt och legering och legeringsinnehåll. Anlöpning måste därför utföras med så kort tidsfördröjning som möjligt efter härdning, särskilt för verktygsstål. Under anlöpningen genomgår många stål, förutom spänningsavlastning, ytterligare en submikroskopisk strukturförändring som består av utfällning av karbidpartiklar från martensiten. Anlöpning ger en minskning av hårdheten och en motsvarande förbättring av duktilitet. Effekten är både tids- och temperaturberoende, med högre temperaturer och längre blötläggningstider som ger maximal minskning av hårdheten och ökning av segheten. I vissa stål kan övertempereringen leda till att martensitstrukturen bryts ned och att en sfäroidiserad karbidstruktur bildas. struktur.
Låglegerat stålanlöps vanligtvis i intervallet 450-650°C för att få den mest användbara kombinationen av mekaniska egenskaper. Vissa höglegerade verktygsstål uppvisar sekundär härdning under anlöpningsbehandlingen, på grund av utfällning av hårdmetallkarbider.
En bågsvetsning Tungsten Inert Gas-svetsning, även känd som Gas Tungsten Arc-svetsning, är en bågsvetsningsprocess som använder volfram elektrod som inte förbrukas under svetsprocessen. En inert skyddsgas (vanligen argon) används för att skydda svetsområdet från atmosfärisk kontaminering, vilket resulterar i en ren svets. Tillsatsmaterial kan behövas eller inte.
Från det anglosaxiska ordet tin och Stannum, det latinska ordet för tenn.
En silverfärgad, stark men lätt metall grundämne med symbolen Ti.
Titan är en lätt, stark och korrosionsbeständig övergångsmetall. Dess låga densitet (60% så tät som stål) och duktilitet gör den lätt att bearbeta. Titan är lika starkt som stålmen är 43% lättare. Även om det är 60% tyngre än aluminiumär det dubbelt så starkt. På grund av det höga förhållandet mellan styrka och vikt och korrosionsbeständigheten används det för att tillverka starka lättviktslegeringar, vanligtvis genom legering med aluminium och vanadin, för användning inom flygindustrin och andra kritiska tillämpningar.
Titan bildar ett brett spektrum av färgglada, passiva och skyddande oxidbeläggningar när det utsätts för luft vid förhöjda temperaturer, men vid rumstemperaturer motstår det missfärgning. Metallen, som brinner när den värms upp i luft vid 610°C eller högre (bildar titandioxid), är ett av få grundämnen som brinner i ren kväve gas (vid 800°C, bildar titannitrid). Den är paramagnetisk (svagt attraherad av magneter) och har en mycket låg elektrisk och termisk ledningsförmåga.
Metallen är en dimorf allotropp där den hexagonala alfaformen övergår till den kubiska betaformen mycket långsamt vid ca 880°C. När metallen är varm absorberar den kväve, väte och syre.
| Egenskaper: | Smältpunkt | 1668°C |
| Täthet | 4,506 g/cm3 (vatten = 1) |
Upptäcktes 1871 av pastor William Gregor och har fått sitt namn efter titanerna, söner till jordgudinnan Gaea, i grekisk och romersk mytologi.
Ett materials förmåga att motstå en belastning utan att gå sönder.
Tålighet mäts i allmänhet i termer av den energi som absorberas innan den går sönder.
En förändring från en fas till en annan när temperaturen ökar eller minskar.
Vissa metaller har olika kristallstruktur(även kallade faser) vid olika temperaturer, även om de förblir fasta vid dessa temperaturer. Förändringen från en struktur till en annan kallas omvandling. Den temperatur vid vilken omvandlingen äger rum kallas omvandlingstemperaturen.
Det är denna egenskap hos järnmed dess ferrit och austenit faser, vilket gör att stål kan värmebehandlas så lätt. Vid höga temperaturer omvandlas stålet till sin austenitfas. När austenit kyls snabbt bildar den mycket hård martensit.
Vissa omvandlingar sker vid en viss temperatur och sammansättning och ger en viss omvandlingsprodukt. Dessa har specifika namn som t.ex. eutektoid omvandling.
Den temperatur vid vilken en fast metall övergår från en fas till en annan.
I legeringar, t.ex. stål, sker denna förändring i allmänhet över ett temperaturintervall (känt som omvandling omvandlingsområdet) snarare än vid en enda temperatur. Den övre och nedre omvandlingstemperaturen anger gränserna för omvandlingsområdet.
Endast de namngivna omvandlingarna, till exempel eutektoid omvandlingsker vid en enda temperatur och sammansättning.
