Obróbka cieplna stali w próżni

Rodzaje obróbki cieplnej stali

Obróbka cieplna stali obejmuje różne metody, które pozwalają na kształtowanie właściwości materiału w celu dostosowania go do specyficznych wymagań przemysłowych. Jednym z podstawowych rodzajów jest obróbka cieplna zwykła , która składa się najczęściej z trzech wspomnianych wcześniej etapów: nagrzewania, wygrzewania i schładzania. Proces ten pozwala na uzyskanie odpowiedniej twardości, wytrzymałości i elastyczności stali. W ramach obróbki cieplnej zwykłej stal można poddać również procesom wyżarzania, hartowania, odpuszczania czy starzenia. Obróbka cieplna zwykła jest szeroko stosowana w procesach przemysłowych, gdzie kluczowe znaczenie mają właściwości mechaniczne materiału .

Kolejnym rodzajem obróbki cieplnej jest obróbka cieplno-chemiczna, która polega na zmianie składu chemicznego i struktury powierzchniowej warstwy materiału. Obejmuje ona szereg czynności mających na celu wprowadzenie do przypowierzchniowej warstwy stali dodatkowych pierwiastków chemicznych w celu uzyskania pożądanych właściwości użytkowych materiału. Proces ten może uwzględniać różne techniki, takie jak nawęglanie, azotowanie czy borowanie. Aby obróbka cieplno-chemiczna przebiegła prawidłowo, konieczne jest uwzględnienie właściwości chemicznych stali oraz pierwiastka, jakim ma zostać nasycona. Musi on odpowiednio reagować z metalem podstawowym oraz znajdować się w stanie wolnych atomów wykazujących dużą aktywność.

Obróbka cieplno-mechaniczna to kolejny rodzaj obróbki stali, który łączy działanie wysokiej temperatury z odkształceniem plastycznym materiału . W tym przypadku można wyróżnić dwie podstawowe metody: wysokotemperaturowa, gdy oddziaływanie mechaniczne ma miejsce powyżej temperatury rekrystalizacji materiału, a także niskotemperaturową, jeśli do odkształcenia plastycznego dochodzi poniżej temperatury rekrystalizacji. Ostatnim omawianym rodzajem obróbki cieplnej jest obróbka cieplno-magnetyczna, która wykorzystuje pole magnetyczne w połączeniu z wysoką temperaturą do modyfikacji właściwości stali. Proces ten może wpłynąć na zmianę właściwości magnetycznych stopów.

Nagrzewanie stali

Nagrzewanie stali to kluczowy etap w procesie obróbki cieplnej, który ma na celu przygotowanie materiału do dalszych operacji technologicznych. Proces ten polega na podniesieniu temperatury stali do określonego poziomu, który zależy od rodzaju stali oraz zamierzonych efektów obróbki. W trakcie nagrzewania dochodzi do przemian fazowych w strukturze materiału, które wpływają na jego właściwości mechaniczne i fizyczne. Ważnym aspektem tego procesu jest równomierne rozprowadzenie ciepła w całej objętości stali , co zapobiega powstawaniu naprężeń i pęknięć. Dlatego też stosuje się różne metody nagrzewania, które umożliwiają precyzyjną kontrolę temperatury i czasu nagrzewania.

Wygrzewanie i chłodzenie stali

Wygrzewanie to etap, w którym stal utrzymywana jest przez określony czas w wysokiej temperaturze, co pozwala na równomierne rozłożenie ciepła i stabilizację struktury materiału. Chłodzenie stali po nagrzewaniu i wygrzewaniu jest istotnym etapem obróbki cieplnej , który wpływa na końcowe właściwości materiału. Proces ten musi być przeprowadzany w sposób kontrolowany. W zależności od szybkości chłodzenia można wyróżnić powolne studzenie, szybkie oziębianie oraz wychładzanie polegające na wytrzymaniu materiału w określonej temperaturze. Proces obejmujący nagrzewanie, wygrzewanie oraz powolne chłodzenie nazywany jest wyżarzaniem stali.

