Spørsmål:
Hvilke kjemiske egenskaper gir typer stål sine egenskaper?
Mister Mystère
2015-05-10 05:37:29 UTC
view on stackexchange narkive permalink

I am a mechanical engineer, and just like everyone else I had classes on the crystal structure of metals, phase diagrams, and the various heat treatments.

However, even after diving back into that recently and researching online, I can't make sense of how everything fits together. I know the high level, the low level, but can't link the two together.

For example:

  1. How can the phase diagram of steel be linked to its physical properties? Say, given a certain carbon weight fraction, is it possible to tell from the phase diagram if the steel is going to be hard, resilient, ductile? E.g. cementite is hard and brittle, austenite is ductile and soft?
  2. How do heat treatments work? The way I see it, the phase diagram is "steady state", and heat treatments are about spending a specific amount of time in a phase region to add "a little bit of that" etc. (or quickly cooling it to stop the reactions), but I can't link it back to the phase diagram (there is a 3rd dimension, time).

Apologies if this is not a very clear question, but this is exactly what I hope to find: clarification on a quite complex topic.

En svar:
DavePhD
2015-05-19 19:47:11 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Steel - effect of carbon content

(Source: Roy Beardmore, http://www.roymech.co.uk/ (defunct, via the Internet Archive)

As carbon content increases, the ability to resist a sudden impact decreases, as measured by the Charpy Impact Test.

As carbon content increases, ultimate tensile strength and Brinell Hardness increases.

As far as a phase diagram:

enter image description here

increasing $\ce{}$ (cementite) content makes the steel more brittle and hard.

Near 0.76% carbon, the steel will be pearlite which is ductile (good for wires). Below 0.76% carbon, there will be increased alpha-iron (ferrite). Above 0.76% there can be Ledeburite. Austenite only exists at high temperature. Depending upon the cooling rate of Austenite, Bainite (slow cooling) or Martensite (rapid cooling) can form.

Takk for dette gode svaret (og akkurat i tide for dusøren!). Så er intuisjonen min med 2] riktig? Er varighetene å tilbringe i visse faseområder hentet fra erfaring, eller er det en slags lov som dikterer hvor mye av stålet som forvandles i funksjon av tiden?
Nevermind, det er i wikipedia-lenkene du har gitt.
@MisterMystère Når et materiale gjennomgår noen fasetransformasjon over tid, kaller vi det Aldring. Dette kan ikke regnes ut fra et fasediagram. Det er observert fra mikroskopiske teknikker etter noen timer. Fasediagram forteller oss bare ved en T-temperatur og en eller annen X-sammensetning hva som er (er) fasen (er) til stede i utvalget vårt. Varmebehandlinger - vi vil vanligvis enten myke (annealere) eller herde (slukke) materialet for vårt formål.
Si at vi vil ha martensitt, vi varmer opp materialet over $ 727 C $ og kjøler det raskt ned under $ M_ {s} $ og deretter $ M_ {f} $. Men hvis vi bare vil ha perlitt / kombinasjon av ferritt og sementitt, avkjøles vi sakte (ovnkjøling) til romtemperatur. Merk at av og til ikke kjølehastigheter vil være nok til å bli betraktet som "likevektskjøling", og noe austenitt kan beholdes.
Ikke bare lenke til bildene du bruker, sørg for å tildele dem riktig.Her har vi et typisk tilfelle av link-rot.Jeg prøver å fikse det så godt jeg kan.


ⓘ
Denne spørsmålet ble automatisk oversatt fra engelsk.Det opprinnelige innholdet er tilgjengelig på stackexchange, som vi takker for cc by-sa 3.0-lisensen den distribueres under.
Loading...