Cel hartowania
Celem hartowania jest zawsze zwiększenie wytrzymałości stali lub jej wytrzymałości mechanicznej. W niektórych przypadkach może to być konieczne w przypadku niektórych zastosowań, jeśli twardości, której nie można osiągnąć, nie można osiągnąć, wybierając odpowiedni stop stali.
Poprzez hartowanie
Przez hartowanie rozumie się zmianę strukturalną stali w celu uzyskania większej wytrzymałości, która obejmuje cały przekrój przedmiotu obrabianego. Niekoniecznie ma to miejsce w przypadku innych procesów hartowania. W tzw. Nawęglaniu stal nie jest hartowana na wskroś, a hartowana jest tylko powierzchnia stali.
Główne procesy hartowania
Oprócz hartowania dyfuzyjnego, które jest specjalną formą hartowania, istnieją inne ważne procesy hartowania:
- Hartowanie transformacyjne
- Utwardzanie robocze
- Utwardzanie wydzieleniowe
Hartowanie transformacyjne
Najważniejszą i najczęściej stosowaną formą hartowania stali jest proces hartowania transformacyjnego polegający na przekształceniu żelaza ferrytycznego w inną mikrostrukturę, czyli w żelazo austenityczne.
Proces utwardzania transformacji
Proces konwersji jest bardzo złożony chemicznie. Pod koniec procesu w żelazie coraz częściej tworzy się tzw. Martenzyt (specjalna struktura o dużej wytrzymałości) ze względu na większą ilość swobodnie dostępnego węgla.
Tworzenie martenzytu można kontrolować za pomocą różnicy temperatur (temperatura chłodzenia). Im niższa temperatura chłodzenia i wyższa szybkość chłodzenia, tym więcej martenzytu tworzy się i tym twardsza staje się stal po całkowitym hartowaniu. Używane są różne media chłodzące:
- woda
- olej
- powietrze
- czyste gazy
Wymagania dotyczące hartowności
Zawartość węgla w gatunku stali określa, jak dobrze można hartować stal. Dlatego stale niestopowe o niskiej zawartości węgla należy najpierw nawęglać (jak opisano w przypadku stali do nawęglania). Natomiast poziom chromu w gatunku stali określa, jak głęboko obrabiany przedmiot może być hartowany. Im wyższa zawartość chromu, tym lepsza hartowność.
Utwardzanie robocze
Utwardzanie robocze to proces, który ma stosunkowo mniejszy wpływ na twardość stali. Kiedy stal jest odkształcana określonymi metodami, zmienia się jej gęstość dyslokacji. Wówczas trudniej jest odkształcać się i zwiększać wytrzymałość. Zwiększa się również jego granica elastyczności. Takie odkształcenie wstępne można przeprowadzić na przykład przez walcowanie stali.
Utwardzanie wydzieleniowe
Utwardzanie wydzieleniowe działa tylko w określonych warunkach i nie dotyczy wszystkich stopów. Metale stopowe muszą mieć określone właściwości, aby można było przeprowadzić ten rodzaj utwardzania.
metoda
Najpierw stop jest podgrzewany do tego stopnia, że planowane pierwiastki opadowe przechodzą do roztworu. Temperatura nie może być ani zbyt wysoka, ani zbyt niska, aby wynik utwardzania lub kohezja stopu nie były zagrożone. Następnie jest hartowany i zmienia się jego struktura. Wcześniej poluzowane elementy są teraz dokładnie rozprowadzone w metalu i zapobiegają przemieszczaniu się przemieszczeń. Zwiększa to wytrzymałość metalu.
porady i wskazówki
Po utwardzeniu stal należy również odpuszczać. Odpuszczanie to nagrzewanie się do określonej temperatury w celu uwolnienia stali od wewnętrznych naprężeń po hartowaniu. W zależności od temperatury odpuszczanie zmienia również właściwości stali. Zbyt wysokie temperatury prowadzą do utraty twardości stali.
