Γνωριμία με τους Χάλυβες

Πληροφορίες σχετικά με τους διάφορους τύπους
Απάντηση
Τζώρτζης
Νήπιο
Νήπιο
Δημοσιεύσεις: 17
Εγγραφή: πριν από 4 χρόνια
έχει ευχαριστίσει: 5 φορές
Έχει ευχαριστώ: 29 φορές
Επικοινωνία:

Γνωριμία με τους Χάλυβες

Δημοσίευση από Τζώρτζης » πριν από 2 χρόνια

Διαβάζοντας κάποια τελευταία σχόλια, είδα απορίες για το τι καθιστά ένα ξυράφι καλό, τι διαφορά έχει ένα πάνφθηνο με ένα solingen κτλπ. Θα προσπαθήσω με τις μερικές γνώσεις μου να ξεκαθαρίσω κάποιες απορίες αλλά και να σας κάνω να κατανοήσετε τις κατασκευαστικές διαδικασίες.

Αρχικά, τι είναι χάλυβας (ή ατσάλι);
Είναι κράμα σιδήρου άνθρακα (Fe-C) με περιεκτικότητα σε C εώς 2%. Στην πραγματικότητα είναι μέχρι 1.5% διότι το 2% επιτυγχάνεται σε υψηλές θερμοκρασίες. Προφανώς, υπάρχουν και άλλες ουσίες που μπορεί να είναι είτε συνοδευτικά στοιχεία, μικροακαθαρσίες ή και πρόσθετα. Υπάρχουν πάρα πολλά είδη χάλυβα τα οποία εξαρτώνται από τις περιεκτικότητες σε κάθε στοιχείο (αλλά και από την επεξεργασία). Για παράδειγμα, στους χάλυβες εμφανίζονται ποσότητες μαγγανίου Mn (συνοδευτικό στοιχείο) καθώς Φώσφορος Ρ και Θείο S (ακαθαρσίες). Έτσι δημιουργείται MnS το οποίο κάνει τον χάλυβα ψαθυρό. Σε ένα φθηνό μέταλλο μπορεί να μην έχει δοθεί η απαιτούμενη προσοχή και με ένα μικροχτύπημα να σπάσει.

Στη συνέχεια, τι κάνει τον χάλυβα ανοξείδωτο (Stainless Steel);
Πρώτα από όλα ο ορισμός ανοξείδωτος χάλυβας είναι λίγο παραπλανητικός. Οξειδώνεται αλλά δε δημιουργεί την ανεπιθύμητη σκουριά που το θρυματίζει. Αντίθετα, stainless είναι πιο καλή ονομασία, δηλαδή δε λεκιάζει.
Αυτό που ξεχωρίζει τους ανοξείδωτους είναι η παρουσία Χρωμίου Cr σε ποσοστό πάνω από 12%, το οποίο αντιδρά με το οξυγόνο δίνοντας χρωμία και σχηματίζοντας ένα προστατευτικό επιφανειακό στρώμα. Γι' αυτό και σε κάποια εγκοπή δημιουργείται ευκολότερα σκουριά.
Κατόπιν, υπάρχουν 5 βασικά είδη:
  • μαρτενσιτικοί
    φερριτικοί
    ωστενιτικοί
    ωστενιτοφερριτικοί
    με σκλήρυνση λόγω κατακρήμνισης
Αν βάλετε έναν μαγνήτη στο ξυράφι θα παρατηρήσετε ότι είναι μαγνητικός. Επίσης, σύμφωνα με τη σελίδα της DOVO χρησιμοποιείται χάλυβας σε περιεκτικότητα 0.6% και άνω σε C (DOVO facts). Γενικά, καταλήγουμε ότι οι χάλυβες που χρησιμοποιούνται είναι μαρτενσιτικοί (το οποίο όπως θα δούμε είναι προφανές λόγω της μεγάλης σκληρότητας που απαιτείται).
Χαρακτηριστικά του ανοξείδωτου μαρτενσιτικού χάλυβα είναι:
  • Περιεκτικότητα σε Cr εώς 17%, σε C έως 0.5%
    σκληρότεροι από όλους τους ανοξείδωτους
    μαγνητικοί
    κακή συγκολλησιμότητα
    λιγότερο ανθεκτικοί σε διάβρωση από όλους τους ανοξείδωτους
Η περιεκτικότητα σε C μπορεί να αυξηθεί έως 1.1% αλλά δεσμεύεται το Cr και μειώνει την αντοχή σε διάβρωση. Γενικά, παρατηρούμε ότι δεν είναι και ιδανικές οι αντοχές σε διάβρωση.

