Jakie czynniki wpływają na twardość stali węglowej?

Na twardość stali węglowej może mieć wpływ szereg różnych czynników, w tym kontakt węglowy, ilość i rodzaj innych elementów w stopie oraz konkretne procesy stosowane do tworzenia stali.Stal o niskiej zawartości węgla, która zawiera od 0,05 do 0,25% węgla, jest zazwyczaj najdelikatniejszą odmianą, choć można ją zahartować w procesie zwanym gaźnikiem.Ultra-wysoka stal węglowa, która może składać się z do 2% węgla, jest zwykle najtrudniejszym typem, chociaż ostateczna twardość każdego produktu jest również określana przez różne procesy oczyszczania cieplnego.Procesy wygaszania mogą zwiększyć twardość stali węglowej o około cztery, chociaż późniejsze temperowanie zwykle obniża twardość. Stal węglowa jest stopem, który składa się głównie z żelaza i węgla.Inne elementy mogą być również obecne, zwykle w bardzo małych ilościach.Istnieje kilka różnych definicji tego, co dokładnie stanowi stal węglową, chociaż elementy takie jak krzem i miedź zazwyczaj stanowią mniej niż 0,6% różnych stopów.Niektóre stopy stali węglowej mogą również mieć do 1,6% elementów, takich jak mangan.Ponieważ istnieje wiele różnych stopów, które są powszechnie określane jako stal węglowa, każdy typ ma inną twardość.

Podstawowym czynnikiem wpływającym na twardość stali węglowej jest ilość węgla obecnego w stopniu.Stale o niskiej zawartości węgla są zwykle najdelikatniejsze, a ultra wysokie stale węglowe mogą być dość twarde i kruche.Możliwe jest również zmiana charakterystyki fizycznej stali węglowej za pomocą różnych zabiegów, aby zwiększyć lub zmniejszyć twardość.

Chociaż stal niska węglowa jest stosunkowo miękka, proces zwany gaźnikiem może spowodować, że stanie się trudniejsza.Ten proces obróbki cieplnej faktycznie powoduje, że stop wchłania dodatkowy węgiel ze źródeł stałych, cieczy i gazowych, takich jak węgiel drzewny i tlenek węgla.Węgiel jest zwykle wchłaniany tylko na powierzchnię metalu, co powoduje zahartowaną warstwę zewnętrzną i bardziej miękki rdzeń.

Wysokiej zawartości stali węglowe są bardzo trudne na początek, ale procesy gaszenia mogą je wyrównaćtrudniej.Jeśli stop ze stali węglowej jest zbyt twardy, zazwyczaj będzie również dość kruchy.Niektóre wyjątkowo twarde stopy są w rzeczywistości poddawane procesom gaszenia i temperamentu, które mogą zmniejszyć twardość stali węglowej i zwiększyć plastyczność.Inne procesy, takie jak wyżarzanie, mogą również skutecznie zwiększyć plastyczność i zmniejszyć ogólną twardość stali węglowej.