Stal ulepszana cieplnie: właściwości stali ulepszanej cieplnie
Ulepszanie cieplne (obróbka cieplna) to proces technologiczny, który ma na celu zmianę właściwości mechanicznych i fizykochemicznych metali i stopów w stanie stałym przede wszystkim przez wywołanie zmian strukturalnych, będących głównie funkcją temperatury, czasu oraz działania środowiska. To szereg zabiegów cieplnych, które wpływają na poprawę własności stali.
Obróbkę cieplną dzielimy na operacje technologiczne, takie jak hartowanie i wyżarzanie, oraz zabiegi, będące częścią składową operacji, czyli np. nagrzewanie, wygrzewanie, chłodzenie. W uproszczonym schemacie proces obróbki cieplnej polega na wykonywaniu określonych czynności, tj. nagrzewaniu stopu z określoną prędkością do założonej temperatury, wygrzewanie w tej temperaturze przez określony czas, a następnie chłodzenie z różnymi prędkościami.
Stal ulepszona cieplnie wyróżnia specyficznymi właściwościami, które determinują jej późniejsze zastosowanie.
Dlaczego stal jest poddawana obróbce cieplnej?
Silniki, części maszyn i wiele innych elementów stosowanych w różnych gałęziach przemysłu pracuje pod zmiennym obciążeniem (niekiedy udarowym). Zwykłe hartowanie stali mogłoby okazać się niewystarczającym zabiegiem. Stale o strukturze martenzytycznej są wprawdzie wytrzymałe, odporne na ścieranie i twarde, ale jednocześnie cechują się kruchością i nie wykazują cech plastycznych. W tym przypadku niezbędne okazuje się ulepszanie cieplne, które pozwala uzyskać optymalną strukturę stali. Podnosi jej właściwości wytrzymałościowe i plastyczne.
Stal ulepszona cieplnie znalazła zastosowanie w technice i konstrukcji różnorodnych elementów maszyn, pojazdów czy budowli. Współcześnie wykorzystywane są różnorodne możliwości związane z modyfikacją stali w celu dostosowywania jej do konkretnych potrzeb oraz specyfiki późniejszego zastosowania. Odpowiedni dobór warunków hartowania, a następnie odpuszczania, istnieje możliwość uzyskania stali o różnych parametrach wytrzymałościowych, udarnościowych, plastycznych itd. Bardzo często można w ten sposób wykorzystać znacznie tańszą stal węglową ulepszoną cieplnie zamiast droższych stali stopowych.
