Hartowanie
DWJ Narzędziownia CNC
Możesz nas obserwować:
Hartowanie metali w piecu elektrycznym – kompleksowa obróbka cieplna
Czy wiesz, że hartowanie metali w piecu elektrycznym to jeden z najskuteczniejszych sposobów na zwiększenie twardości, wytrzymałości i odporności na zużycie metalowych elementów?
Dzięki precyzyjnej kontroli temperatury i atmosfery w piecu elektrycznym, proces hartowania pozwala osiągnąć wyjątkowe właściwości mechaniczne stali, żeliwa i innych stopów.
Jak wygląda proces hartowania w piecu elektrycznym?
- Nagrzewanie: Element metalowy umieszczany jest w piecu (np. elektrycznym, gazowym, próżniowym) i podgrzewany do precyzyjnie określonej temperatury, zwanej temperaturą austenityzacji (zazwyczaj w zakresie 750-1050°C, w zależności od gatunku stali). W tej temperaturze struktura stali przekształca się w jednorodny roztwór stały – austenit.
- Wygrzewanie (Austenityzowanie): Po osiągnięciu docelowej temperatury, element jest przetrzymywany w piecu przez określony czas. Celem tego etapu jest zapewnienie całkowitej i równomiernej przemiany struktury w całej objętości materiału.
- Szybkie Chłodzenie (Hartowanie): To kluczowy moment całego procesu. Rozgrzany element jest gwałtownie schładzany w specjalnie dobranym ośrodku. Szybkość chłodzenia musi być na tyle duża (większa od tzw. szybkości krytycznej), aby uniemożliwić naturalny powrót do miękkiej struktury, a zamiast tego „zamrozić” w materiale strukturę martenzytyczną lub bainityczną – niezwykle twardą, ale jednocześnie kruchą.
Ośrodki chłodzące w procesie hartowania:
-
Woda: Zapewnia bardzo dużą szybkość chłodzenia, stosowana do stali węglowych. Stwarza ryzyko pęknięć i deformacji.
-
Olej hartowniczy: Chłodzi wolniej niż woda, co zmniejsza naprężenia i ryzyko odkształceň. Idealny do stali stopowych. To najpopularniejsza metoda, znana jako hartowanie w oleju.
-
Powietrze/Gazy techniczne: Stosowane do wysokostopowych stali narzędziowych, które mają mniejszą krytyczną szybkość chłodzenia.
-
Roztwory polimerowe: Nowoczesna alternatywa, pozwalająca na regulację szybkości chłodzenia pomiędzy wodą a olejem.
Dlaczego warto wybrać hartowanie w piecu elektrycznym?
- Precyzja: Dokładna kontrola temperatury i czasu procesu.
- Równomierność: Zapewnia równomierne nagrzewanie całego elementu.
- Powtarzalność: Wysoka powtarzalność parametrów procesu.
- Ekologiczność: Piece elektryczne są bardziej przyjazne dla środowiska niż piece gazowe.
- Bezpieczeństwo: Łatwa obsługa i wysoki poziom bezpieczeństwa.
Zastosowanie hartowanych elementów:
- Przemysł narzędziowy: Produkcja narzędzi tnących, form, matryc.
- Przemysł motoryzacyjny: Produkcja elementów układu napędowego, zawieszenia.
- Przemysł medyczny: Produkcja instrumentów chirurgicznych.
- Przemysł lotniczy: Produkcja elementów konstrukcyjnych.
DWJ
Odpuszczanie – klucz do uzyskania równowagi
Stal bezpośrednio po hartowaniu jest ekstremalnie twarda, ale również bardzo krucha, co uniemożliwia jej praktyczne zastosowanie w większości aplikacji. Aby zniwelować tę niepożądaną cechę, wykonuje się proces odpuszczania.
Polega on na ponownym nagrzaniu zahartowanego elementu do temperatury poniżej temperatury austenityzacji (zazwyczaj 150-650°C), wygrzaniu go i następnie powolnym studzeniu.
Cel odpuszczania:
-
Redukcja kruchości: Główny cel procesu.
-
Usunięcie naprężeń hartowniczych: Minimalizuje ryzyko pęknięć.
-
Uzyskanie optymalnego kompromisu między twardością, wytrzymałością a ciągliwością.
Wysokość temperatury odpuszczania decyduje o finalnych właściwościach materiału. Im wyższa temperatura, tym niższa twardość, ale wyższa udarność (odporność na pękanie).
Szukasz profesjonalnej obróbki cieplnej?
Skontaktuj się z nami, a nasi specjaliści doradzą Ci najlepsze rozwiązanie dla Twoich potrzeb.
Galeria realizacji
