Obróbka cieplna wyrobów stalowych. Co warto wiedzieć?

Właściwości wyrobów wykonanych z różnych gatunków stali zależą nie tylko od ich składu chemicznego, ale w dużej mierze także od wykorzystanego sposobu obróbki. Jedną z metod na podnoszenie wytrzymałości materiału przeznaczonego do szczególnie wymagających zastosowań jest przeprowadzanie dodatkowej obróbki cieplnej, która wpływa na poprawę własności mechanicznych np. dopuszczalnego obciążenia lub twardości.

Dlaczego stosuje się obróbkę cieplną stali?

Wytrzymałość stali wynika w dużej mierze z rodzaju dodatków stopowych użytych do jej wytworzenia. Znaczenie ma także jej struktura wewnętrzna, w tym rodzaj powstałych w materiale tzw. ziaren. Charakterystykę z tym związaną można kształtować, poddając metal obróbce cieplnej z odpowiednio dopasowanymi temperaturami nagrzewania oraz czasem chłodzenia. Przeprowadza się ją na ogół po zakończeniu innych operacji, np. różnych sposobów obróbki skrawaniem, która pozwalają na nadanie przygotowywanemu wyrobowi ostatecznej geometrii, choć niekiedy obróbka cieplna ma miejsce także na wcześniejszych etapach produkcji, jeżeli jej późniejsze zastosowanie nie byłoby możliwe np. z uwagi na rozmiary elementu. W zależności od zastosowanego procesu w grę może wchodzić tzw. normalizowanie, wyżarzanie czy hartowanie i odpuszczanie, jak również przesycanie albo starzenie.

Jak wygląda obróbka cieplna stali?

Obróbka cieplna stali wiąże się z podnoszeniem temperatury wyrobu do odpowiedniego dla konkretnego procesu poziomu, utrzymywaniem jej przez ściśle określony czas, a następnie przeprowadzanym we właściwym tempie schładzaniem. W ramach obróbki cieplnej polegającej na wyżarzaniu metalu uzyskuje się zwykle ujednolicenie struktury niezbędne po innych procesach technologicznych. W przypadku hartowania i odpuszczania celem jest zmiana struktury banitycznej na martenzytyczną, a dla osiągnięcia pożądanego rezultatu konieczne jest właściwe dopasowanie zarówno temperatury grzania, jak i czasu oraz ośrodka, w jakim następuje schładzanie. Hartowanie może być prowadzone powierzchniowo, gdy dotyczy jedynie zewnętrznej warstwy materiału albo objętościowo. Przemianie ulega wówczas również metal znajdujący się wewnątrz elementu. Jeśli w grę wchodzi przesycanie, to celem operacji jest zapewnienie równomiernego rozkładu pierwiastków tworzących stop w strukturze metalu. Obróbkę cieplną metali oferuje m.in. firma Steel Trans. W ramach świadczonych usług możliwe jest wyżarzanie oraz hartowanie prętów o średnicach między 18 a 105 mm, w tym m.in. procesy realizowane zgodnie z normami EN 10083 i 10084.