Які фактори впливають на твердість вуглецевої сталі?

На твердість вуглецевої сталі може впливати ряд різних факторів, включаючи контакт вуглецю, кількість та тип інших елементів у сплаві та специфічні процеси, що використовуються для створення сталі. Сталь з низьким вмістом вуглецю, яка містить від 0 05 до 0 25% вуглецю, є, як правило, найм'якшою різновидом, хоча її можна загартувати за допомогою процесу, відомого як карбування. Сталь надвисокої вуглецю, яка може містити до 2% вуглецю, як правило, є найскладнішим типом, хоча кінцева твердість кожного продукту також визначається різними процесами термічної обробки. Процеси гартування можуть збільшити твердість вуглецевої сталі приблизно в чотири рази, хоча подальше загартування зазвичай знижує твердість.

Вуглецева сталь - це сплав, який складається головним чином із заліза та вуглецю. Також можуть бути присутні інші елементи, як правило, в дуже малій кількості. Існує кілька різних визначень того, що саме складається з вуглецевої сталі, хоча такі елементи, як кремній і мідь, зазвичай складають менше 0. 6% різних сплавів. Деякі сплави з вуглецевої сталі також можуть містити до 1. 6% елементів, таких як марганець. Оскільки існує ряд різних сплавів, які всі називають вуглецевою сталлю, кожен тип має різну твердість.

Основним фактором, який впливає на твердість вуглецевої сталі, є кількість вуглецю, присутнього в сплаві. Сталі з низьким вмістом вуглецю, як правило, є найм'якшими, тоді як ультрависоковуглецеві сталі можуть бути досить твердими і крихкими. Можливо також змінити фізичні характеристики вуглецевої сталі за допомогою різних методів лікування, або підвищити, або зменшити твердість.

Незважаючи на те, що низьковуглецева сталь є відносно м'якою, процес, відомий як карбюризація, може спричинити її складність. Цей процес термічної обробки фактично змушує сплав поглинати додатковий вуглець із твердих, рідких та газоподібних джерел, таких як деревне вугілля та оксид вуглецю. Вуглець, як правило, всмоктується лише в поверхню металу, що призводить до затвердіння зовнішнього шару і м'якшого пластичного ядра.

Вуглецеві сталі з високим вмістом, як правило, починають дуже важко, але процеси гасіння можуть зробити їх ще складніше. Якщо сплав вуглецевої сталі занадто твердий, він, як правило, також буде досить крихким. Деякі винятково тверді сплави фактично піддаються процесам загартування та загартування, які можуть знизити твердість вуглецевої сталі та підвищити пластичність. Інші процеси, такі як відпал, також можуть ефективно підвищити пластичність і зменшити загальну твердість сталі.