Krystallgitter og mikrostruktur
Kubisk romsentrert, kubisk flatesentrert, heksagonal — og hvorfor det er viktig
AI generated Metaller størkner ikke kaotisk, men i regelmessige krystallgitre. Jern skifter gitter når det varmes opp — nettopp dette skiftet er årsaken til , og . Den som kjenner gittertypene, forstår de viktigste omdanningene i stålmetallurgien.
Metaller er krystallinske. Det vil si: Atomene deres er ikke tilfeldig fordelt, men sitter i et regelmessig, gjentakende mønster — et krystallgitter. Den minste byggesteinen i dette mønsteret kalles en enhetscelle, og hos metaller finnes det først og fremst tre typer.
Kubisk romsentrert (krz): Ett atom i hvert hjørne av kuben pluss ett i midten. Dette gitteret har jern ved romtemperatur — som . Det er tettpakket, men glidemulighetene for atomene er begrenset.
Kubisk flatesentrert (kfz): Atomer i hjørnene pluss ett i midten av hver flate. I dette gitteret sitter jern mellom 911 °C og 1392 °C — som . kfz-gitteret er «luftigere» og lar seg deformere mye bedre; samtidig løses det opp betydelig flere -atomer i hulrommene.
Heksagonal tetteste kulepakning (hdp): Hos sink, magnesium og titan ved romtemperatur. Dette gitteret har bare noen få glideplan — derfor er disse metallene dårligere egnet for kaldforming.
Det avgjørende punktet for deg som sveiser: Jern skifter gitter når det varmes opp og kjøles ned. Ved 911 °C klapper krz-gitteret om til kfz-gitteret — blir . Ved avkjøling skjer det samme baklengs. Dette gitterskiftet er årsaken til alt som skjer med herding under :
• Hvis kjøles sakte ned, får karbonatomene tid til å forlate kfz-gitteret — det dannes myk /.
• Hvis den kjøles lynraskt ned, blir karbonatomene fanget og spenner gitteret med makt — det dannes hard .
Men et virkelig metallstykke er ikke en enkeltkrystall, men består av millioner av bittesmå (korn) som støter sammen ved grensene sine. Kornstørrelsen bestemmer egenskapene: Fint korn = sterkere og seigere, grovt korn = mykere og sprøere. Under vokser kornet i — derfor er grovkornsonen ved siden av sveisen det svake punktet.
Også gitterfeil hører til hverdagen. Et manglende atom (vakans), et innleiret fremmedatom eller en dislokasjon (en innebygd forskyvning i gitteret) bestemmer hvordan metallet deformeres og herdes. betyr i bunn og grunn: Du lager så mange dislokasjoner at de blokkerer hverandre.