Czy stal nierdzewną można hartować?
Stal to stop żelaza z węglem, który bez specjalnej obróbki cieplnej jest surowcem miękkim, giętkim i mało wytrzymałym. Głównymi składnikami stali są żelazo i węgiel (nie więcej niż 2,11%). Hartowanie to proces, który polega na nagrzaniu danego materiału do temperatury hartowania i trzymaniu go w tych warunkach do momentu przebudowy jego struktury wewnętrznej. Potem następuje schłodzenie. Przeprowadzenie hartowania powoduje poprawę własności takich jak twardość, wytrzymałość, sprężystość, granica plastyczności, zwiększenie odporności na ścieranie.
Jakie właściwości ma stal nierdzewna?
Stal nierdzewna to surowiec niezwykle odporny na korozję i wysoką temperaturę. Jest spawalny i cechuje się ogromną wytrzymałością. Zdarza się jednak, że naturalne parametry materiału są niewystarczające. I tu nasuwa się pytanie: czy czy stal nierdzewną się hartuje?
Najważniejsze właściwości stali nierdzewnej to:
- odporność na korozję i niekorzystne warunki pogodowe,
- wytrzymałość termiczna,
- spawalność i możliwość łączenia,
- duża plastyczność,
- przewodnictwo elektryczne oraz cieplne,
- estetyczność materiału.
Ze względu na zawartość chromu stale nierdzewne nazywane są chromowymi.
Wyróżnia się następujące rodzaje stali nierdzewnych:
- stale nierdzewne austenityczne,
- stale nierdzewne ferrytyczne,
- stale nierdzewne austenityczno-ferrytyczne typu Duplex,
- stale nierdzewne martenzytyczne,
- stale nierdzewne utwardzane wydzieleniowo.
Poszczególne rodzaje stali nierdzewnej różnią się między sobą składem chemicznym. Przede wszystkim chodzi o zawartość chromu oraz węgla – to wpływa na parametry oraz możliwości obróbki poszczególnych gatunków stali. Stale nierdzewne poddaje się obróbce cieplnej w celu odprężenia, hartowania, wyżarzania, by zwiększyć plastyczność i odporność na korozję. Generalnie nagrzewanie w czasie obróbki cieplnej przeprowadza się w specjalnych piecach: gazowych, elektrycznych i z kąpielą.
Stal nierdzewna – hartowanie
Stal nierdzewna ma bardzo wiele zastosowań. Czasami wymaga to poprawy parametrów wytrzymałościowych materiału i wtedy konieczne jest hartowanie. Szczególnie dotyczy to najbardziej miękkich stali nierdzewnych austenitycznych i austenityczno-ferrytycznych (Duplex). Czy stal nierdzewną można hartować?
Stal austenityczną hartuje się w temperaturach 1000–1050°C, a następnie odpuszcza w temperaturze 600–700 stopni. Zasadą jest, że przy większej ilości węgla i chromu zwiększa się skuteczność hartowania surowca. Stale nierdzewne martenzytyczne to grupa o wysokich własnościach wytrzymałościowych (np. duża odporność na ścieranie). Nadają się do stosowania w mało agresywnych warunkach środowiskowych. Wykorzystywane są m.in. do produkcji sprzętu chirurgicznego, narzędzi do cięcia, membran kompresorów, sprężyn, noży kuchennych.
Dobra stal nierdzewna do hartowania to stal martenzytyczna 440. Ma wysoką zawartość węgla i chromu. Charakteryzuje się bardzo dużą wytrzymałością, odpornością na korozję i na zużycie, dobrą twardością i stabilnością wymiarową w wysokiej temperaturze. Po hartowaniu osiąga wysoką wytrzymałość na rozciąganie, zwiększa twardość i odporność na zużycie ścierne. Stal nierdzewna 440 nadaje się na elementy łożysk kulkowych oraz zaworów.
Jak hartować stal nierdzewną?
Jak hartować stal nierdzewną i jak przestrzegać zasad bezpieczeństwa? Niezbędny jest ubiór ochronny zawierający rękawice i specjalistyczne okulary. Należy zaopatrzyć się w gaśnicę klasy B. Proces hartowania powinien być wykonywany na powierzchni metalowej lub stalowej, by zminimalizować ryzyko pożaru. Stal powinno się trzymać bezpośrednio w płomieniu przy pomocy odpowiednich szczypiec. Należy ogrzać całość jej powierzchni, a potem celować w obszar przeznaczony do hartowania. Potem trzeba ją schłodzić w wodzie lub oleju. Po ostygnięciu usuwa się wszelkie pozostałości środka hartującego. Przykładowo obróbka cieplna stali nierdzewnej 440C polega na hartowaniu w temperaturze 1010–1065°C i w ciepłym oleju albo na powietrzu. Potem stal jest odpuszczana w temperaturze 150–400°C, by zwiększyć jej własności mechaniczne.
