¿Cómo se ha endurecido de acero?

El acero es hierro que se alea con carbono. Otros elementos pueden estar presentes en la aleación, pero el acero al carbono término se utiliza generalmente cuando el carbono y el acero son los únicos elementos que afectan a las propiedades de la aleación. La dureza del acero depende de la cantidad de carbono es en la aleación y también en ciertos tratamientos como el temple y enfriamiento rápido.

moléculas de carbono cambian la forma en que las moléculas de hierro encajan entre sí de modo que se requiere más energía para romper las moléculas de hierro de diferencia, lo que significa una aleación de acero al carbono y es más duro que el hierro llano. El más carbono en la aleación, más difícil el acero será. Sin embargo, un mayor contenido de carbono hace que el acero menos dúctil, o más frágil, lo que significa que es más difícil de formar en formas, especialmente hojas delgadas y alambres. Alto contenido de carbono también disminuye la temperatura de fusión del acero y hace que sea más difícil de soldar. Dependiendo del uso previsto, de acero al carbono contiene de 0,3 por ciento a 2 por ciento de carbono en peso.

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calentar Alternativamente y acero de refrigeración cambia la disposición de la moléculas de hierro y carbono y en consecuencia la forma en que el acero responde a las tensiones mecánicas. El contenido de carbono del acero, la temperatura, tiempo de calentamiento y tiempo de enfriamiento son todos los factores en la dureza y la ductilidad del producto de acero final. Varios métodos de tratamiento de calor pueden utilizarse en diversas combinaciones para lograr las propiedades mecánicas deseadas. El más común y útil para ilustrar más o menos los principios es la técnica de temple y revenido.

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acero al carbono con un contenido mínimo de carbono del 0,4 por ciento se calienta a una temperatura de normalización calculado según la composición química del acero. El acero es a continuación se enfrió rápidamente en un baño de agua o aceite. El volumen y la temperatura del agua se miden cuidadosamente de modo que la temperatura precisa del acero se puede calcular. Cuando el acero se ha enfriado a una temperatura determinada, se retira del baño. La temperatura de enfriamiento se calcula de acuerdo con el contenido de carbono del acero. El enfriamiento provoca que las moléculas de hierro y de carbono para convertirse dispuestos en una estructura cristalina que es muy frágil.

Recalentar el acero después del temple, a una temperatura calculada más baja que la normalización de la temperatura, provoca aún más reordenación de las moléculas de carbono y hierro. La estructura resultante es menos rígidamente cristalino. Algunas de las propiedades de ductilidad se restauran en el acero y es menos frágil. Algunos dureza también se pierde, pero el producto resultante es aún significativamente más duro que el acero que no ha sido templado y revenido.

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Los pedazos grandes de acero de bajo carbono son difíciles de endurecerse. Así que cuando se requieren las propiedades del acero endurecido para acero de bajo carbono (como en armas de fuego, cerraduras y ciertas partes de la máquina), los procesos se utilizan para endurecer sólo la superficie exterior del acero. La idea detrás de caso endurecimiento es introducir más de carbono, posiblemente en combinación con nitrógeno, en la superficie del acero hasta una cierta profundidad. Esto se realiza mediante la exposición de la superficie del acero para calentar o productos químicos. Una vez que el contenido de carbono del acero en la superficie es lo suficientemente alta, puede ser tratado con calor al igual que otros aceros al carbono superiores.