MÄlardalens högskola

Akademin för innovation, design och teknik

/ Göran Svensson 2009 02 26

KPP045

Materialteknik del2 VT 09

LABORATION 3

FORTSÄTTNING…… NÅGRA VÄRME-BEHANDLINGAR AV KOLSTÅL

- Härdning av knivstål (ev. från smideslabb)
- Anlöpning av knivstål (ev. -”- )

- Undersökning av härd-djup hos grövre gods av

kolstål och höglegerat verktygsstål (härdbarhet).
- Design av ett ”Dual Phase Steeel”

Beroende på typ av knivsmide bestäms data för härdning och anlöpning.

Härdning och anlöpning utförs på färdigställda knivblad, dvs endast finslipning återstår.

Om möjligt utförs hårdhetsmätning efter anlöpning.

Fortsättning av eventuellt kvarstående del från Laboration nr2 enligt texten:

Härdning och anlöpning, utförs på provbitar. Provbitarna är normaliserade. Det finns en

prov-bit beredd för mikroskopi.

a) Undersök den normaliserade strukturen. Fotografera och mät hårdheten. Bilder och data

b) Utför härdning dvs austenitisering och snabbkylning på två bitar.

c) Utför anlöpning på den ena biten från b)

d) Preparera bitarna från b) och c) ovan för mikroskopi och hårdhetsprovning.

e) Undersök den härdade samt den härdade och anlöpta biten och jämför med a) ovan.

Frågor att besvara:

a) Vad är restaustenit ?

b) Varför är det extra risk för sprödhet om man har stora korn före härdning ?

c) Vilka faser har man före och efter anlöpningen ?

Austenitisering, släckning (1880 i saltlake och 2260 i olja), djupkylning i flytande kväve samt lågtemperaturanlöpning (100°C, 1 timme) utförs på grova stänger.

I mitt-delarna av stängerna var kylningen huvudsakligen radiell. Cirkulära skivor skärs ut och

prepareras för hårdhetsmätningar och SEM.

- Mät hårdhetens variation med radiellt avstånd från ytan längs en ritsad radie dels med ordinär

Vickers-apparat och dels med mikro-Vikersinstrument.

- Fotografera mikrostrukturens variation längs samma radie.

- Redovisa bildserie och tabell över mätningar.

- Diskutera kortfattat resultaten. Jämför med datablad.
3.4 Framställning av s.k. Dual Phase Steel (Tvåfasstål).

Läs noggrant igenom Ex. 11.9 sid 339. Gå gärna tillbaka till början av fasdiagram i kurs-

kopiebunten och repetera hävstångsregeln och sammansättning av de två faserna i ett två-

fasområde. Med denna teoribakgrund och vetskapen att martensit bildas av austenit samt

får samma kolhalt som austeniten hade före släckningen kan ett stål designas som består

av viss önskad andel ferrit med nära 0% C och resten martensit med kolhalt som också

önskas. Det finns ett antal stål A,B,C med olika medelkolhalter bestämda i Labb 2.

A: 0.15-0.20 %C B: 0.33-0.35 %C C: 0.5 %C

Det gäller nu att “designa” en komposit bestående av ferrit och martensit med följande krav.

Grupp a1, b1, c1 Design 1: Martensit med kolhalt 0.5%. Andel martensit 25%

Grupp a2, b2, c2 Design 2: Martensit med kolhalt 0.7%. Andel martensit 50%

Grupp a3, b3, c3 Design 3: Martensit med kolhalt 0.7%. Andel martensit 75%

b) Redovisa beräkningar för handledare och diskutera före realisering av designen.