Odpuszczanie stali – proces obróbki cieplnej, któremu poddawana jest stal wcześniej zahartowana. Celem odpuszczania jest usunięcie naprężeń hartowniczych oraz zmiana własności fizycznych zahartowanej stali, a przede wszystkim podniesienie udarności zahartowanej stali kosztem zmniejszenia twardości.
Odpuszczanie polega na rozgrzaniu zahartowanego wcześniej przedmiotu do temperatury w granicach 150 do 650 °C, przetrzymywaniu w tej temperaturze przez pewien czas, a następnie schłodzeniu. W czasie odpuszczania całość lub część martenzytu zawartego w zahartowanej stali rozpada się, wydzielając bardzo drobne ziarna cementytu, tworząc fazy noszące nazwy „martenzyt odpuszczania”, „sorbit odpuszczania” i „troostyt odpuszczania”.
Oferujemy odpuszczanie w temperaturze do 700°C w piecu próżniowym.
W piecu mieszczą się detale o maksymalnych gabarytach 900x600x450 mm i ciężarze do 400kg, co umożliwia obrobienie w jednym procesie technologicznym dużego wsadu, a tym samym pozwala osiągnąć wymierne oszczędności czasu i kosztów w przypadku dużej ilości małych detali. Chłodzenie odbywa się w oleju lub azocie.
Nasze piece pozwalają na obróbkę detali o maksymalnych gabarytach 600x380x280 mm i ciężarze do 150kg oraz 900x600x450 i ciężarze do 350kg.
Odpuszczanie stali – kompleksowy przewodnik
Odpuszczanie zahartowanej stali to kluczowy proces obróbki cieplnej, który następuje po hartowaniu. Hartowanie zwiększa twardość stali ale osłabia właściwości fizyczne stali jak wytrzymałość i udarność stali. Wynik procesu hartowania sprawia że obróbka skrawaniem takiego elementu jest wymagająca. Dlatego stal wcześniej zahartowana wymaga dodatkowych operacji, konieczna jest obróbka cieplna stali. Zwykle w tym celu realizujemy odpuszczanie stali. Proces odpuszczania stali pozwala usunąć naprężenia wewnętrzne i hartownicze, poprawić plastyczność i udarność stali, a jednocześnie kontrolować jej twardość. W Hartowni Łódź realizujemy odpuszczanie stali zgodnie z najwyższymi standardami technologicznymi, prowadzone jest odpuszczanie stali węglowej i odpuszczanie stali nierdzewnej.
Czym jest odpuszczanie stali?
Proces odpuszczania stali polega na nagrzaniu hartowanej stali do odpowiedniej temperatury odpuszczania, utrzymaniu jej przez określony czas odpuszczania, a następnie powolnym chłodzeniu. Ciepło w procesie odpuszczania umożliwia zmniejszenie naprężeń wprowadzonych przez hartowanie oraz poprawę udarności zahartowanej stali. Stal poddana odpuszczaniu zamienia martenzyt odpuszczania na inne struktury jak troostyt odpuszczania, sorbit odpuszczania co wpływa na właściwości fizyczne stali.
Głównym celem odpuszczania jest:
- Usunięcie naprężeń hartowniczych i naprężeń wewnętrznych,
- Zwiększenie udarności stali,
- Poprawa plastyczności stali
- Uzyskanie wysokiej wytrzymałości stali przy określonej twardości.
Rodzaje odpuszczania stali
Odpuszczanie zahartowanej stali ma kilka odmian, w zależności na zakres temperatur, wyróżnia się:
- Odpuszczanie niskie (do 250°C) – głównym celem odpuszczania niskiego jest usunięcie naprężeń hartowniczych, twardość stali zwykle pozostaje bez zmian
- Odpuszczanie średnie (250–500°C) zwiększenie temperatury odpuszczania powoduje obniżenie twardości ale pozwala na uzyskanie wysokiej wytrzymałości
- Odpuszczanie wysokie (powyżej 500°C) dalsze zwiększenie temperatury odpuszczania polepsza obrabialność elementu i poprawia wysokie odpuszczanie udarność
Rodzaje odpuszczania stali dostosowujemy do rodzaju stali oraz wymagań eksploatacyjnych. Odpuszczana jest hartowana zwykła stal węglowa, stal niskostopowa, stale nierdzewne.
Temperatura odpuszczania a kruchość odpuszczania
Dobranie temperatury odpuszczania jest kluczowym parametrem procesu. Górną granicą jest temperatura przemiany eutektoidalnej, ale określona temperatura na każdy etap obróbki zależy od zawartości węgla i domieszek. Wzrost zawartości węgla obniża temperatury krytyczne dla usługi odpuszczania stali. Zawartość węgla powyżej 0,6% sprawia że odpuszczanie stali musi odbywać się w niższych temperaturach, już temperatura przekraczająca 300°C powoduje że twardość stali zwykle jest zbyt niska. Dobranie temperatury odpuszczania oraz określanie temperatury odpuszczania ma bezpośredni wpływ na twardość stali zwykle uzyskiwaną po procesie i właściwości fizyczne stali.