En vätska klorerat kolväte med den kemiska formeln CHCl:CCl2.
Trikloretylen (ofta förkortat till trike) var det mest använda lösningsmedlet för avfettning men har nyligen klassificerats som cancerframkallande. Det ersätts nu av andra, mindre skadliga lösningsmedel eller helt andra rengöringssystem. Olösligt i vatten och ej brandfarligt.
| Egenskaper: | Smältpunkt | -85°C |
| Kokpunkt | 87°C | |
| Relativ densitet | 1,46 (vatten = 1) | |
| Ångdensitet | 4,5 (luft = 1) |
En kortform av trikloretylen.
En föråldrad term som tidigare användes för att beskriva struktur som erhålls när martensit är lätt anlöpt.
När termen skapades ansågs denna struktur vara en distinkt fas. Strukturen är nu känd för att vara cementit utfälld i ferritdock är utfällningen är så fin att den inte kan ses tydligt med hjälp av ett optiskt mikroskop.
Troostit har fått sitt namn efter den franske kemisten Louis J. Troost.
En standard för fordonsindustrin som utvecklats av de större OEM-tillverkarna (Original Equipment Manufacturers) och som är kopplad till ISO 9001:2008. TS 16949 tar upp fordonsindustrins krav genom ett särskilt fokuserat tillvägagångssätt för processer och förbättringar, eftersom de påverkar fordonsindustrin. TS 16949 kontrolleras av Automotive Industry Action Group (AIAG), som är en del av SAE (Society of Automotive Engineers).
Se även CQI-9.
En ljusgrå metall, som endast förekommer i kemiska föreningar, med den kemiska symbolen W. Volfram har den näst högsta smältpunkten efter kolav alla grundämne. Den har också utmärkt draghållfasthet. Dessa egenskaper gör volfram särskilt användbart för högtemperaturtillämpningar och i superlegeringar.
Se även volframkarbid.
En mycket hård hårdmetall av volfram med formeln WC.
Volframkarbid var också känt som cementerad hårdmetalleller hårdmetall. Verktyg av materialet tillverkas genom att de mycket hårda volframkarbidpartiklarna "cementeras" ihop med ett bindemedel av seg koboltmetall, vilket ger upphov till det tidigare namnet hårdmetall.
Svarvning är en maskinbearbetningsprocess som kan utföras manuellt eller med en automatiserad CNC-svarv. Vid svarvning används ett enpunktsskärverktyg för att skära och forma ett roterande arbetsstycke, antingen på en yttre eller inre yta.
Se även draghållfasthet.
Rengöring i ett lösningsmedel som genomströmmas av mycket högfrekventa vibrationer.
Ultraljud innebär att vibrationerna har en frekvens som ligger över den nivå som normalt är hörbar för människor. I själva verket kan ett högt surrande ljud normalt höras.
Ultraljudsvibrationerna överförs mycket bra av vätskor och verkar genom att vibrera bort smutspartiklarna från komponenternas yta.
En icke-förstörande provningsmetod som används för att upptäcka defekter i ytan och under ytan eller för att karakterisera material. Tekniken använder högfrekventa ljudvågor som färdas genom materialet och reflekterar strålar när de stöter på brister eller ojämnheter.
Den temperatur vid vilken, vid kylning, en legering genomgår en omvandling i fast tillstånd från austenit till ferrit. Den övre kritiska temperaturen varierar mellan legeringar och är beroende av kol kolinnehållet.
Användningen av vakuumugnar för lödning är mycket väletablerad, speciellt för lödning av komplexa enheter i rostfritt ståls eller nickel legeringar. Metoden möjliggör flussfri lödning och ger ultrarenheter som inte kräver någon rengöring efter lödning. En mängd olika lödlegeringar används, bland annat koppar kopparbaserade, guldbaserade och nickelbaserade legeringar. Dessa gör det möjligt att löda en rad material med högre temperaturer, med lödtemperaturer mellan 1000°C och 1200°C. Vakuummiljön ger idealiska förhållanden för lödningen legeringen att fukta fogytorna och låta kapillärverkan dra in lödningen så att den fyller hela fogen. Det krävs noggrannhet och expertis för att beräkna effekten av termisk expansion av de passande delarna på fogspalten. Varje hårdlödningslegering har en optimal förmåga att fylla spalten. Om spalten är för bred uppmuntras bildandet av krympningshålrum och utfällning av intermetalliska föreningari mitten av kylfogen, vilket försvagar den. Om spalten är för smal kommer kapillärkraften inte att kunna fylla fogen, vilket resulterar i en torr fog och, återigen, ett svagt resultat.
