Stal Harveya

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Przejdź do nawigacji Przejdź do wyszukiwania
Japońskie krążowniki pancernopokładowe typu Matsushima miały pokład wykonany ze stali Harveya

Stal Harveya – rodzaj stali, używany głównie do opancerzania okrętów. Proces opracował amerykański inżynier Hayward Augustus Harvey w początku lat 90. XIX wieku.

Stal – stop żelaza z węglem, plastycznie obrobiony i obrabialny cieplnie, o zawartości węgla nieprzekraczającej 2,10%, co odpowiada granicznej rozpuszczalności węgla w żelazie (dla stali stopowych zawartość węgla może być dużo wyższa). Węgiel w stali najczęściej występuje w postaci perlitu płytkowego. Niekiedy jednak, szczególnie przy większych zawartościach węgla, cementyt występuje w postaci kulkowej w otoczeniu ziaren ferrytu.Węgiel drzewny (roślinny), czerń węglowa, C.I. 77266 (E153) – lekka, czarna substancja wytwarzana z drewna w procesie suchej destylacji. Głównym składnikiem jest węgiel pierwiastkowy, zanieczyszczony popiołem i licznymi związkami organicznymi.

W procesie utwardzano powierzchnię płyt stalowych przez rozgrzanie płyt do temperatury bliskiej temperaturze topnienia i utrzymywanie w tej temperaturze przez dwa-trzy tygodnie. W tym czasie powierzchnia była w kontakcie z węglem drzewnym (lub innym źródłem węgla). W wyniku dyfuzji węgla jego zawartość w powierzchniowej warstwie stali zwiększała się do 1,0-1,1%, zmniejszając się z głębokością. Zwiększenie zawartości węgla obserwowano do głębokości około 2,5 cm.

Nawęglanie – zabieg cieplny polegający na dyfuzyjnym nasyceniu węglem warstwy powierzchniowej obrabianego materiału. Nawęglaniu poddaje się stale niskowęglowe (do 0,25% zawartości węgla), by zmodyfikować własności warstwy wierzchniej materiału w dalszych fazach obróbki np. zwiększyć jej twardość, a co za tym idzie odporność na ścieranie, przy równoczesnym pozostawieniu miękkiego, elastycznego rdzenia stali niskowęglowej. Zawartość węgla w strefie nawęglania wzrasta do 1–1,3%, a głębokość nawęglania wynosi najczęściej 0,5 do 2 mm.Wiązkość (ang. Toughness) zwana też energią pękania - stała materiałowa określająca podatność materiału na pękanie lub złamanie, odpowiadająca energii pochłanianej w czasie powstawania pękania niszczącego materiał wyrażana w J/m³.

Po nawęgleniu płyty chłodzono w oleju, a następnie w wodzie.

Otrzymywano stal twardą na powierzchni, lecz dalsze warstwy zachowywały dużą wiązkość (w uproszczeniu: zdolność do pochłaniania energii).

Wkrótce później odkryto, że dodatkowe polepszenie właściwości uzyskać można przez dodatkowe kucie na zimno po nawęglaniu. Dodatkowe kucie zmniejszało grubość płyt o 10-15%.

Pancerze wykonane ze stali Harveya szybko wykazały swą wyższość nad poprzednio stosowanymi rodzajami stali. Odporność na przebijanie wzrosła o 15-20%. Zamiast 15-calowego pancerza można było zastosować pancerz o grubości 13,5 cala.

Stal Kruppa – odmiana stalowego pancerza używanego do konstrukcji okrętów, opracowana w zakładach Kruppa pod koniec XIX wieku. Zastąpiła używaną wcześniej stal Harveya.Kucie – proces technologiczny, rodzaj obróbki plastycznej, polegający na odkształcaniu materiału za pomocą uderzeń lub nacisku narzędzi. Narzędzia – czyli matryce lub bijaki umieszczane są na częściach ruchomych narzędzi. Proces ten również może być realizowany w specjalnych przyrządach kuźniczych. W procesie tym nadaje się kutemu materiałowi odpowiedni kształt, strukturę i własności mechaniczne. Materiałem wsadowym jest przedkuwka, natomiast produktem jest odkuwka.

Stal Harveya została szybko zastąpiona przez bardziej zaawansowaną i mocniejszą stal Kruppa.

Bibliografia[ | edytuj kod]

  • Gene Slover: NAVAL ORDNANCE AND GUNNERY, CHAPTER XII. ARMOR (ang.). [dostęp 2013-02-03].




  • Warto wiedzieć że... beta

    Węgiel (C, łac. carboneum) – pierwiastek chemiczny o liczbie atomowej 6, niemetal z bloku p układu okresowego. Należy do grupy 14. Posiada cztery elektrony walencyjne. Istnieją trzy naturalnie występujące izotopy węgla, C oraz C są stabilne, natomiast izotop C jest promieniotwórczy o czasie połowicznego rozpadu równym około 5700 lat. Węgiel jest jednym z niewielu pierwiastków znanych w starożytności. Jako pierwszy polską nazwę – węgiel – zaproponował Filip Walter.

    Reklama