Magnus Thomé skrev:

om förbättringen är mindre än felmarginalen på olika slitage pga sida så är ju förbättringen helt försumbar....

Jo, det är ju sant. Men om behandlingen skulle ge lite olika grepp då? Men det lär ju förstås märkas när man bromsar och kan kanske också vara bra att veta. Låter dock inte allt för troligt.

Hej,

har nu tagit del av artikeln som Dr Randall F.Barron har skrivit, har även pratat min professor som bekräftar vad som står i artikeln.
Det som händer vid nedkylning är att man får en fortsatt omvandling av restausterniten ( en metall struktur) till martensit( starkare metall struktur; Denna process är väldigt outforskad och dåligt dokumenterad). Detta är fördelaktigt då martensit är mkt hårdare än austernit. En poäng med det hela är att man skapar ett homogenare material vilket kommer att motverka inre spänningar, bristningar, sprickbildningar etc. Det går att efterlikna ett torn som byggs av stål med en våning av balsa. Utsätts tornet för belastning kommer balsan att ge sig och tornet kommer att gå sönder, dvs inget är starkare än den svagaste länken.
I materialet vi pratar om är det austerniten som agerar som balsan och martensiten som stålet. Lösningen på detta skulle då vara att bygga t ex bromsskivor av bra verktygsstål där man har väldigt lite restausternit. Dock skulle detta bara lösa en av de två effekterna som skapas vid omvandlingen. I martensiten före omvandling så finns det en mängd ganska stora karbidpartiklar som håller metallmatrisen( atomstrukturen) på plats genom att låsa dess rörelser sinsimellan.
Efter behandlingen så hade dessa karbider ombildats till en mindre storlek plus att dom hade fördelat sig homogenare metallmatrisen( flera partiklar). Finessen kan jämföras med betong som består av cement och grus( armeringsmaterial). Betongen är ett mkt starkare ( stabilare) material än cementen själv utan armeringsinblandning. I de dokumenterad tester som gjorts fastslogs att en livslängdsförbättring på ca 4-10 ggr uppmättes jämfört med obehandlat material( för verktyggstål), som främsta effekt.
Det som dock får mig att undra är arbetsområdet bromsskivor. Detta pga att vid återuppvärming till högre temperaturer återgår nämligen metallstrukturen( dvs att omvandling är reversibel) till det ursprungliga vilket skulle motverka alla effekter som skapatas med nerkylningen.
Dock är det väl så vid användning så kommer aldrig bromsarna upp i de temperaturer som krävs för återvandling, klossarna ger sig först. Något som också skall uppmärksammas är att trots att materialet nu har fått en starkare struktur så är det förtfarande samma grundmaterial som används( martensit).
Detta innebär att vid misshandlel dvs vid väldigt abrasiv behandling så kommer inte tex bromsskivan att uppvisa någon som helst livslängdsökning. En sådan behandling kan vara när beläggen gått ner sig och det blir metall mot metall. Detta är pga av att skivan fortfarande består av samma material som tidigare, endast annan struktur.

Hoppas att detta kunnat skapa lite ljus i detta fenomen som kan ibland kan verka lite hokuspokus.

Fakta är plockade från artikeln som Dr. Barron har skrivit plus muntligt info från doktorer och en professor på MaterialVetenskap, KTH.

Menar du att det funkar eller att det inte funkar?

Hur varma skulle skivorna behöva bli för att ovandlingen skulle reverseras?

joakim_adolfson skrev:

...Finessen kan jämföras med betong som består av cement och grus( armeringsmaterial). Betongen är ett mkt starkare ( stabilare) material än cementen själv utan armeringsinblandning....

Lite grann mina gamla marker det här. Ballasten är inte armering i meningen förstärkning. Men detta är hårklyveri av mig. Men en av ballastens effekter är brottmekaniskt betingad (enl mitt tidigare svammel) men på ett lite annat sätt. Även i ett tryckbelastat prov uppstår dragspänningar varvid sprickor börjar propagera i matrisen, dessa stoppas eller tvingas ändra riktning av ballstkornen av en eller annan anledning, tex att gränssnittet är svagare (!) än matrisen och partiklarna. Betong är segare än cementpasta, men inte entydigt starkare. Lite OT och ytlig byggmateriallära, kunde inte låta bli.

