Obróbka cieplna – dlaczego się ją stosuje? Podpowiadamy!

Obróbka cieplna stanowi jeden z tych procesów, który może zmienić adekwatności materiału za sprawą kontrolowania temperatury jego nagrzewania oraz szybkości chłodzenia. Obróbka cieplna metali znajduje dziś naprawdę szerokie zastosowanie, zwłaszcza w stopach żelaza, aluminium, między czy magnezu – tego rodzaju tworzywa poddawane są przystosowaniu pod kątem cech do jakich należą między innymi twardość, wytrzymałość, odporność na korozję i zużycie czy przewodność elektryczną. Obróbka cieplna najczęściej stosowana jest w celu ulepszenia adekwatności mechanicznych, redukcji stresu wewnętrznego (zmniejszenia ryzyka pęknięć czy odkształceń), optymalizacji konstrukcji, zwiększenia odporności na korozję czy ulepszenia powtarzalności. Już dziś poznaj główne rodzaje obróbki cieplnej stali stopowych, a także obszary zastosowania tego procesu. Zdecydowanie jest w czym wybierać!

Główne rodzaje obróbki cieplnej stali stopowych

Jednym z częstych typów obróbki cieplnej stali stopowych jest przede wszystkim wyżarzane, które polega na nagrzewaniu stali do temperatury powyżej punktu krytycznego, utrzymywaniu jej, a następnie powolnym chłodzeniu. Dzięki temu eliminuje się stres wewnętrzny, zwiększa plastyczność oraz poprawia obrabialność całego tworzywa. Kolejnym typem jest normalizacja, oparta na podgrzaniu tworzywa powyżej temperatury punktu krytycznego, a następnie ochłodzenia go w powietrzu. Celem normalizacji jest między innymi tworzenie drobnoziarnistej struktury oraz eliminacja wad po odlewaniu lub walcowaniu. To jednak nie wszystko – wyróżniamy również hartowanie, czyli proces szybkiego chłodzenia po podgrzaniu do temperatury powyżej punktu krytycznego. Celem hartowania jest zwiększona twardość oraz wytrzymałość, a przy tym również zwiększona odporność na zużycie. Mamy jeszcze odpuszczanie, czyli proces ponownego nagrzewania hartowanej stali do temperatury poniżej punktu krytycznego w celu znacznego złagodzenia wewnętrznych naprężeń. Istnieje również cementowanie, będące procesem nasycania powierzchni stali węglem w wysokich temperaturach, które mogą sięgać choćby 950°. Celem cementowania jest zwiększenie twardości warstwy wierzchniej tworzywa oraz zachowanie plastyczności rdzenia. Wszystkie te procesy łączy jeden cel: wprowadzenie usprawnień. Jednak gdzie adekwatnie stosuje się obrabianą stal? Spieszymy z wyjaśnieniami.

Zastosowanie obróbki cieplnej stali stopowych we współczesnym przemyśle

Obróbka cieplna stali stopowych to proces, który szczególnie znalazł zastosowanie w inżynierii mechanicznej – to właśnie tam wykorzystuje się go do produkcji części o dużej wytrzymałości oraz odporności na zużycie. Mowa tu przede wszystkim o przekładniach, wałach i łożyskach. Obrobione cieplnie tworzywa znajdują swoje zastosowanie także w przemyśle motoryzacyjnym, gdzie stanowią części silnika, skrzyni biegów czy zawieszenia; elementy korpusu są natomiast wykonywane ze stali odpornej na korozję. Również w przemyśle lotniczym mamy do czynienia z częściami z tworzyw biorących udział w obróbce cieplnej. Mowa tu o łopatkach turbin, osłonach oraz konstrukcjach wykonywanych ze stali żaroodpornych i wysoce wytrzymałych; części te nierzadko pracują w ekstremalnych warunkach, stąd ich parametry nie powinny stanowić kwestii przypadku. Także w przemyśle naftowym i gazowym mamy do czynienia z rurami, zaworami oraz kołnierzami odpornymi na wysokie ciśnienia i agresywne media. Przemysł narzędziowy również korzysta z tworzyw wzmocnionych za sprawą obróbki – efektem są produkty skrawające i formujące. Jak więc możemy zauważyć, zastosowanie obróbki cieplnej stali stopowych we współczesnym przemyśle jest dziś naprawdę szerokie. Potwierdza to między innymi Laboratorium Badań Nieniszczących NAFTO, gdzie na stronie nafto-ndt.pl/obrobka-cieplna/ zainteresowani mogą dowiedzieć się więcej na temat obróbki cieplnej. Ważne, aby cały ten proces nadzorowany był przez specjalistów. Dzięki temu będzie się miało pewność, iż utworzone tworzywo posiada pożądane adekwatności.