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Stahl ist eine Eisenlegierung, die beim Bau, der Fertigung von Metallwerkzeugen und für verschiedene andere Zwecke verwendet wird. Wenn Stahl stark beansprucht wird, muss er gehärtet werden, damit er der Nutzung standhält. Mit dem richtigen Werkzeug und etwas Übung, wirst du dazu in der Lage sein, Stahl im Handumdrehen zu härten.
Vorgehensweise
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Beginne mit Stahl, der einen ausreichenden Kohlenstoffanteil aufweist. Das Härten des Stahls führt dazu, dass die Struktur des Kohlenstoffs kristallisiert, in ähnlicher Weise wie Kohle oder Graphit unter Hitze und Druck in der Erde zu Diamant werden. Wenn der Stahl nicht als Legierung vorliegt, muss er einen Kohlenstoffanteil von ca. 1,0 Prozent aufweisen, um ihn härten zu können. Diese Art von Stahl wird kohlenstoffreicher oder Werkzeugstahl genannt. (Einige Stahllegierungen, wie Silver Steel und Gauge Plate besitzen auch einen hohen Kohlenstoffanteil.)- Stähle mit einem mittleren Kohlenstoffanteil von 0,7 bis 0,8 Prozent können auch gehärtet werden, aber sie müssen in Legierungen vorliegen, damit dies richtig funktioniert.
- Flussstähle mit einem Kohlenstoffgehalt von 0,4 Prozent oder weniger können nicht direkt gehärtet werden. Sie können aber mit anderen Materialien überzogen werden, um sie härter zu machen, was als Einsatzhärtung bezeichnet wird.
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Erhitze den Stahl. Heize das ganze Stahlstück zuerst langsam auf. Konzentriere dich dann auf die Stelle, die gehärtet werden soll, wie z. B. die Spitze des Meisels oder das Endstück des Schraubenziehers, bis der Bereich rot glüht.
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Schrecke den Stahl in einer Flüssigkeit ab. Wenn man den heißen Stahl in eine Füssigkeit oder Gas taucht, kühlt er schnell ab, wobei das Metall härtet. Verschiedene Flüssigkeiten eignen sich zum Abschrecken.
- Süßwasser wird am häufigsten zum Abschrecken verwendet, aber es kann den Stahl korrodieren. Wenn sich Blasen bilden, können sie den Abschreckprozess verlangsamen und weiche Stellen im Metall erzeugen, weshalb Wasser normalerweise agitiert wird, um das Entstehen von Blasen zu verhindern.
- Mit Salzwasser lässt sich Stahl schneller abschrecken als mit Süßwasser, weil das Salz dazu führt, dass die Bläschen schneller platzen. Es muss jedoch unverzüglich abgewaschen werden, weil Stahl durch das Salzwasser noch schneller korrodiert als durch Süßwasser.
- Öle, wie Mineral-, Baumwollsamen- oder Walöl kühlen den Stahl langsamer ab als Wasser. Stahl, der in Öl abgeschreckt wurde, ist nicht so hart wie Stahl der in Wasser abgeschreckt wurde, aber er ist weniger spröde. Das Abschrecken in Öl kann Dämpfe, Spritzer und Flecken verursachen und stellt eine Brandgefahr dar, wenn es nicht richtig gehandhabt wird.
- Glycolpolymere mit Wasser gemischt ergeben eine Abschreckzeit, die zwischen Wasser und Öl liegt, wobei die Kühlgeschwindigkeit von der Glycolmenge abhängt. Sie korrodieren den Stahl weniger als Wasser und sind weniger brennbar als Öl, aber das Verhältnis der Polymere und des Wasser muss beständig überprüft werden, um gleichbleibende Ergebnisse zu erzielen.
- Mit Tiefsttemperaturen wird abgeschreckt, um weiche und spröde Stellen zu verhindern und den Stahl zu zwingen durch und durch zu härten. Diese Methode kommt eher bei Stählen mit hohem Kohlenstoffgehalt zur Anwendung als bei Stählen mit mittlerem Kohlenstoffgehalt.
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Säubere den Stahl. So entfernst du die Abschreckflüssigkeit und bereitest den Stahl für die Härtung. Wenn eine andere Flüssigkeit als Wasser verwendet wurde, um den Stahl abzuschrecken, kann Wasser benutzt werden, um den Stahl abzuspülen. Falls nicht kann ein leichtes Scheuermittel, wie Schmirgelleinen, zum Einsatz kommen.
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Erhitze den Stahl erneut. Das zweite Erhitzen nimmt dem Stahl die Sprödigkeit, die durch die Härtung entstanden ist. Der Stahl kann in einem Schmelzofen, einem Ölbad, einer Natrium- und Kaliumnitratmischung oder Blei erhitzt werden. Die Temperatur, auf die der Stahl aufgeheitzt wird, bestimmt wie hart er sein wird. Je höher die Temperatur, desto weicher, aber zäher wird er.
- Während der Härtung zeigen sich auf der Oberfläche des Stahls Oxidfarben, je nachdem wie heiß er ist. Die Farben beginnen mit Hellgelb bei ca. 200 °C und verändern sich Richtung Lila bei ca. 300 °C. Sie werden als Richtlinie für die Härtungstemperatur verwendet, abhängig davon, wie der Stahl später verwendet werden soll. Stahllegierungen benötigen jedoch höhere Temperaturen, um eine bestimmte Farbe zu erreichen als Karbonstähle.
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Lasse den Stahl abkühlen. Dieses Mal kann der Stahl, im Gegensatz zum Abschreckvorgang, entweder schnell oder langsam abkühlen, je nachdem welche Eigenschaften der fertige Stahl besitzen soll. Stahllegierung, die nach der Härtung wieder spröde werden können, sollten allerdings langsam abkühlen.Werbeanzeige
Warnungen
- Wenn vor dem Erhitzen und Härten Löcher in den Stahl gebohrt wurden, sollten diese immer vollständig durch den Stahl gehen und dann mit Asbestwolle versiegelt werden, um Brüche zu verhindern.
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Referenzen
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