Ett seriöst syfte med mitt inlägg finns det; jag tror inte en eventuell förklaring till en eventuell positiv effekt står att finna genom att titta på materialet och fastsälla kemisk sammansättning eller parametrar i ett makro-perspektiv, utan att man måste titta på brottmekanismer på samma sätt som i betongfallet, men i ett mindre perspektiv.

Slitage av en skiva borde också springa ur brott på ngn nivå i materialet. Martensit och restaustenit är väl bindningsmaterial i kristallstrukturen? Att det är dessa som är den kontinuerliga fasen (cementpasta) och metallkristallen är mer att räkna som suspenderad i det svagare bindningsmaterialet (ballastkorn)? (minns ej)

Isåfall är inte inte analogin med betong så avlägsen. Jag tror mer på en "mikromekanisk" förklaring än en kemisk.

Kemin är den som skapar mikrostrukturen. Detta är en lekmansmässig( hur långt skall man behöva gå, det är inte så lätt att hitta liknelser) beskrivning av ett fenomen som har registrerats med vetenskapliga försök som grund. Utan en noggrann mikrostruktur analys och brottmekanisk utredning hade inte denna förklaring kunnat ges, båda har gjorts som underlag för denna artikel.

OK, erkände ju oxå att det var hårklyverier om du syftar på det första.

Pratade också med en kompis som har bra kläm på materialteknik (dock inte professor eller doktor, bara civing) och han kallade oxå metoden för vedertagen, för verktygsstål visserligen, men också att det (enligt vad han visste) fanns empiriska bevis för det och modeller, men inga riktigt glasklara förklaringar.

Blir nog samma för skivor, att kan man påvisa empirisk att det funkar får man nog nöja sig med det.

Pär Hansson skrev:

Blir nog samma för skivor, att kan man påvisa empirisk att det funkar får man nog nöja sig med det.

Absolut men det finns ju inga sådana empiriska bevis.

Förstår jag rätt om man säger att med denna behandling(kylning)?????

1. Man tar bort inbyggada spänningar detta minska risken för sprickbildning och snea/kastande skivar.
2. Men man höjer ej hållfasthet eller slitstyrka på skivorna.

Eller cyklar jag i badkaret nu??????

fuling skrev:

Förstår jag rätt om man säger att med denna behandling(kylning)????? 1. Man tar bort inbyggada spänningar detta minska risken för sprickbildning och snea/kastande skivar. 2. Men man höjer ej hållfasthet eller slitstyrka på skivorna. Eller cyklar jag i badkaret nu??????

om du syftar till vad jag skrivit (ursäkta att jag bidragit till lite urspårning och nedgrävning, lider av teknik-abstinens) så har jag varit ute efter att hitta en tänkbar förklaring till om kylbehandlingen funkar, dvs försöka diskutera utifrån att det faktisk inte är helt otroligt att det skulle kunna göra det.

En tänkbar mekanism är att men höjer slitstyrka och ev formstabilitet genom att ta bort spänningar så att brott på "kristall-nivå" inte inträffar lika lätt.

johann skrev:

Menar du att det funkar eller att det inte funkar? Hur varma skulle skivorna behöva bli för att ovandlingen skulle reverseras?

Vid ca 220 C så börjar martensiten att omvandlas till austenit, perlit eller bainit beroende på temp och tid som den utsätts för denna temp. Över 727 C så omvandlas det helt till austenit. När skivorna sedan kyls till under 220 C så bildas det martensit igen. Dock inte lika mkt som ursprungligen.

Min teori är att sålänge skivorna håller sig under 727 C så bildas det mer martensit med en kryokyld skiva jmfrt med en vanlig när dom kyls till rumstemp. Men om skivorna utsätts för runt 300 C under ca 1,5h så kommer de att bestå helt av bainit. När det sedan kyls så tror jag inte att det kan bildas lika mkt martensit igen.

Jag skulle gissa att alla bromskivor blir betydligt varmare än 220 grader på ytan säkerligen en bit över 500 grader under inbromsning, är ju inte ovanligt med glödande skivor på race-bilar. Så gör det egentligen ngt nyttigt då?

johann skrev:

Jag skulle gissa att alla bromskivor blir betydligt varmare än 220 grader på ytan säkerligen en bit över 500 grader under inbromsning, är ju inte ovanligt med glödande skivor på race-bilar. Så gör det egentligen ngt nyttigt då?

OM det gör nån nytta så borde den försvinna med tiden, dock inte om tempen aldrig överstiger 220.

Då får man re-kryonisera dom igen