Nyt ei ole koulukyssäri, vaan ihan elävästä elämästä kysymys.
Meillä on teräsrengas, ulkohalkaisija 560 mm, sisähalkaisija 508 mm ja korkeus 100 mm.
Tarkoitus on suorittaa renkaalle, jonka materiaali on Fe 52 ,vesikarkaisu, jossa rengas lämmitetään uunissa 920 asteen lämpötilaan, ja sitten sammutetaan veteen, lämpötila noin 10 astetta.
Kuinka paljon rengas on laajentunut karkaisun jälkeen, tai oikeastaan kuinka sen laajeneminen lasketaan?
Töissä oli kahta koulukuntaa, toinen väitti, että laajeneminen lasketaan vastaavan pituisen terästapin pituuden lämpölaajenemisen mukaan, ja toinen väitti kivenkovaan, että reiän pinta-alan lämpölaajenemisen mukaan.
Tämä nyt tietysti mitattiin, mutta en tähän laita mittaustulosta, vielä....
Meillä on teräsrengas, ulkohalkaisija 560 mm, sisähalkaisija 508 mm ja korkeus 100 mm.
Tarkoitus on suorittaa renkaalle, jonka materiaali on Fe 52 ,vesikarkaisu, jossa rengas lämmitetään uunissa 920 asteen lämpötilaan, ja sitten sammutetaan veteen, lämpötila noin 10 astetta.
Kuinka paljon rengas on laajentunut karkaisun jälkeen, tai oikeastaan kuinka sen laajeneminen lasketaan?
Töissä oli kahta koulukuntaa, toinen väitti, että laajeneminen lasketaan vastaavan pituisen terästapin pituuden lämpölaajenemisen mukaan, ja toinen väitti kivenkovaan, että reiän pinta-alan lämpölaajenemisen mukaan.
Tämä nyt tietysti mitattiin, mutta en tähän laita mittaustulosta, vielä....
Vastaukset 9
Vanhimmat
Maalaisjärki sanoo että kehän keskipituus laajenee, ja sitä kautta halkaisija.
Voi sanoa, että kyseessä on näillä lähtöarvoilla täysi höpötehtävä. Karkaisussa teräksen austeniitti muuttuu pääosin martensiitiksi, ja näillä on erilainen kiderakenne ja ennen kaikkea erilainen ominaistilavuus. Tästä syystä mittojen muutokseen vaikuttaa rakenne ja sen martensiittipitoisuus, joka taas riippuu teräksen analyysistä ja jäähtymisnopeudesta. Ks. esim.:
https://mycourses.aalto.fi/pluginfile.php/209295/mod_resource/content/0/Teräkset Kon Karkaisut-2015.pdf
Näinhän se on.
Onkohan muuten aloittajalla laitteita, millä mitata 920 ℃ lämpötilassa olevaa suurikokoista teräsrengasta?
Tässä lisää:
https://www.dura-bar.com/resources/upload/Dura-Bar-Heat-Treating-Guide.pdf
Tämän mukaan ulkohalkaisijan laajeneminen olisi luokkaa 0,3 prosenttia.
Kuinka paljon rengas on laajentunut karkaisun jälkeen, tai oikeastaan kuinka sen laajeneminen lasketaan?
"Onkohan muuten aloittajalla laitteita, millä mitata 920 ℃ lämpötilassa olevaa suurikokoista teräsrengasta?"
Onko Kollimaattorilta jäänyt sisälukutaito hankkimatta, mutta aiheeton vittuilutaito on kuitenkin jostain löytynyt.
Kappaleita mitattiin karkaisun , eli siihen olennaisesti liittyvän päästön jälkeen jäähtyneina, jolloin todettiin laajentumisen olleen noin 2,5 mmm, joka sisälsi sitten jo kaikenlaisia muotovirheitä , soikiomaisuutta ja kieroutta.
Laskemalla tuosta tulee noin 5 mm , laskee sen sitten kummalla tavalla tahansa, joten oli alunpitäenkin selvää, ettei sitä suoraan laajentumisen yhtälöillä saa laskettua, eli jotenkin yhtälöitä on kompensoitava, ja me tulimme siihen tulokseen, että laajentumisyhtälöön laitetaan kertoimeksi ½, jolloin päästään samoihin tuloksiin käytännössä tapahtuvan laajenemisen kautta ja pätee myös ehkä muillekin halkaisijoille. Se selvitetään tulevaisuudessa.
Tuo 0,3 prosenttia olisi ihan hyvä arvio, jos rengas pysyisi pyöreänä, mutta kun ei pysy, niin sitten 0.5 prosenttia. KIITOS.
Ei kollimaattorilla mitään muuta taitoa ole kuin turhanmöläyttelytaito.
Mitä hemmettiä sinä höpötät lämpölaajenemisesta, kun karkaisun yhteydessä tapahtuva mittojen muuttuminen perustuu aivan eri ilmiöön, kuten tuossa edellä yritin esittää. Mittojenmuutos tapahtuu pelkästään materiaalin ominaistilavuuden muutoksen takia, eikä siinä lämpölaajenemisella ole mitään tekemistä.
Ja vielä lisäksi: ei sitä mittojen muutosta voi laskea kuin kertalukutarkkuudella pienen koesauvan arvoista, koska massiivisessa kappaleessa jäähtymisnopeudet ja näin syntyvän martensiitin osuudet merkittävästi vaihtelevat. Lisäksi karkaisua edeltävien valmistusvaiheiden aiheuttamat jännitykset laukeavat karkaisussa ja aiheuttavat muodonmuutoksia.
Tietysti karkaisumuodonmuutoksia voidaan laskea tarkemminkin, mutta silloin menetelmänä tulee olla aivan jokin muu kuin kertolasku.
Eli kyse ei sitten edes ollut lämpölaajenemisesta.
Ole hyvä.