Como é de aço endurecido?

O aço é de ferro, que é ligado com carbono. Outros elementos podem estar presentes na liga, mas o aço carbono termo é geralmente utilizado quando o carbono e aço são os únicos elementos que afectam as propriedades da liga. A dureza do aço depende da quantidade de carbono é na liga e também em certos tratamentos como a têmpera e têmpera.

moléculas de carbono mudar a maneira que as moléculas de ferro se encaixam de modo que mais é necessária energia para quebrar as moléculas de ferro em pedaços, o que significa uma liga de aço de carbono e é mais difícil do que o ferro bruto. O mais carbono na liga, o mais difícil o aço será. No entanto, maior teor de carbono torna o aço menos dúctil, ou mais frágil, o que significa que é mais difícil de formar em formas, especialmente folhas finas e fios. Alto carbono também reduz a temperatura de fusão do aço e torna mais difícil para soldar. Dependendo da utilização pretendida, o aço de carbono contem de 0,3 por cento a 2 por cento em peso de carbono.

Alternadamente aquecimento e arrefecimento de aço altera a disposição do carbono e moléculas de ferro e, consequentemente, a forma como o aço responde a tensões mecânicas. O teor de carbono do aço, temperatura, tempo de aquecimento e do tempo de arrefecimento são os factores em dureza e ductilidade do produto final do aço. Vários métodos de tratamento térmico pode ser utilizado em várias combinações para alcançar as propriedades mecânicas desejadas. O mais comum e útil para aproximadamente ilustrando os princípios, é a técnica de têmpera e têmpera.

aço carbono com um teor de carbono mínimo de 0,4 por cento é aquecida a uma temperatura de normalização calculado de acordo com a composição química do aço. O aço é em seguida rapidamente arrefecida num banho de água ou óleo. O volume e a temperatura da água são medidos cuidadosamente de modo a que a temperatura exacta do aço pode ser calculada. Quando o aço é arrefecido para uma determinada temperatura, esta é removida a partir do banho. A temperatura de arrefecimento é calculado de acordo com o teor de carbono do aço. Têmpera faz com que as moléculas de ferro e de carbono a tornar-se dispostas numa estrutura cristalina que é muito frágil.

Reaquecimento do aço após têmpera, a uma temperatura calculada mais baixa do que a normalização da temperatura, provoca mais rearranjo das moléculas de carbono e de ferro. A estrutura resultante é menos rigidamente cristalino. Algumas das propriedades de ductilidade são restaurados para o aço e é menos frágil. Alguns dureza também é perdido, mas o produto resultante ainda é significativamente mais difícil do que o aço que não foi e temperado.

Grandes peças de aço de baixo carbono são difíceis de endurecer. Assim, quando são necessárias as propriedades de aço endurecido por aço de baixo teor de carbono (como em armas, fechaduras e certas partes da máquina), processos são usados ​​para endurecer apenas a superfície exterior do aço. A ideia por detrás caso de endurecimento é a introdução de mais de carbono, possivelmente em combinação com azoto, para dentro da superfície do aço a uma certa profundidade. Isso é feito por expor a superfície do aço ao calor ou produtos químicos. Uma vez que o teor de carbono do aço sobre a superfície é suficientemente elevada, pode ser tratado termicamente como outros aços de carbono mais elevados.