Oosthoek Encyclopedie

Oosthoek's Uitgevers Mij. N.V (1916-1925)

Gepubliceerd op 27-06-2020

harden

betekenis & definitie

(hardde, heeft gehard), (overg.)

1. hard maken, m.n. als technische bewerking (e): staal —;
2. (het lichaam) sterk maken, bestand maken tegen koude, honger en ontberingen: hij is gehard door weer en wind; hij heeft zich van jongs af aan gehard;
3. uithouden, verduren: die felle kou is niette het is hier niet te — van de stank; (scherts.) hij kan het in die betrekking best —, hij heeft het lang niet kwaad.

(e) Te onderscheiden zijn:

1. Harden van oliën, een bewerking waarbij vloeibare vette olie wordt omgezet in vast vet. De olie wordt hiertoe bij verhoogde temperatuur in tegenwoordigheid van een katalysator behandeld met waterstof. Hierbij worden onverzadigde vetzuren omgezet in verzadigde vetzuren, die een veel hoger smeltpunt hebben. De reactie kan bij meervoudig onverzadigde zuren ook trapsgewijs verlopen, zodat b.v. linoleenzuur achtereenvolgens in linolzuur, oliezuur en stearinezuur wordt omgezet. Indien de reactie zo verloopt, dat eerst al het linoleenzuur, daarna al het linolzuur en pas tenslotte het oliezuur reageert, spreekt men van een volkomen selectieve hydrogenering. Door een juiste keuze van de condities (temperatuur, druk, aard katalysator) kan de selectieve hydrogenering ook op technische schaal goed worden benaderd. Dit is van belang om uit oliën met een hoog linoleenzuurgehalte te verkrijgen, die belangrijk zijn in verband met de eigenschappen van het linolzuur, dat tot de →essentiële vetzuren behoort.

Het hardingsproces kan zowel continu als ladingsgewijze worden uitgevoerd bij een temperatuur van 170—200 °C een druk van 1-5 atm en metallisch nikkel op drager als katalysator, die na het proces door filtratie van het geharde produkt wordt gescheiden. In verband met mogelijke vergiftiging van de katalysator moet de olie vóór het harden een →raffinageproces ondergaan. Tijdens het harden kunnen zowel vrij vetzuur als ongewenste geuren smaakstoffen ontstaan, zodat de geharde olie opnieuw moet worden geraffineerd voordat zij kan worden verwerkt in →margarine of →spijsvetten.

2. Het harden van staal is het afkoelen van staal vanuit austenitische toestand, b.v. van 800 °C, zodanig dat martensietvorming optreedt. Dit martensiet is een niet-evenwichtsstructuur die ontstaat door middel van een diffusieloze transformatie. Bevat het staal koolstof dan is het martensiet ruimtelijk gecenterd tetragonaal en bijzonder hard. De hardheid is ongeveer evenredig met het koolstofgehalte tot ca. 0,5 % C. Bij 0,8% C wordt de maximale hardheid bereikt (67 rockwell C). Bij ongelegeerd staal moet zeer snel worden afgekoeld (afschrikken in water of voor dunne stukken in olie) om het concurrerende proces, perlietvorming, gepaard gaande met diffusie, te voorkomen. Door legeren met chroom, nikkel, mangaan, molybdeen enz. wordt de (concurrerende) perliettransformatie vertraagd zodat minder snel behoeft te worden afgekoeld om martensiet te verkrijgen, terwijl tevens een diepere doorharding wordt verkregen. Door een minder snelle afkoeling, door koelen in olie, zoutbad, lucht enz. kan worden voorkomen dat door scheurvorming en trekken vormverandering optreedt.

Na het harden wordt staal ontlaten door het te verhitten op ca. 180 °C gedurende een uur. Hierdoor gaat de tetragonale martensiet over in kubische martensiet. Het staal wordt hierdoor minder bros terwijl de hardheid nauwelijks afneemt. Wil men niet een hard doch een sterk en taai materiaal dan wordt het staal na het harden veredeld door verhitten op b.v. 500 °C. Door het kiezen van de veredelingstemperatuur kan men een groot aantal verschillende combinaties van sterkte en taaiheid verwezenlijken. Bij het harden van snelstaal (samenstelling b.v. l’% C, 18 % W, 4 % Cr) wordt eveneens koolstofhoudende martensiet gevormd, doch door een warmtebehandeling (ontlaten op ca. 600 °C) wordt nog een secundaire harding verkregen die berust op precipitatie van carbiden.

Snelstaal wordt gehard door korte tijd te verwarmen op ca. 1300 °C, harden, en daarna in stromende lucht af te koelen. De hoge temperatuur is nodig om carbiden op te lossen.