Vilka faktorer påverkar hårdheten hos kolstål?

Hårdheten hos kolstål kan påverkas av ett antal olika faktorer, inklusive kolkontakt, mängden och typen av andra element i legeringen och de specifika processerna som används för att skapa stålet.Lågkolstål, som innehåller mellan 0,05 och 0,25% kol, är vanligtvis den mjukaste sorten, även om den kan härdas genom en process som kallas förgasning.Ultrahögkolstål, som kan bestå av upp till 2% kol, är vanligtvis den svåraste typen, även om den slutliga hårdheten för varje produkt också bestäms av olika värmebehandlingsprocesser.Kylningsprocesser kan öka hårdheten hos kolstål med en faktor på cirka fyra, men efterföljande temperering sänker vanligtvis hårdheten.

Kolstål är en legering som främst består av järn och kol.Andra element kan också vara närvarande, vanligtvis i mycket små mängder.Det finns några olika definitioner av vad som exakt utgör kolstål, även om element som kisel och koppar vanligtvis står för mindre än 0,6% av olika legeringar.Vissa kolstållegeringar kan också ha upp till 1,6% av elementen som mangan.Eftersom det finns ett antal olika legeringar som alla vanligtvis kallas kolstål, tenderar varje typ att ha en annan hårdhet.

Den primära faktorn som påverkar hårdheten hos kolstål är mängden kol som finns i legeringen.Lågkolstål tenderar att vara de mjukaste, medan ultralat höga kolstål kan vara ganska hårda och spröda.Det är också möjligt att ändra de fysiska egenskaperna hos kolstål genom olika behandlingar, antingen för att öka eller minska hårdheten.

Även om lågkolstål är relativt mjukt, kan en process som kallas förgasning orsaka att den blir svårare.Denna värmebehandlingsprocess gör att legeringen absorberar ytterligare kol från fasta, vätska och gasformiga källor såsom kol- och kolmonoxid.Kolet absorberas vanligtvis bara i metallens yta, vilket resulterar i ett höljet härdat yttre skikt och en mjukare, duktil kärna.

Högt innehåll kolstål tenderar att vara mycket svåra att börja med, men släckningsprocesser kan göra dem till och medhårdare.Om en kolstållegering är för hård, kommer den vanligtvis också att vara ganska spröd.Vissa exceptionellt hårda legeringar utsätts faktiskt för släckning och härdningsprocesser som kan minska hårdheten hos kolstål och öka duktiliteten.Andra processer, såsom glödgning, kan också effektivt öka duktiliteten och minska den totala hårdheten hos kolstål.