Realizujemy odpuszczanie stali dobierając odpowiedni zakres temperatur:
- Niska temperatura usługi odpuszczania stali – pozwala na zachowanie wysokiej twardości,
- Wysoka temperatura odpuszczania – wpływ odpuszczania stali powoduje zwiększoną udarność kosztem zmniejszenia twardości.
Odpuszczanie stali przyczynia się czasami do wystąpienia problemów z kruchością, którą dzieli się na:
- kruchość odpuszczania I rodzaju – kruchość nieodwracalna, występuje w zakresie temperatur 250–450 °C, odpuszczanie stali przyczynia się do małej odporności na pękanie
- kruchość odpuszczania II rodzaju – kruchość odwracalna, występuje dla temperatury powyżej 500 °C i przyczynia się do niej powolne chłodzenie stali.
Odpuszczanie zahartowanej stali
Odpuszczanie zahartowanej stali ma na celu zmniejszenie twardości. Stal wcześniej zahartowana wymaga precyzyjnego odpuszczania, by uniknąć kruchości odpuszczania. Zwiększenie temperatury odpuszczania może w tym pomóc, ale może spowodować znaczne obniżenie twardości, którego odpuszczanie stali musi unikać.
Odpuszczanie różnych typów stali – stal hartowana
Realizujemy odpuszczanie stali:
- Odpuszczanie stali węglowej, odpuszczanie zwykłej stali – wzrost zawartości węgla zwiększa twardość stali. Wpływ odpuszczania stali zależy od jej przeznaczenia. Odpuszczanie stali węglowej poprawia zwykle wytrzymałość kosztem zmniejszenia twardości. Zwykła stal węglowa – głównym celem odpuszczania jest kompromis między własnościami, hartowanie to etap obróbki który zwiększa twardość stali, odpuszczanie stali musi poprawić udarność i wytrzymałość, które stal wcześniej zahartowana ma niskie.
- Odpuszczanie stali nierdzewnej – tylko niektóre stale nierdzewne poddaje się hartowaniu i odpuszczaniu. Obróbka stali nierdzewnej ma zwykle na celu obniżenie twardości. Odpuszczanie stali nierdzewnej poprawia odporność na korozję, bo redukuje naprężenia i stabilizuje strukturę.
- Odpuszczanie stali szybkotnącej – głównym celem odpuszczania jest usunięcie naprężeń hartowniczych, twardość stali zwykle pozostaje bez zmian.
Obróbka stali nierdzewnej, stal narzędziowa oraz stal niskostopowa wymagają indywidualnego doboru parametrów na każdy etap obróbki istotny jest czas odpuszczania i dobranie temperatury odpuszczania.
Korzyści z odpuszczania
Wpływ odpuszczania stali na jej własności :
- Ciepło w procesie odpuszczania powoduje usunięcie naprężeń hartowniczych,
- Główny wpływ odpuszczania stali to obniżenie twardości,
- Odpuszczanie zahartowanej stali pozwala na uzyskanie wysokiej wytrzymałości i plastyczności,
- Proces odpuszczania stali poprawia udarności zahartowanej stali,
- Stal wcześniej zahartowana poprawia swoje właściwości eksploatacyjne.
Ulepszanie cieplne
Odpuszczanie zahartowanej stali często jest częścią procesu zwanego ulepszaniem cieplnym, które obejmuje połączenie hartowania które (zwiększa twardość stali) i odpuszczania wysokiego dla uzyskania optymalnych właściwości mechanicznych.
FAQ – Najczęstsze pytania o usługi odpuszczania stali
W jakiej temperaturze odpuszczać stal?
To zależy od rodzaju stali oraz oczekiwanych właściwości. Zazwyczaj odpuszczanie stali musi się mieścić w zakresie od 150°C do 680°C.Zwiększenie temperatury odpuszczania sprawia że stal hartowana jest bardziej miękka.
Co daje odpuszczanie zahartowanej stali?
Ciepło w procesie odpuszczania zmniejsza naprężenia wewnętrzne, poprawia udarność i plastyczność, a także pozwala uzyskać wymagane właściwości fizyczne i eksploatacyjne.
Jakie rodzaje stali poddaje się odpuszczaniu?
Zwykła stal węglowa to powszechnie wykorzystywany materiał. Odpuszczanie stali węglowej jest wykonywane najczęściej i stosuje się wszystkie rodzaje odpuszczania stali.
Odpuszczanie stali nierdzewnej obejmuje tylko niektóre ich gatunki (stale nierdzewne martenzytyczne i ferrytyczne). Odpuszczanie stali przyczynia się do poprawy własności użytkowych. Najczęściej stosowane jest odpuszczanie niskie, inne rodzaje odpuszczania stali tylko w wyjątkowych przypadkach. Istotne jest dobranie temperatury odpuszczania tak by stal hartowana nierdzewna nie straciła odporności na korozję przez nadmierne ciepło w procesie odpuszczania.
Podsumowanie
Proces odpuszczania stali to niezbędny etap obróbki cieplnej, w którym stal hartowana dostosowana jest do wymagań eksploatacyjnych. W Hartowni Łódź realizujemy odpuszczanie stali z zachowaniem najwyższych standardów, zapewniając klientom pełną kontrolę nad jakością i parametrami procesu.