Big Red hier mit einer Frage von „Bounty Hunter Boushh“ ...
Also, nimm fünf!
Boushh fragt:
„Big Red, können Sie Sharons Stahlprobleme erklären und wie sie sich auf das Helmprogramm ausgewirkt haben?“
Wow, diese Frage ist eine große Herausforderung. Um sicherzustellen, dass wir alles abdecken, brauchten wir einen Plan. Beginnen wir mit den Metallurgen der Watertown Arsenal Laboratories.
Ende 1943 litt Schlüter erheblich unter Visierrissproblemen, deren Untersuchung das Amt und Chef der Waffenbehörde den Metallurgen des Watertown Arsenal anvertraute. Schlüter verwendete ausschließlich Sharon-Helmmaterial, was zu einer Analyse der Stahlqualität führte. Nachfolgend finden Sie eine paraphrasierte Zusammenfassung der Erkenntnisse von Watertown zum Sharon-Helmstahl:
Um zu verstehen, worüber unsere Freunde bei Watertown sprechen, müssen wir diese neuen stahlbezogenen Mängel definieren, bevor wir richtig erklären können, wie sie sich auf das Helmprogramm ausgewirkt haben.
„Martensit“ – Ein extrem harter, aber spröder Stahl. Martensit entsteht, wenn austenitischer Helmstahl zu schnell abkühlt, was zu einem Mangel an Kohlenstoff zur Bildung von Austenit führt.
„Entkohlung“ – Beschreibt einen kohlenstoffarmen Zustand in der Stahlmischung, der auf eine falsche Abkühlzeit zurückzuführen ist.
„Rohrbildung“ – Ein Fehler bei der Formung des Barrens, der auftritt, wenn der Barren nicht richtig abgekühlt ist. Eine unsachgemäße Kühlung führt dazu, dass der Barren schnell schrumpft und kleine Hohlräume bildet. Diese Hohlräume fangen Gas ein, das den Stahl abkühlt und Taschen mit niedrigem Kohlenstoffgehalt erzeugt.
„Ingot Cropping“ – Ein Verfahren zum Abschneiden der spröden Außenschichten neu geformter Barren.
Nachdem wir nun die Stahlprobleme im Griff haben, können wir die metallurgischen Erkenntnisse von Watertown entschlüsseln, indem wir überprüfen, was wir über die Herstellung von Hadfield-Mangan gelernt haben.
Um austenitischen Manganstahl korrekt herzustellen, muss der Stahlhersteller seinen Ofen über den richtigen Zeitraum auf der richtigen Temperatur halten, damit sich der Kohlenstoff im Rezept richtig auflösen und in die Formel einmischen kann.
Sobald dies erledigt ist, können sie einen Barren herstellen, indem sie den entsprechend wärmebehandelten Stahl in eine Barrenform gießen. Der Stahl muss langsam abgekühlt werden, damit der Kohlenstoff in der Mischung Zeit hat, sich innerhalb des Mangans festzusetzen und eine vollständig austenitische Struktur zu erzeugen.
Unter Entkohlung versteht man, dass ein Barren zu schnell abgekühlt ist, wodurch verhindert wurde, dass der Kohlenstoff vollständig mit dem Stahl vermischt bleibt, wodurch Teile des Stahls entstehen, die nun einen niedrigen Kohlenstoffgehalt aufweisen. Martensit bildet sich in allen Teilen des Stahls, denen nicht mehr genügend Kohlenstoff beigemischt ist, um Austenit zu bilden.
Da die Außenseite eines Barrens der Luft ausgesetzt ist, ist es normal, dass die Außenschicht eines Barrens schnell abkühlt und eine Außenhaut aus Martensit bildet. Das Zuschneiden von Barren wird durchgeführt, um diese spröde äußere Schicht abzutrennen oder abzuschneiden.
Einmal abgeschnitten, bleiben martensitische Strukturen nur dann bestehen, wenn der Barren Rohrleitungen aufweist. Unter Rohrleitungen versteht man die Bildung kleiner Hohlräume im Inneren eines Barrens. Diese Hohlräume fangen Gase ein, die dazu führen, dass der umgebende Stahl schnell genug abkühlt, um zu verhindern, dass sich der Kohlenstoff festsetzt, was zu Martensittaschen führt.
Martensit kann sich in austenitischem Mangan bilden, wenn der Stahl auf eine Temperatur erhitzt wird, bei der der Kohlenstoff in der Mischung flüssig wird und der Stahl zu schnell abkühlen kann. Leider bedeutet dies, dass die Bildung von Martensit nicht auf die Blockphase beschränkt war, sondern auch in der Walzphase möglich war. Wenn der Stahlhersteller das Erhitzen und Abkühlen des Stahls während der Walzphase nicht richtig steuern würde, würden die resultierenden Bleche entkohlen und eine Außenhaut aus Martensit bilden.
Was schließlich die Auswirkungen auf das Helmprogramm betrifft,
Die Erkenntnisse aus dem Pressen von Carnegie-Illinois-Helmstahl bei McCord haben uns gelehrt, dass Hadfields Mangan für die richtige Zeitspanne auf die richtige Temperatur erhitzt werden muss, sonst bleiben ungelöste Karbide zurück, die den Stahl spröde machen. Jetzt haben wir beim Pressen von Sharon-Helmstahl bei Schlüter gelernt, dass Hadfields Mangan auch für die richtige Zeitspanne auf die richtige Temperatur abgekühlt werden muss, sonst verteilt sich der Kohlenstoff nicht gleichmäßig, wodurch kohlenstoffarme Taschen entstehen, die zu steifem und sprödem Martensit erstarren.
Obwohl die Faktoren für die Sprödigkeit des Sharon-Helmstahls andere waren als die von Carnegie-Illinois, führte die Tatsache, dass die Sharon-Helmscheiben spröde waren und an beide Hersteller verteilt wurden, nur dazu, dass die Gesamtbruchmenge, die bei der Herstellung des Helms zu schaffen machte, zunahm .
Erinnern,
Big Red sagt!
FÜNF IST ENDE – AUSZIEHEN!
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