Nawęglanie stali: nadaj zwykłej stali moc stali wysokowęglowej!

Maciej Gierej
Obróbka cieplno-chemiczna
16.04.2024
Oceń wpis:

0 - 0

0
(0)

Nawęglanie stali - nadaj moc stali niskowęglowej

 

Nawęglanie stali to proces, który polega na zmianie stali niskowęglowej w wysokowęglową. Osiąga się to poprzez nastarczanie stali dużej ilości węgla. Najczęściej odbywa się to w specjalnych piecach, kadziach lub innych zamkniętych instalacjach.

Podczas nawęglania elementy stalowe są nagrzewane w atmosferze bogatej w węgiel. W ten sposób atomy węgla wnikają w strukturę krystaliczną stali na poziomie molekularnym. Efektem tego procesu jest znaczne zwiększenie twardości i wytrzymałości stali.

Nawęglanie to doskonały sposób na uszlachetnienie stali, nadając jej właściwości niezbędne do zastosowania w wymagających warunkach. Jest to powszechnie stosowana metoda w produkcji narzędzi skrawających, elementów maszyn i innych komponentów, które muszą wykazywać wysoką odporność na zużycie i pękanie.

 

Jakie są zalety nawęglania?

  • Twarda powierzchnia: Nawęglanie zwiększa zawartość węgla w warstwie powierzchniowej stali, co skutkuje jej zwiększoną twardością i odpornością na zużycie.
  • Wytrzymałość na zmęczenie: Twarda powierzchnia uzyskana w procesie nawęglania powiększa odporność materiału na zmęczenie.
  • Zachowana plastyczność rdzenia: Podczas gdy powierzchnia staje się twarda, rdzeń elementu zachowuje swoją plastyczność, co zapewnia mu odporność na pękanie.
  • Naprawa dekarbonizacji: W niektórych przypadkach nawęglanie może zneutralizować niechcianą dekarbonizację, która może wystąpić na wczesnym etapie produkcji.

 

Właściwości stali nawęglonej

Zawartość węgla w nawęglonej stali zazwyczaj mieści się w granicach 0,2%, a w warstwie nawęglonej od 0,8% do 1%. Należy jednak pamiętać, że zawartość węgla na powierzchni jest ograniczona do 0,9%. Wyższa zawartość może prowadzić do powstawania austenitu szczątkowego i kruchego martenzytu, co pogarsza właściwości stali.

Większość stali nawęglanych to stale uspokojone (odtlenione poprzez dodanie aluminium). Dzięki temu zachowują one drobne ziarna do temperatury około 1040°C. W przypadku stali gruboziarnistych można zastosować nawęglanie, jeśli podwójne hartowanie doprowadzi do rozdrobnienia ziarna. Zazwyczaj proces ten obejmuje hartowanie bezpośrednie, po którym następuje ponowne hartowanie w niższej temperaturze.

Pamiętaj, że nawęglanie to złożony proces, który wymaga fachowej wiedzy i precyzji. Dlatego też najlepiej powierzyć go doświadczonym specjalistom.