Οκ καταλάβαμε τι είναι ο ανοξείδωτος αλλά τι είναι ο μαρτενσίτης;
Είναι λίγο δύσκολο αλλά θα προσπαθήσω να το περιγράψω απλοϊκά. Παραθέτω και το διμερές (δηλαδή έχουμε μόνο Fe και C) διάγραμμα. Διάγραμμα Fe-C
Στον οριζόντιο άξονα έχουμε την περιεκτικότητα του κάθε στοιχείου. Αριστερά έχουμε καθαρό σίδηρο και δεξιά καθαρό άνθρακα. Στον κατακόρυφο άξονα έχουμε θερμοκρασίες. Βλέπετε ότι ως Steel έχει σημειωθεί η περιοχή μέχρι 2% C που είναι σε θερμοκρασία 2066 βαθμούς F ή 1130 βαθμούς C. Σε διάφορες θερμοκρασίες και περιεκτικότητες έχουμε αυτό που καλούμε φάσεις. Τα Austenite (ωστενίτης), Pearlite (περλίτης) κτλπ είναι φάσεις. Σε θερμοκρασία περιβάλλοντος έχουμε περλίτη, περλίτη+σεμεντίτη και περλίτη+φερρίτη ανάλογα με την περιεκτικότητα του χάλυβα σε C.
Για παράδειγμα, αν πάρουμε ένα κράμα Fe-C με περιεκτικότητα C 1%, και το θερμάνουμε στους 1000 βαθμούς C θα έχουμε ωστενίτη. Αν αποψύξουμε αργά θα προκύψει πάλι περλίτης και σεμεντίτης. Αν αντίθετα, γίνει ταχύτατη απόψυξη, θα πραγματοποιηθεί μαρτενσιτικός μετασχηματισμός. Δεν επιτρέπεται στα άτομα να επανδιαταχθούν και να δημιουργήσουμε περλίτη+σεμεντίτη. Αυτό αυξάνει δραματικά την σκληρότητα καθιστώντας τον χάλυβα εύθραυστο. Συνήθως έχουμε μία θερμική κατεργασία που λέγεται επαναφορά, στην οποία θερμαίνεται σε χαμηλή θερμοκρασία ώστε τα άτομα να κινηθούν προς τη συνθήκη ισορροπίας, μειώνοντας την σκληρότητα αλλά κάνοντας τον χάλυβα πιο όλκιμο. Η θερμοκρασία και ο χρόνος επαναφοράς είναι οι δύο μεταβλητές που καθορίζουν τις ιδιότητες του τελικού χάλυβα.

Από όλα αυτά καταλήγουμε στα εξής:
  • ο ανοξείδωτος που χρησιμοποιείται στα ξυράφια δεν έχει την καλύτερη αντοχή σε διάβρωση
    έχουμε διαφορετικά είδη χάλυβα ανάλογα με την περιεκτικότητα σε διάφορα στοιχεία και την κατεργασία
    οι ιδιότητες του τελικού προϊόντος εξαρτώνται από τις περιεκτικότητες και τις κατεργασίες
Ελπίζω να σας έφερα πιο κοντά με τα μαχαίρια σας. Αν και ενημερωτικού χαρακτήρα, με αυτό το post ήθελα να σας κάνω να κατανοήσετε τα μειωνεκτήματα ώστε να γνωρίζετε και τι πρέπει να προσέχετε. Εύχομαι να μη βαρεθήκατε!

