Odpuszczanie stali
Odpuszczanie
Odpuszczanie to rodzaj obróbki cieplnej, który polega na nagrzaniu elementów do temperatur poniżej Ac1, wygrzaniu w zadanych temperaturach i następnym chłodzeniu z określoną prędkością.
U nas można zamówić kilka rodzajów odpuszczania. Dla narzędzi pomiarowych i tnących sprawdzi się odpuszczanie niskie przy 250 °C, dla sprężyn, resorów i matryc — odpuszczanie średnie (350–500 °C), a optymalnego połączenia wytrzymałości i udarności stali można osiągnąć dzięki odpuszczaniu wysokiemu w temperaturze 500–680 °C.
Odpuszczanie jest końcową operacją obróbki cieplnej, w wyniku której elementy uzyskują wymagane właściwości mechaniczne.
W zależności od temperatury i przeznaczenia wyróżnia się:
- Odpuszczanie niskie przeprowadza się w temperaturze do 250 °C. Zmniejsza się wtedy naprężenia po hartowaniu, martensyt hartowniczy przekształca się w martensyt odpuszczania, rośnie wytrzymałość, a udarność nieznacznie się poprawia bez wyraźnego spadku twardości.
Odpuszczania niskiego używa się dla narzędzi tnących i pomiarowych ze stali węglowych i nisko stopowych oraz dla elementów po hartowaniu indukcyjnym (hartowaniu powierzchniowym), cementacji, cyjanowaniu i nitrocementacji. - Odpuszczanie średnie wykonuje się w temperaturze 350–500 °C i stosuje m.in. dla resorów, sprężyn oraz matryc. Zapewnia wysokie granice sprężystości i wytrzymałość na zmęczenie oraz odporność na relaksację. Struktura stali po odpuszczaniu średnim to troostyt odpuszczania lub troostomartensyt; twardość stali wynosi 40–50 HRC.
- Odpuszczanie wysokie przeprowadza się w temperaturze 500–680 °C. Struktura stali po odpuszczaniu wysokim to sorbity odpuszczania. Odpuszczanie wysokie daje najlepsze połączenie wytrzymałości i udarności stali. Hartowanie z odpuszczaniem wysokim jednocześnie podnosi wytrzymałość na rozciąganie, granicę plastyczności, względne zwężenie i szczególnie udarność. Obróbkę cieplną składającą się z hartowania z odpuszczaniem wysokim często nazywa się ulepszaniem cieplnym.
- Odpuszczanie stabilizujące — szczególny rodzaj odpuszczania stosowany w trakcie wytwarzania utwardzonego elementu w celu obniżenia i ustabilizowania naprężeń pozostałych po obróbce mechanicznej. Temperatura odpuszczania stabilizującego powinna być o 20–30 °C niższa od temperatury odpuszczania po hartowaniu.
W stali zahartowanej nawet w temperaturze pokojowej, a tym bardziej w wyniku klimatycznych wahań temperatury zachodzą powolne (przez wiele lat) procesy rozpadu martensytu, przemiany austenitu szczątkowego w martensyt oraz rozluźniania naprężeń. Wszystkie te zjawiska prowadzą do stopniowej zmiany wymiarów wyrobu. Dla wyrobów takich jak narzędzia pomiarowe wysokiej klasy dokładności i łożyska precyzyjne niedopuszczalne są zmiany wymiarów nawet o kilka mikrometrów. Stabilizacji martensytu i stanu naprężeń osiąga się przez niskie (stabilizujące) odpuszczanie w temperaturze 100–180 °C z wygrzaniem do 30, a czasem nawet do 150 godz.