Pdf downloaden
Pdf downloaden
Staal is een ijzerlegering die onder meer gebruikt wordt in de bouw en voor de vervaardiging van metalen gereedschappen. Bij toepassingen waaronder staal blootgesteld wordt aan veel slijtage, moet het worden gehard en daarna getemperd, zodat het geschikt is voor het gebruik waarvoor het bedoeld is. Met de juiste tools en een beetje oefening, zal je voor je het weet staal kunnen harden.
Stappen
Pdf downloaden
-
Begin met staal van een voldoende koolstofgehalte. Het harden van staal zorgt ervoor dat de structuur van koolstof gaat kristalliseren, vergelijkbaar met de manier waarop kolen of grafiet veranderen in diamant door de hitte en druk in de aarde. Zonder met andere metalen gelegeerd te zijn, dient staal te beschikken over een koolstofgehalte van ongeveer 0,6 procent of hoger, om gehard te kunnen worden. Dit soort staal heet hoog-koolstofstaal of gereedschapsstaal (staallegeringen zoals zilverstaal en 'gauge plate' zijn ook hoog-koolstofstalen).- Gemiddelde koolstofstaalsoorten met een koolstofgehalte van 0,4 tot 0,55 procent, kunnen ook worden gehard, maar dit type staal dient gelegeerd te zijn met andere metalen, zodat het staal grondiger kan worden gehard.
- Zachtere staalsoorten met een koolstofinhoud van 0,4 procent of minder, kunnen niet rechtstreeks worden verhard. Deze kunnen echter bekleed worden met andere materialen om ze harder te maken in een proces genaamd 'case hardening'.
-
Verhit het staal. Verhit het hele stuk staal eerst langzaam. Vervolgens concentreer je de hitte op het gebied dat moet worden gehard, zoals een beitelpunt of schroevendraaierpunt, totdat het gebied roodgloeiend is.
-
Blus het staal in een vloeistof. Dompel het hete staal onder in een vloeistof of gas om het snel af te koelen, waardoor het metaal zal verharden. Verschillende vloeistoffen mogen worden gebruikt om te blussen.
- Olie wordt het meest gebruikt voor het blussen, vooral als je niet zeker bent van de exacte chemische samenstelling van het staal. Veelgebruikte oliën zijn plantaardige olie, minerale olie, katoenzaad of walvistraan. Olie koelt het staal langzamer dan water waardoor het minder gevoelig is voor breken, maar hardt het staal net zo goed als water. Complexe staalsoorten zoals de meeste moderne staalsoorten met verschillende legeringen, hebben de neiging om te breken als ze te snel worden geblust, zoals met water. Als bellen kunnen gaan vormen, vertragen ze het koelproces en maken ze zachte plekken in de metaal, en derhalve wordt de blusvloeistof meestal in beweging gebracht om te voorkomen dat er zich bellen vormen. Blusolie kan dampen vormen, spatten en morsen, en een mogelijk brandgevaar vormen als ze niet goed worden gecontroleerd.
- Zout water blust heet staal sneller dan gewoon water, omdat het zout ervoor zorgt dat bellen sneller verdwijnen. Het moet echter onmiddellijk worden uitgespoeld, omdat het zout staal sneller corrodeert dan zoet water.
- Glycolpolymeren vallen tussen water en olie wat het blussen betreft, waarbij de mate van koeling afhankelijk is van de hoeveelheid glycol. Dit corrodeert het staal minder dan water en kent een kleinere kans om te ontbranden dan olie, maar de verhouding van polymeer op water moet voortdurend worden gecontroleerd, om te zorgen voor consistente resultaten.
- Cryogene vloeistof worden gebruikt om te voorkomen dat er zich zachte en broze plekken kunnen vormen, en het dwingt het staal om grondiger te worden gehard. Deze vloeistoffen worden eerder gebruikt bij staal met een hoog koolstofgehalte dan met een gemiddeld koolstofgehalte.
-
Maak het staal schoon. Dit verwijdert de blusvloeistof en bereidt het staal voor op het temperen. Als een andere vloeistof dan water is gebruikt om het staal te blussen, dan kan water daarna worden gebruikt om het staal af te spoelen. Zo niet, dan kan ook een licht schuurmiddel zoals polijststeen worden gebruikt.
-
Verhit het staal weer, maar niet te veel. Deze tweede verhitting tempert het staal om de broosheid zoals ontstaan door het proces van verharding tegen te gaan. Het staal kan worden verhit in een oven of een bad met olie, natrium en kaliumnitraat of lood. De temperatuur waarop het staal wordt verhit tijdens het temperen bepaalt hoe hard het staal zal zijn; hoe hoger de temperatuur, hoe zachter maar minder breekbaar.
- Tijdens het temperen, vertoont het verhitte staal oxidekleuren aan de oppervlakte waaruit je kunt afleiden hoe warm het is. Kleuren beginnen bij lichtgeel (ongeveer 200 graden Celsius) tot aan paars (300 graden Celsius). deze kleuren worden gebruikt als gids voor het temperen, afhankelijk van het doel van het staal. Gelegeerd staal vereist echter hogere temperaturen om een bepaalde kleur te bereiken dan koolstofstaalsoorten.
-
Laat het staal afkoelen. In tegenstelling tot de snelle afkoeling tijdens het blussen, kan het staal snel of langzaam worden afgekoeld, afhankelijk van de gewenste eigenschappen van het afgewerkte stalen. Staallegeringen die weer broos worden na het temperen mogen echter alleen langzaam worden afgekoeld.Advertentie
Waarschuwingen
- Gaten geboord in staal voor het verhitten en temperen, moeten altijd volledig worden doorgeboord en vervolgens gedicht met asbestwol, om barsten te voorkomen.
Advertentie
Bronnen
Advertentie
Meld je aan voor de gratis nieuwsbrief van wikiHow!
Je vindt dan elke week handige handleidingen in je inbox.
Meld me aan!