Den noggranna kontrollen av uppvärmningscykeln och temperaturens enhetlighet, som tillhandahålls av strålningsuppvärmningen under vakuumförhållanden, säkerställer att hela enheten når lödningstemperaturen samtidigt och förhindrar därmed ojämn spänningsfördelning spänningsfördelning och resulterar därmed i en fog med hög integritet och minimal inre spänning. Denna temperaturlikformighet, som kan vara så nära som +/- 2°C i hela ugnskammaren, gör det också möjligt att lödda ihop partier av liknande enheter och därmed dra nytta av de ekonomiska fördelarna med att använda stora vakuumugnar. Denna metod med höga kapitalkostnader har därför blivit kostnadseffektiv för ett stort antal olika detaljer.
Precis som med andra lödningsmetoder är fixtureringen av enheterna före lödning viktig och i vissa fall används en precisionstillverkad jigg för att hålla enheten under hela lödcykeln. Sådana jiggar kan vara tillverkade av keramik, grafit eller värmebeständiga legeringar. Positionell TIG-svetsning används också rutinmässigt för att positionera elementi den enhet som ska lödas. Lödlegeringen kan appliceras som pasta, pulver, folie eller tråd, beroende på vilken fogkonstruktion som används.
Vakuumförgasning har nått industriell mognad med utvecklingen av vakuum ugnar och kontroller som kan gasförgasning och släcka de uppkolade komponenterna med hjälp av olja eller trycksatt inert gas. På grund av deras mycket kontrollerbara uppvärmningshastigheter och tillgången till hög uppkolning uppkolningstemperaturer (950/1030°C) är vakuumprocesser en ekonomisk tillämpning för medelhöga och djupa fall behandlingar. Dessa metoder har fördelen att de behandlade komponenterna förblir stationära under hela processen och risken för komponentskador på grund av förflyttning av heta komponenter elimineras. Yt- och höljet kemi kan kontrolleras mycket noggrant, liksom höljet djupet, inom mycket snäva gränser och, som i alla vakuumprocesser, hålls de behandlade komponenterna rena. Besparingar kan därför göras i efterbearbetningen efter värmebehandlingen, vilket mer än väl uppväger de något högre behandlingskostnaderna för dessa uppkolningsmetoder. Även om det finns ett behov av noggrann anpassning av processparametrarna för varje typ av komponent som ska behandlas, ger vakuummetoderna en mycket närmare kontroll av fallet djup, enhetlighet och höljets kemi än de andra sätthärdnings metoder.
Se även lågtrycksförgasning.
Ett teoretiskt eller idealt vakuum är ett tomt utrymme som inte innehåller vare sig ångor, partiklar, gaser eller annan materia och som därför inte har något absolut tryck. Eftersom detta tillstånd inte existerar, inte ens i yttre rymden, kan ett idealt vakuum inte uppnås.
När termen vakuum används avses normalt ett absolut tryck som är lägre än det som gäller för en normal atmosfär. Normalt atmosfärstryck är 14,7 lb/sq in, vilket vanligen kallas 1 bar. Numera mäter vakuummätare trycket i millibar (mbar) där 1000 mbar = 1 bar. För användning vid värmebehandling i vakuum klassificeras drifttrycken som:
Den mesta värmebehandlingen i vakuum utförs i fin- till högvakuum.
Med utvecklingen av vakuumtekniken har det blivit möjligt att med hjälp av en rad grovpumpar, roterande pumpar och diffusionspumpar successivt evakuera en ugnskammare till högvakuumförhållanden, vilket minskar den tillgängliga syre till försvinnande små nivåer. Den resulterande miljön är inte reaktiv, inte ens för legeringar av titan som är särskilt benägna att oxidation. För alla stålsorter, inklusive de som kräver austenitisering vid höga temperaturer, t.ex. snabbstål vid 1320°C och alla nickel legeringar är vakuumvärmebehandling den optimala metoden.
För de legeringar som kräver släckning för härdningsåsom stål, eller kylning under upplösningsbehandling, såsom vissa nickellegeringar och rostfritt stålFör stål har integrerade kylsystem utvecklats som baseras på olja eller inert gas. Olika släckningshastigheter kan erhållas genom att leverera den inerta gasen till ugnskammaren vid ett tryck på upp till 20 bar. I vissa ugnar finns möjlighet att växla flödesriktningen för kylgasen från toppen till botten av ugnslasten och tvärtom. På så sätt kan stål med relativt låg härdbarhetsåsom låglegerade konstruktionsstål kan härdas fullständigt. Eftersom arbetsstyckena förblir stationära i ugnskammaren under hela uppvärmningen och kylningen finns det ingen risk för komponentskador på grund av arbetsrörelser vid höga temperaturer.
