Rodzaje procesów termicznej obróbki stali

Obróbka termiczna stali kojarzy nam się głównie z wyżarzaniem, ale to nie jedyna obróbka cieplna tego niezwykle cennego w przemyśle i budownictwie stopu. Obróbka termiczna to zbiorcza nazwa różnych metod przygotowywania półproduktów i gotowych elementów z wykorzystaniem nagrzewania, wygrzewania i chłodzenia do zadanych temperatur z konkretną szybkością. W naszym wpisie przyjrzymy się podziałowi procesów termicznej obróbki stali.

Rodzaje obróbki cieplnej metali i stopów. Ogólny podział

Obróbka termiczna różnych metali i stopów to temat bardzo obszerny, jednak musimy od niego właśnie zacząć. W treściach naukowych znajdziemy w pierwszej kolejności podział na:

• obróbkę cieplną zwykłą, przy której zmiany struktury oraz właściwości materiału są spowodowane przede wszystkim zmianami temperatury,
• obróbkę cieplno-chemiczną, która odbywa się w ośrodku wpływającym na skład chemiczny, strukturę i właściwości wierzchniej warstwy obrabianego materiału,
• obróbkę cieplno-plastyczną (inaczej mechaniczną), przy której na własności obrabianego materiału wpływa dodatkowo odkształcenie plastyczne.

Ulepszanie stali wśród metod zaliczanych do obróbki cieplnej zwykłej

Wyżarzanie, o którym wspomnieliśmy we wstępie, to jeden z procesów zaliczanych do obróbki cieplnej zwykłej obok hartowania i odpuszczania oraz przesycania i starzenia. Skupmy się tym razem na hartowaniu i odpuszczaniu stali. Hartowanie i odpuszczanie łączymy w tzw. ulepszanie cieplne według klasyfikacji z książki „Podstawy nauki o materiałach i metaloznawstwo” prof. dr hab. inż Leszka Dobrzańskiego, naszego krajowego specjalisty w zakresie inżynierii materiałowej.

Odpuszczanie cieplne elementów stalowych

Stal do ulepszania cieplnego wykorzystywana jest do produkcji elementów bardzo obciążonych, narażonych na uderzenia, skręcanie i drgania. Stąd u nas rury do ulepszania cieplnego, czy pręty do ulepszania cieplnego – ze wskazaniem takiej właśnie obróbki. Proces odpuszczania cieplnego po hartowaniu dzielimy ze względu na temperaturę:

• 150-250 st. C – odpuszczanie niskie, które pozwala usuwać naprężenia hartownicze przy zachowaniu wysokiej twardości,
• 250-500 st. C – odpuszczanie średnie, które pozwala uzyskać wysoką wytrzymałość i sprężystość przy znacznym obniżeniu twardości,
• powyżej 500 st. C – odpuszczanie wysokie, które pozwala uzyskać wysoką wytrzymałość przy niskiej twardości.

Wybór odpowiedniego procesu zależy od docelowego przeznaczenia danego produktu.