De VS importeerde in 2017 voor ongeveer 29 miljard dollar aan staal.
Wat de meeste mensen zich niet realiseren, is dat je verschillende soorten staal kunt krijgen. De meeste mensen herkennen bijvoorbeeld de term “roestvrij staal”. Dat is een staalsoort met een hoog chroomgehalte, waardoor roesten en vlekken beperkt worden.
Het productieproces voor verschillende soorten staal varieert op basis van de eigenschappen die de fabrikant wil. Dit kan betekenen dat andere elementen worden toegevoegd die het staal niet-magnetisch maken of de duurzaamheid verhogen.
Het productieproces kan ook variëren in termen van warmtebehandelingen die ook van invloed zijn op de eigenschappen van het afgewerkte staal. Twee veel voorkomende warmtebehandelingen zijn gloeien en ontlaten.
Dus, wat is het verschil tussen temperen en gloeien van staal? Lees verder voor een overzicht van de twee processen en de resultaten.
Wat is het tempereerproces?
Bij het temperen gaat het staal een oven in om te worden verhit. Dit gebeurt bij relatief lage temperaturen. De temperatuur blijft meestal onder de temperatuur waarbij het staal zal smelten.
Het staal blijft gedurende een bepaalde tijd op die temperatuur. Het doel is de vermindering van de hoeveelheid martensiet in het staal, dat het metaal bros maakt.
Het soort staal bepaalt de precieze temperatuur die het staal moet bereiken. Bepaalde elementen die staallegeringen maken, kunnen de temperatuur veranderen waarbij het metaal goed tempert.
Na het staal gedurende de gespecificeerde tijd op de gespecificeerde temperatuur te hebben gehouden, komt het uit de oven. Het koelt snel af in de open lucht.
Doel van temperen
Het meeste staal ondergaat een hardingsproces, maar dat maakt het metaal ook veel brozer. Het wordt zelfs zo bros, dat het voor veel toepassingen niet meer bruikbaar is. In alle situaties waarin het metaal onder zware spanning komt te staan, werkt gewoon gehard staal niet.
Het tempereerproces vermindert de brosheid van het staal. Afhankelijk van het soort staal en de temperatuur, kan temperen de taaiheid, sterkte en slagvastheid verbeteren.
Deze kwaliteiten zijn waardevol voor fabrikanten die bijvoorbeeld stalen balken voor de bouw, machine-onderdelen of auto-onderdelen produceren.
In essentie maakt tempering staal veilig voor gebruik in producten die onderhevig zijn aan hoge spanningen of torsie.
Neem bijvoorbeeld de aandrijving van een auto. Die aandrijflijn kan tijdens de levensduur van het voertuig meer dan 100.000 kilometer worden gebruikt. Idealiter moet het staal in die aandrijving voldoende duurzaamheid en sterkte bezitten om de hele levensduur van het voertuig mee te gaan.
Staal dat bros wordt gemaakt door harden, kan het dagelijkse misbruik niet aan dat de meeste aandrijvingen gedurende jaren van dagelijks gebruik doorstaan.
Wat is het gloeiproces?
Het gloeiproces is in principe een ongecompliceerd proces. Staalfabrikanten gebruiken grote ovens of transportovens.
Zij plaatsen het staal in de oven of stookplaats en verhitten het. De precieze temperatuur varieert naar gelang van de staalsoort, vanwege de verschillende legeringscomponenten. Zodra het metaal de gewenste temperatuur heeft bereikt, ontstaat austeniet.
Austeniet heeft op microscopisch niveau een andere structuur dan het oorspronkelijke staal. Deze verandering kost het staal geen legeringseigenschappen.
Het staal moet vervolgens zeer langzaam afkoelen om het metaal de structuurverandering te laten behouden.
De aanpak van het koelen varieert. In sommige gevallen zet de fabrikant de oven gewoon uit en laat het staal vanzelf afkoelen. In andere gevallen wordt het staal verpakt in een materiaal dat niet goed warmte absorbeert.
Doel van gloeien
In het geval van staal zorgt gloeien voor een relatief zachtere legering. Daardoor kan het staal gemakkelijker worden bewerkt. Deze zachtheid komt fabrikanten op een paar belangrijke manieren ten goede.
Het vermindert de slijtage van de snij- en slijpgereedschappen die bij de bewerking worden gebruikt. Dit verlaagt de kosten, omdat de snij- en slijpgereedschappen minder vaak hoeven te worden vervangen
Dit verlaagt ook de kosten, omdat de productie telkens wordt stopgezet als de snij- en slijponderdelen aan vervanging toe zijn. Werknemers worden betaald of de machine nu iets maakt of dat ze wachten terwijl de onderdelen worden vervangen.
Het levert fabrikanten ook voordeel op doordat producten sneller kunnen worden geproduceerd. Het duurt minder lang om het zachtere metaal te bewerken, zodat je meer onderdelen in dezelfde tijd kunt maken.
Het gloeien biedt nog een ander voordeel.
Veel staalfabricage gebeurt bij kamertemperatuur of omgevingstemperatuur, wat koud bewerken wordt genoemd. Door het koud bewerken van staal kan het metaal zo hard worden dat het gaat barsten. Uitgloeien voorkomt dat het metaal op deze manier verhardt en barst.
Dat maakt het voor fabrikanten gemakkelijker om het metaal te gebruiken, omdat ze het herhaaldelijk kunnen vormen of snijden.
Gegloeid staal wordt gebruikt in producten waar een zekere mate van flexibiliteit van belang is. Fabrikanten gebruiken het ook in producten die weinig torsie ondervinden, zoals gootstenen.
De verschillen
Er zijn eigenlijk verschillende verschillen tussen temperen en ontharden van staal.
Het temperen gebeurt bij een lagere temperatuur dan het ontharden. Het is gericht op het verminderen van de Gegloeide metalen koelen langzaam in de oven of een materiaal zoals zand. Gehard staal koelt snel af, vaak in de lucht.
Het ontharden creëert een zachter staal dat gemakkelijker te bewerken is bij de fabricage van bepaalde soorten producten. Temperen creëert een minder brosse versie van staal dat wordt gebruikt in de bouw of industriële toepassingen.
Denken over het verschil tussen temperen en gloeien van staal
Het temperen en gloeien van staal zijn twee verschillende processen die zeer verschillende resultaten opleveren.
Het belangrijkste dat je in gedachten moet houden is dat die resultaten verschillende doelen dienen. Het zachtere staal van het gloeien helpt bij de productie van een grote verscheidenheid aan staalproducten die niet bestand zijn tegen grote spanning.
U vindt deze producten in huizen over de hele wereld.
Getemperd staal vindt zijn toepassing in heel andere gebieden. Je ziet het in situaties waar sterkte, taaiheid en zelfs elasticiteit van cruciaal belang blijken. Enkele toepassingen zijn industriële machines, grootschalige bouw, en aandrijflijnen voor auto’s.
Zonder getemperd staal zouden deze toepassingen vaak onhoudbaar of veel gevaarlijker blijken.
Tempereren en gloeien dienen beide belangrijke, zij het zeer verschillende, functies in ons leven.
Miheu is gespecialiseerd in warmtebehandeling van metalen en verspanende diensten. Voor vragen of prijsinformatie over onze diensten, neem vandaag nog contact met ons op.