Co to jest hartowanie?
Hartowanie jest to rodzaj obróbki cieplnej, który polega na nagrzaniu stali do temperatury hartowania, trzymaniu jej w tej temperaturze przez czas niezbędny do przebudowania struktury wewnętrznej i następnym szybkim schłodzeniu. Dzięki temu stal zyskuje wytrzymałość, twardość, odporność na ścieranie oraz wzrasta jej granica sprężystości i plastyczności. Co jeszcze warto wiedzieć na temat hartowanie stali? Wszystkiego dowiesz się z naszego artykułu. Zapraszamy do lektury!
Hartowanie stali – o czym należy pamiętać?
Podczas hartowania stali niezbędne jest przestrzeganie zasad bezpieczeństwa. Zadbaj więc o odpowiedni ubiór, czyli rękawice i specjalne okulary, które powinieneś mieć na sobie podczas obsługi palnika z propanem. Przed użyciem koniecznie przeczytaj instrukcję, ponieważ producent wskazuje w niej, jak bezpiecznie przeprowadzić hartowanie stali. Cały proces wykonuj na powierzchni metalowej lub stalowej, dzięki czemu znacząco minimalizujesz ryzyko powstania pożaru. Mimo wszystko miej jednak w pobliżu gaśnicę klasy B.
Przede wszystkim stal powinieneś trzymać bezpośrednio w płomieniu przy pomocy metalowych szczypiec, byś nie musiał zbliżać się do ognia. Jeśli nie masz szczypiec lub nie jesteś w stanie przytrzymać stali w ten sposób, ustaw ją na większej powierzchni roboczej (pamiętaj, by była ognioodporna). Na początku ogrzej cały element, a następnie skup się na obszarze, który chcesz hartować. Trzymaj stal nad palnikiem do momentu, w którym zmieni kolor na ciemnoczerwony.
Jak schłodzić stal po hartowaniu?
Gdy stal zostanie już odpowiednio nagrzana, przenieś ją na środek chłodzący. Do tego celu koniecznie użyj szczypiec, ponieważ stal będzie wciąż bardzo gorąca. W momencie, kiedy zanurzysz stal w wodzie czy oleju, odsuń się delikatnie, gdyż może powstać rozprysk lub wytworzyć się para. Stal należy trzymać cały czas dosyć mocno, by nie wypadła ona w trakcie zanurzania. Hartowanie stali powoduje jej szybkie schłodzenie. Stopy znajdujące się wewnątrz również w tym czasie twardnieją. Kiedy środek gaszący przestanie wrzeć, możesz spokojnie usunąć z niego stal. Olej lub woda będą się nadal gotowały, kiedy ciepło będzie przenosiło się ze stali, dlatego dopóki będą pojawiały się pęcherzyki powietrza lub para, trzymaj stal zanurzoną (przez kilka minut). Na koniec połóż stal na powierzchni roboczej. Pamiętaj, że choć stal hartowana jest twarda, to jest też krucha, dlatego nie próbuj jej zginać po schłodzeniu.
Podczas tego procesu nie zapomnij o odpowiednich rękawicach, a także o masce na twarz, by woda lub olej, które mogą rozprysnąć podczas schładzania stali po hartowaniu nie spowodowały uszkodzeń ciała.
Jak oczyścić stal po hartowaniu?
Kiedy stal już ostygnie, możesz z niej spokojnie usunąć wszelkie pozostałości środka hartującego. Pamiętaj jednocześnie, że woda może powodować korozję i uszkodzenie stali, jeśli pozostanie na jej powierzchni. Ponadto ważne jest noszenie rękawiczek podczas czyszczenia stali szmatką.
Hartowanie i odprężanie stali – najważniejsze informacje
Na samym początku nagrzej piekarnik do temperatury 191°C. Kiedy będzie już nagrzany, możesz umieścić w nim stal, jednak wyłącznie z przy zastosowaniu palnika do przedmuchiwania. Gdy element stalowy jest dosyć mały, możesz z powodzeniem użyć mniejszego piekarnika, a nawet tostera.
Stal powinna znajdować się w piekarniku przez trzy godziny. Najlepiej, jeśli umieścisz ją na ruszcie piekarnika lub blasze do pieczenia. Dzięki temu piekarnik najskuteczniej ogrzeje stalowy element. W trakcie odprężenia stal nagrzewa się do poziomu, w którym zmiękczają się również jej stopy i stają się znacznie mniej kruche.
Kiedy konieczne będzie zastosowanie palnika, koniecznie skieruj końcówkę płomienia na obszar hartowania. Podgrzewanie stali powinno być kontynuowane do momentu, w którym nie zauważysz niebieskiego koloru na stali. W tym momencie stal będzie już zahartowana.
Ile powinna stygnąć stal po hartowaniu?
Kiedy minął trzy godziny nagrzewania stali, możesz wyłączyć piekarnik i zostawić ją tam na całą noc. Dzięki temu będziesz mieć pewność, że stal wystygnie. Ponadto w trakcie, gdy będzie ona jeszcze w piekarniku nastąpi normalizacja oraz utrzymanie hartowanej struktury stali. Rano będziesz mógł bezpiecznie wyjąć stal z piekarnika. W przypadku, gdy będzie hartować stal za pomocą palnika, pamiętaj o ustawieniu metalu na stalowej powierzchni przewodzącej ciepło.
Hartowanie stali w oleju
Istnieje także metoda hartowania stali w oleju. Na czym polega? Otóż cały proces nie różni się zbyt mocno od hartowania stali w wodzie. Wybór sposobu zależy przede wszystkim od elementu, jaki chcesz hartować. Jeśli jest duży i dosyć mocno eksploatowany, najlepiej będzie wybrać właśnie metodę hartowania olejem, ponieważ zapewnia ona wyższą udarność hartowaną stali, a przy tym elementy tracą odrobinę na twardości. Jeśli jednak elementem stalowym jest nóż podręczny, znacznie lepszym wyborem będzie hartowanie wodą.
Olej do hartowania – jaki będzie najlepszy?
Tak naprawdę każdy ma inną odpowiedź na to pytanie. Jedni sięgają po zwykły olej rzepakowy i uważają, że jest on w 100% wystarczający. Inni zaś polecają profesjonalne oleje do hartowania, czyli oleje hartownicze, które kosztują nawet ponad 200 zł. Istnieją też osoby, które używają do hartowania stali oleju silnikowego syntetycznego.
W kolejnych artykułach opisaliśmy:
Frezowanie stali – dobór parametrów i prędkości skrawania
Rodzaje stali, oznaczenia, klasyfikacja i normy
Stal 316L (1.4404) właściwości, skład, zastosowanie
Wyżarzanie stali – co to jest, rodzaje
Stal stopowa – co to jest, rodzaje, zastosowanie
Nawęglanie stali – co to jest, na czym polega, metody nawęglania
