Hærdning

Mere viden om Hærdning:

Hærdning af metaller: Inden for metalbearbejdning kan hærdning udføres gennem forskellige metoder, herunder varmebehandling og legeringstilpasning.

De mest almindelige metoder til hærdning af metaller inkluderer:

1. Opvarmning og afkøling (hærdning og hærdning): Ved at opvarme metallet til en bestemt temperatur og derefter hurtigt afkøle det kan man opnå en ønsket struktur og egenskaber. Dette ændrer materialets krystalstruktur og øger dets styrke. Hærdning og hærdning kan bruges på forskellige metaller som stål og aluminium.
2. Legeringstilpasning: Ved at tilføje legeringselementer som kobber, nikkel eller krom til metallet kan man forbedre dets styrke og hårdhed. Disse legeringselementer kan danne nye faser eller forstyrre krystalstrukturen og dermed øge materialets modstandsdygtighed over for deformation og slid.

Hærdning af polymerer: Inden for polymervidenskab kan hærdning referere til processen med at hærde en polymer ved at initiere krydsbinding mellem polymerkæderne. Dette kan opnås gennem forskellige metoder, herunder:

1. Kemisk hærdning: Ved at tilføje kemiske stoffer kaldet hærder eller hærdere kan man indlede krydsbindingsreaktioner mellem polymerkæderne. Dette skaber stærkere og mere stabile netværk af molekyler, hvilket øger polymerens styrke og modstandsdygtighed over for deformation.
2. UV-hærdning: Nogle polymerer kan hærdes ved udsættelse for ultraviolet (UV) lys. Ved hjælp af specifikke fotoinitiatorer kan UV-lys initiere en hærdeproces, hvor polymeren hærder og bliver hård og stiv.

Hærdning af keramik: I keramikmaterialer henviser hærdning til processen med at omdanne uorganiske forbindelser til keramiske strukturer gennem sintering. Under hærdning opvarmes keramikken til høje temperaturer, hvilket forårsager partiklerne til at fusionere sammen og danne et fast, stærkt materiale med øget styrke og hårdhed.

Hærdning af materialer spiller en vigtig rolle i at forbedre deres mekaniske egenskaber og deres anvendelser i forskellige industrier, herunder byggeri, maskinteknik, elektronik og mange andre. Ved at kontrollere hærdningsprocessen kan man opnå ønskede egenskaber i materialerne og sikre deres pålidelighed og ydeevne i forskellige anvendelser.

Hærdning - definitionen på hærdning er ændring af materialers egenskaber, så materialerne bliver hårdere eller mere modstandsdygtige over for stød og slag for glas's vedkommende. Hærdning af stål er en varmebehandling der giver stålet bedre styrkeegenskaber og hårhed. For at stål kan hærdes skal det indeholde mindst 0.3% kulstof.

Stålet opvarmes til hærdetemperatur hvorefter det bradtkøles. Vejledende hærdetemperaturen ligger ca. 50 til 100º over G-S linien i jern-kulstofdiagrammet.
Opvarmning til den rigtige hærdetemperatur er vigtig, ved for høj temperatur bliver emnet grovkornet og skørt og ved for lav temperatur opnås ikke den ønskede hårdhed.

1.
Stålet opvarmes til austenittemperatur.

Austenitenhedscellen måler 2.57 x 2.57 Å
Å = Ångström
1 Å = 0.0000001 mm

Austenitcelle med mulig placering af kulstofatomer.

2.
Stålet bratkøles, kulstoffet når ikke at gå tilbage til sit tidligere leje ( som ferrit-perlit-cementit). Austenitten består ned til ca. 200º herefter omdannes den pludselig til en ny struktur, martensit.

De ændringer der sker i celleparamenterne er ikke vist.

Dannelse af martensit
Vist i langsom gengivelse

3.
Martensitten er ikke pakket så tæt som austenitten, den udvider sig under omdannelsen, udvidelse kan være årsag til hærderevner.
Martensit er hård og skør og skal have en efterfølgende varmebehandling.

Martensitcelle med mulig plasering af kulstofatomer.
Har tetragonalt rumcentreret gitter.

Mikrofoto, de lyse områder er martensit, de mørke områder er rest austenit.

Kilde: fagteori.dk