Ως πηγή χρησιμοποίησα το πανεπιστημιακό βιβλίο που χρησιμοποιούμε για το μάθημα των μεταλλικών υλικών. Αν ενδιαφέρεται κανείς μπορώ να αναφέρω και τον τίτλο.
Προφανώς αν κάποιος ξέρει κάτι παραπάνω, ή έχω κάνει κάτι λάθος να το αναφέρει.




Άβαταρ μέλους
Tony
Γυμνάσιο
Γυμνάσιο
Δημοσιεύσεις: 1118
Εγγραφή: πριν από 3 χρόνια
Τοποθεσία: Μικρό Σπίτι στο Λιβάδι
έχει ευχαριστίσει: 7793 φορές
Έχει ευχαριστώ: 2926 φορές

Δημοσίευση από Tony » πριν από 1 χρόνο

Φίλε μου Τζώρτζη καλημέρα...

Πολύ καλή η ανάρτησή σου,μπράβο...αν και έχω κάποιες ενστάσεις για τα (ποσοστά επί τις εκατό %),που όμως δεν θα γράψω τώρα,θα ήθελα μιας και το προτείνεις,την πηγή-βοήθημα του πανεπιστημιακού βιβλίου που χρησιμοποίησες,
από το μάθημα των μεταλλικών υλικών,ή τον τίτλο του βιβλίου.


Σε ευχαριστώ φιλικά Αντώνης


Αντώνης

Αἰτεῖτε, καὶ δοθήσεται ὑμῖν, ζητεῖτε, καὶ εὑρήσετε, κρούετε, καὶ ἀνοιγήσεται ὑμῖν·
πᾶς γὰρ ὁ αἰτῶν λαμβάνει καὶ ὁ ζητῶν εὑρίσκει καὶ τῷ κρούοντι ἀνοιχθήσεται.

Τζώρτζης
Νήπιο
Νήπιο
Δημοσιεύσεις: 17
Εγγραφή: πριν από 4 χρόνια
έχει ευχαριστίσει: 5 φορές
Έχει ευχαριστώ: 29 φορές
Επικοινωνία:

Δημοσίευση από Τζώρτζης » πριν από 1 χρόνο

Ορίστε το βιβλίο:
Τελευταία επεξεργασία από το μέλος herco την 14 Μάρ 2016, 15:41, έχει επεξεργασθεί 1 φορά συνολικά.
Λόγος: Διορθωση/Προσαρμογη Link



Άβαταρ μέλους
Tony
Γυμνάσιο
Γυμνάσιο
Δημοσιεύσεις: 1118
Εγγραφή: πριν από 3 χρόνια
Τοποθεσία: Μικρό Σπίτι στο Λιβάδι
έχει ευχαριστίσει: 7793 φορές
Έχει ευχαριστώ: 2926 φορές

Δημοσίευση από Tony » πριν από 1 χρόνο

Σε ευχαριστώ φίλε Τζώρτζη,με ενδιαφέρουν ακόμα τα βιβλία αυτά,αλλά τελικά το έχω είναι παλιό.

Any Time~Να είσαι πάντα καλά...


Αντώνης

Αἰτεῖτε, καὶ δοθήσεται ὑμῖν, ζητεῖτε, καὶ εὑρήσετε, κρούετε, καὶ ἀνοιγήσεται ὑμῖν·
πᾶς γὰρ ὁ αἰτῶν λαμβάνει καὶ ὁ ζητῶν εὑρίσκει καὶ τῷ κρούοντι ἀνοιχθήσεται.


Απάντηση

Επιστροφή στο “Μαθήματα”