Bei welcher Temperatur riskiere ich eine Veränderung der Stahlstruktur?

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Wenn ich Struktur- oder Werkzeugstahl habe, der nach einem Standard (ASTM, SAE, ISO - z. B. für die Härte) behandelt wurde, aber die Details der Behandlung nicht kenne, gibt es eine "sichere" Temperatur, unter der ich kann den Stahl bearbeiten, ohne seine Leistungsmerkmale zu beeinträchtigen?

steel machining metallurgy

— Fußnass
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Ich möchte die Frage auf "Strukturlegierungen" ausweiten, bin mir aber nicht sicher, ob die Betrachtung von Nichteisenlegierungen zu weit gefasst ist, um sie zu beantworten.

— Füße nass

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Zunächst würde ich sagen, die Frage ist bereits ziemlich weit gefasst, Stahl ist ein ausreichend breites Thema, Strukturlegierungen sind noch größer. Zweitens, welche Art von Arbeit planen Sie zu tun? Sie haben dies mit Bearbeitung versehen, aber verschiedene Arten der Bearbeitung wirken sich auf unterschiedliche Weise auf das Material aus.

— Trevor Archibald

@TrevorArchibald: Die Annahme ist, dass die mechanische Einwirkung die Mikrostruktur und damit die Nennwerte für homogene Legierungen nicht verändert. nur die Wärme, die während der Bearbeitung erzeugt oder für diese verwendet werden kann. Wenn das falsch ist, wäre eine Erklärung in einer Antwort sehr dankbar!

— Füße nass

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Im Allgemeinen möchten Sie unter der Rekristallisationstemperatur bleiben. Stahl besteht aus Körnern, und verschiedene Stahlsorten haben unterschiedliche Korngrößen. Die Größe dieser Körner beeinflusst das Stahlverhalten, sobald es die Streckgrenze überschreitet. Bei der Rekristallisationstemperatur bilden sich neue Körner und wachsen, wodurch jede Art von Härtung, die der Stahl zuvor durchlaufen hat, rückgängig gemacht wird.

Diese Temperatur hängt jedoch von den Legierungselementen im Stahl ab. Wenn Sie also die Qualität nicht kennen, ist es schwierig, die Rekristallisationstemperatur zu ermitteln. Ich denke nicht, dass dies ein Problem sein sollte, es sei denn, Sie arbeiten bei 500 ° C.

Diese Tabelle zeigt die Temperaturen, bei denen verschiedene Wärmebehandlungen durchgeführt werden.

Quelle

— Trevor Archibald
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Die Antwort auf Ihre Frage hängt stark davon ab, welche Art von Stahl und welche Art von Wärmebehandlung Sie in Betracht ziehen. Wenn Sie in den USA an einer Stahlkonstruktion arbeiten, würde AWS D1.1 die maximale Wärme in vergüteten Stählen auf 1100 ° F begrenzen. Diese Temperatur ist mit dem Vorheizen für Schweißnähte oder dem Begradigen von Wärme kompatibel.

— Ethan48
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Es gibt drei Schlüsseltemperaturen, die die Eigenschaften von Stahl beeinflussen können. Wie in der akzeptierten Antwort erwähnt, ist die Rekristallisationstemperatur am bedeutendsten, da sie möglicherweise jeden Stahl beeinflussen kann, insbesondere solche, die zur Verbesserung ihrer Eigenschaften kaltverformt wurden oder einen hohen Legierungsgehalt aufweisen, z. B. rostfreie, chrommolekulare Stähle und einige Gussteile.

Die zweite Überlegung ist die Anlasstemperatur. Dies gilt nur für wärmebehandelte Stähle, im Allgemeinen Schneidwerkzeuge, Matrizen, Federn und bestimmte andere Teile mit sehr hoher Festigkeit / Härte. Der Anlassbereich kann zwischen 180 und 300 ° C oder bis zu 600 ° C für Schnellarbeitsstähle variieren. Das Erhitzen über die Anlasstemperatur erinnert sich an den Stahl und erweicht ihn folglich. Dies ist normalerweise nur ein Problem für fertige Komponenten, obwohl einige Arten von Material gehärtet und angelassen geliefert werden, typischerweise hochlegierte Werkzeugstähle.

Die letzte Sorge ist, dass sehr hohe Temperaturen, die sich dem Schmelzpunkt des Stahls nähern, das Wachstum sehr großer Kristalle mit sogar tiefer Oxidation der Oberfläche verursachen können. Dies betrifft alle Qualitäten, insbesondere aber diejenigen, die Chrom enthalten.

Während viele warmgewalzte Stahlsorten ohne Verlust der mechanischen Eigenschaften warm bearbeitet werden können, haben einige ein enges Arbeitsfenster (roter Kurzschluss), und die Herstellerdaten sollten in jedem Fall konsultiert werden.

— Chris Johns
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