Flerzonsuppvärmningen sker med hjälp av elektriskt uppvärmda element som omger ugnskammaren. Elementen är tillverkade av grafit eller högnickellegeringar och ugnskammaren omges av värmesköldar tillverkade av molybden och med stöd av rostfritt stål och isolerande material som t.ex. keramik. Temperaturjämnheten i hela ugnskammaren kan styras till mycket snäva gränser, +/- 2°C vid temperaturer på 1300 - 1350°C.
Vakuumvärmebehandling är den renaste och mest miljövänliga av alla härdningsmetoder och eftersom ugnarna har blivit större och datoriserade processkontroller nu är standard, blir behandlingsekonomin alltmer attraktiv. Anlöpning Efterhärdning kan utföras i vakuumugnar som evakueras till låga tryck och där endast grov- och rotationspumpar används, eftersom risken för oxidation är mindre på grund av de lägre temperaturer som används.
Nitrokarburering under vakuum och nitrokarburering under lågt tryck är alternativa nitrokarburering behandlingsmetoder som har fördelarna med överlägsen processkontroll och renlighet, vilket är typiskt för vakuumalternativet.
Rengöring av material genom att sänka ner det i den heta ångtäcke som bildas över det kokande lösningsmedlet i en specialdesignad anläggning.
Principen är att den heta ångan kondenserar på komponentens kalla yta, löser upp eventuella lösliga föroreningar och spolar bort de olösliga. När komponenten når ångans temperatur upphör kondenseringen och rengöringsprocessen är avslutad.
Se även hårdhetstest.
Härdning av vanliga kolstål kräver en mycket snabb kylning från austenitiseringstemperaturen och vatten (eller saltlösning när en ännu mer drastisk kylning krävs, t.ex. för tyngre profiler) är en ekonomisk metod. Stora komponenter, många med en vikt på upp till flera ton, t.ex. rörledningsarmaturer och höljen för olje- och gasindustrin, vattenkyls rutinmässigt. De externa kylsystem som krävs är en viktig aspekt av denna metod i dag, när miljö- och kostnadsaspekter har lett till att de tidiga "slit och släng"-vattensystemen inte längre används. Omrörning och flödeskontroll är också avgörande för att säkerställa att en jämn härdning uppnås.
Se även bågsvetsning, elektronstrålesvetsning, TIG-svetsning.
Ytan på nitrerat stål som har omvandlats till ett komplext järn-kväve förening.
Det kallas vitt skikt eftersom det inte etsar (dvs. förblir vitt) när en nitrerad mikrostruktur framställs.
Under nitreringen nitrering cykeln (vars längd dikteras av den fallet djup som krävs) bildas en ytbeläggning på komponenten, det så kallade "vita skiktet", Fe4N. Detta tenderar att vara sprött och avlägsnas ofta bättre efter nitreringen genom polering, en tolerans på 0,002˝ per yta är vanligtvis tillräcklig för detta.
Ökningen i styrka (och därmed hårdhet) som uppstår när metaller deformeras i kallt tillstånd.
Detta är i allmänhet en oundviklig biprodukt av viss kallbearbetning processer som valsning, dragning, pressning och spinning. Det framställs dock avsiktligt genom s.k. shot peening.
Denna effekt kan helt avlägsnas genom fullständig glödgning eller delvis avlägsnas genom processglödgning eller normalisering.
En organisk barriärbeläggning som utvecklats i flera färger och beläggningstjocklekar för extremt saltspraymotstånd i miljöer som t.ex. fordonskomponenter och rörledningar till havs.
Den punkt där töjningen (deformationen) ökar utan att spänningen samtidigt ökar.
Endast ett fåtal material (särskilt stål) har en sträckgräns och i allmänhet endast under dragbelastning.
Ett materials motståndskraft mot elastisk deformation.
Även känd som elasticitetsmodulen. Det är den applicerade dragspänningen i förhållande till den resulterande töjningen. Youngs modul (E) = spänning/töjning N/mm2
Från det tyska ordet zink.
LISTA ÖVER KEMISKA GRUNDÄMNEN
LISTA ÖVER KEMISKA SYMBOLER