Eigenschappen van gesmeed staal

Het smeden van staal is een metaalbewerkingsproces waarbij gebruik wordt gemaakt van hamer- of perstechnieken om de vorm van het staal te veranderen, gevolgd door een warmtebehandeling. Deze methode levert in het staal een aantal eigenschappen op die het onderscheiden van andere behandelingen van dit metaal, bijvoorbeeld gieten, waarbij vloeibaar metaal in een mal wordt gegoten en vervolgens wordt gelaten om stollen.

Smeedstukken van staal hebben over het algemeen een hogere sterkte en zijn doorgaans taaier dan staal dat op andere manieren is verwerkt. Het staal zal minder snel breken bij contact met andere voorwerpen, bijvoorbeeld, waardoor gesmeed staal zeer geschikt voor items zoals zwaarden. Deze verhoogde sterkte en duurzaamheid is het resultaat van de manier waarop het staal tijdens het smeedproces in vorm wordt geperst - door te persen of te hameren. De korrel van het staal wordt uitgerekt door dit proces en eindigt in één richting, in plaats van willekeurig te zijn. Na het persen of hameren wordt het smeedstuk gekoeld in water of olie. Aan het einde van het proces is het staal sterker dan het bijvoorbeeld zou zijn geweest als het was gegoten.

De sterkte van een staalsmeedstuk is niet helemaal consistent; in plaats daarvan zijn smeedstukken van staal anisotroop, wat betekent dat wanneer het metaal wordt bewerkt en vervorming optreedt, de sterkte van het staal het grootst is in de richting van de resulterende korrelstroom. Dit resulteert in staalsmeedstukken die het sterkst zijn langs hun lengteas, terwijl in andere richtingen het smeedwerk zwakker zal zijn. Dit verschilt van stalen gietstukken, die isotroop zijn en daarom in alle richtingen bijna identieke eigenschappen hebben.

Omdat het smeedproces gecontroleerd en weloverwogen is, waarbij elk smeedproces hetzelfde ondergaat, stappen, is het doorgaans mogelijk om te zorgen voor een consistent materiaal in de loop van veel verschillende smeedstukken. Dit in tegenstelling tot gietstaal, dat door de gebruikte processen meer willekeurig van aard is.

Tijdens het smeedproces is het moeilijker om het metaal te vormen, omdat het smeden plaatsvindt terwijl het staal is nog steeds vast, in tegenstelling tot bij het gieten waar het metaal is teruggebracht tot zijn vloeibare vorm als onderdeel van de werkwijze. Aangezien de metallurg die met het staal werkt, meer moeite zal hebben om de vorm van het metaal te veranderen, is er een limiet aan de grootte en de dikte van het staal dat met succes kan worden gesmeed. Hoe groter het metalen gedeelte waaraan wordt gewerkt, hoe moeilijker het is om te smeden.