Hartowanie stali

Hartowanie stali jest jednym z kluczowych procesów obróbki cieplnej, który ma na celu zwiększenie twardości i wytrzymałości materiału. Proces ten polega na nagrzewaniu stali do temperatury austenityzacji, a następnie szybkim schładzaniu w odpowiednim medium chłodzącym, takim jak woda, olej czy solanka. W wyniku szybkiego schładzania dochodzi do przemiany austenitu w martenzyt, który charakteryzuje się wysoką twardością i kruchością. Hartowanie stali znajduje szerokie zastosowanie w przemyśle maszynowym, motoryzacyjnym oraz narzędziowym, gdzie wymagana jest wysoka odporność na zużycie i obciążenia mechaniczne. Po hartowaniu można przeprowadzić wymrażanie stali lub jej odpuszczanie.

Odpuszczanie stali to proces obróbki cieplnej, który ma na celu redukcję naprężeń wewnętrznych powstałych podczas hartowania oraz poprawę właściwości mechanicznych materiału. Proces ten polega na nagrzewaniu zahartowanej stali do temperatury poniżej temperatury przemiany eutektoidalnej, a następnie powolnym schładzaniu. Odpuszczanie pozwala na zmniejszenie kruchości stali, poprawę jej elastyczności oraz zwiększenie odporności na pękanie . W zależności od temperatury odpuszczania można uzyskać różne kombinacje twardości i wytrzymałości materiału. Niskotemperaturowe odpuszczanie, zwane także odpuszczaniem niskim, pozwala na zachowanie wysokiej twardości i odporności na ścieranie. Odpuszczanie średnie skutkuje wzrostem sprężystości, a wysokie – udarności stali.

Przesycanie stali to zaawansowany proces obróbki cieplnej, który przebiega podobnie do hartowania. Polega na nagrzewaniu materiału do wysokiej temperatury, wygrzaniu, a następnie szybkim schładzaniu. Proces ten ma na celu zwiększenie plastyczności materiału, jednak może negatywnie wpływać na jego wytrzymałość i twardość. W trakcie przesycania stal jest nagrzewana do temperatury powyżej punktu granicznej rozpuszczalności, a następnie szybko schładzana, co prowadzi do zatrzymania rozpuszczonych składników w roztworze. Po przesycaniu często stosuje się proces starzenia, który polega na kontrolowanym wygrzewaniu materiału w celu wytrącenia nadmiaru składników znajdujących się w przesyconym roztworze.

Wymrażanie stali

Dla naszych Klientów z Zielonej Góry i całego województwa lubuskiego zajmujemy się również procesem wymrażania stali, dzięki któremu możemy uzyskać większą twardość i stabilność wymiarową materiału. Aby osiągnąć jak najlepsze efekty, metodę podzerową należy wdrożyć zaraz po zakończeniu hartowania. Technologia wymrażania polega na ochłodzeniu materiału poniżej 0°C za pomocą ciekłych lub stałych środków chłodzących, przetrzymania, a następnie podgrzania do temperatury otoczenia. Ten proces obróbki stali stosuje się w produkcji specjalistycznych narzędzi powszechnie używanych w różnych dziedzinach przemysłu. W celu omówienia szczegółów współpracy zapraszamy do kontaktu. Chętnie udzielimy Państwu dodatkowych informacji dotyczących metody wymrażania metali.

Hartownia w okolicach Zielonej Góry

Nasza hartownia w okolicach Zielonej Góry to nowoczesne przedsiębiorstwo specjalizujące się w obróbce cieplnej stali. Oferujemy również szeroki zakres innych usług dla różnych gałęzi przemysłu, obejmujący m.in. obróbkę skrawaniem CNC. Dzięki zaawansowanej technologii i doświadczonemu zespołowi specjalistów jesteśmy w stanie sprostać wymaganiom nawet najbardziej wymagających Klientów. Zakład wyposażony jest w najnowsze urządzenia, które umożliwiają precyzyjną kontrolę temperatury i czasu nagrzewania, co przekłada się na wysoką jakość obróbki. Hartowanie w Zielonej Górze oraz pozostałe usługi wykonujemy dla Klientów z wielu sektorów. Każdy z procesów jest przeprowadzany zgodnie z rygorystycznymi normami jakościowymi, co gwarantuje uzyskanie optymalnych właściwości mechanicznych i fizycznych materiału.