science >> Wetenschap >  >> Chemie

Eigenschappen van gesmeed staal

Smeedstaal is een metaalbewerkingsproces waarbij gebruik wordt gemaakt van hamer- of perstechnieken om de vorm van het staal te wijzigen, gevolgd door warmtebehandeling. Deze methode produceert in het staal een aantal eigenschappen die het onderscheiden van andere behandelingen van dit metaal, bijvoorbeeld gieten, waarbij vloeibaar metaal in een mal wordt gegoten en vervolgens wordt laten stollen.

Sterk en duurzaam

Staalsmeedstukken hebben over het algemeen een hogere sterkte en zijn doorgaans zwaarder dan staal dat op andere manieren wordt verwerkt. Het staal zal minder snel breken bij contact met andere objecten, waardoor gesmeed staal zeer geschikt is voor voorwerpen zoals zwaarden. Deze verhoogde sterkte en duurzaamheid is een resultaat van de manier waarop het staal in vorm wordt gedwongen - door te drukken of te hameren - tijdens het smeedproces. De korrel van het staal wordt uitgerekt door dit proces en eindigt uitgelijnd in één richting, in tegenstelling tot willekeurig zijn. Na het persen of hameren wordt het smeden gekoeld in water of olie. Tegen het einde van het proces is het staal sterker dan het zou zijn geweest als het bijvoorbeeld was gegoten.

Anisotroop

De sterkte van een staalsmeedwerk is niet consistent; in plaats daarvan zijn stalen smeedstukken anisotroop, wat betekent dat wanneer het metaal wordt bewerkt en deformatie optreedt, de sterkte van het staal het grootst is in de richting van de resulterende graankoeling. Dit resulteert in staalsmeedstukken die het sterkst zijn langs hun lengteas, terwijl in andere richtingen het smeden zwakker zal zijn. Dit verschilt van stalen gietstukken, die isotroop zijn en daarom bijna identieke eigenschappen in alle richtingen hebben.

Consistentie tussen Smeedstukken

Aangezien het smedenproces gecontroleerd en weloverwogen is, waarbij elk smeden hetzelfde doorloopt stappen, is het meestal mogelijk om een ​​consistent materiaal te verzekeren in de loop van veel verschillende smeedstukken. Dit is in tegenstelling tot gegoten staal, dat meer willekeurig van aard is vanwege de gebruikte processen.

Beperken op grootte

Tijdens het smedenproces is het moeilijker om het metaal vorm te geven, sinds het smeden treedt op terwijl het staal nog steeds vast is, in tegenstelling tot bij het gieten waarbij het metaal tot de vloeibare vorm is gereduceerd als onderdeel van het proces. Aangezien de metaalbewerker die met het staal werkt meer moeite zal hebben om de vorm van het metaal te veranderen, is er een limiet aan de grootte en de dikte van het staal die met succes kan worden gesmeed. Hoe groter de metalen sectie waaraan wordt gewerkt, hoe moeilijker het is om te smeden.