Operacje wyżarzania- przez wyżarzanie rozumiemy zabieci cieplne,
które w mniejszym lub większym stopniu prowadzą do stanu równowagi
termodynamicznej w obrabianym stopie. Są to najczęściej: nagrzewane
do określonej temperatury, wygrzewane i chłodzone.
Wyżarzanie ujednoradniające- polega na nagrzaniu stali do temperatury
zbliżonej do linii solidus, wygrzewaniu w tej temperaturze aż do zajścia
dyfuzji i wyrównaniu składu chemicznego oraz chłodzeniu.
Wyżarzanie przegrzewające- przeprowadza się podobnie jak ujednoradniające,
lecz celem jego jest spowodowanie rozrostu ziarn i ułatwienie skrawalności stali.
Wyżarzanie grafityzujące- jest to długotrwałe wygrzewanie stali powyżej Ac3
celem rozkładu cementytu na grafit- przeprowadza się je przy produkcji żeliwa
ciągliwego.Wyżarzanie normalizujące- polega na nagrzaniu do stanu
austenitycznego, tzn 30-40ºC powyżej linii GSE i następnie stłudzeniu na
wolnym powietrzu, w celu rozdrobnienia ziarn i ujednoliceniu struktury.
Wyżarzanie zupełne- prowadzi do wytworzenia struktury zbliżonej do
stanu równowagi. Polega na austenityzowaniu stali, jak przy normalizowaniu,
i następnie studzeniu w piecu. Celem zabiegu jest zmniejszenie twardości i
naprężeń wewnętrznych oraz zwiększenie ciągliwości stali.
Wyżarzanie niezupełne- przeprowadza się podobnie jak wyżarzanie zupełne,
z tym że temperatura wyżarzania jest pośrednia pomiędzy Ac1- Ac3 dla stali
podeutektoidalnych oraz między Ac1-Acm dla stali nadeutektoidalnych. Cel
zabiegu jest analogiczny jak przy wyżarzaniu zupełnym.
Wyżarzanie izotermiczne- polega na austenityzowaniu stali jak przy
wyżarzaniu zupełnym i następnie szybkim ochłodzeniu do temperatury
leżącej poniżej Ar1, i wyżarzaniu w tej temperaturze aż do zajścia przemiany
perlitycznej. Celem zabiegu jest zmniejszenie twardości stali.
Wyżarzanie perlityzujące- jest podobnie do wyżarzania izotermicznego, z
tym ze nie jest konieczne szybkie studzenie do temperatury perlityzowania.
Zwykle do perlityzowania stal jest ponownie nagrzewania do temperatury
austenityzoania w celu zahartowania. W wyniku perlityzowania uzyskuje się
rozdrobnienie ziarna austenitu, a tym samym zwiększenie dyspersji martenzytu.
Wyżarzanie sferoidyzujące- zwane również zmiękczajacym, polega na
przemianie cementytu płytkowego w kulkowy, co prowadzi do zmniejszania
twardości stali i poleprzeniu obrabialności mechanicznej.
Wyżarzanie rekrasltylizujące- stosowanie po uprzednim zgniocie,
przeprowadza się w temperaturze poniżej Ac1, ale powyżej temperatury
rekrystalizacji w celu usunięcia skutków zgniotu.
Wyżarzanie odprężajace- polega na wygrzaniu wyrobów do temperatury
poniżej Ac1(zwykle poniżej 650ºC), wygrzaniu w tej temperaturze a następnie
studzeniu. Celem obrobki jest zmniejszenie naprężeń wewnętrznych bez
wywołania zmian strukturalnych. Odmianą tego wyżarzania jest wyżarzanie
stabilizowane, które przeprowadza się w temperaturze poniżej 150ºC w celu
zmniejszenia naprężeń własnych. Przeprowadza się również stabilizowane
naturalne w temperaturze otoczenia przez długi czasu.
Operacje Hartowania- w przeciwieństwie do zabiegów wyżarzania hartowanie,
zwłaszcza martenzytyczne, prowadzi do powstawania struktury nierównowagowej.
Celem zabiegu jest znaczne zwiększenie twardości wyrobu.Rozróżniamy następujące
metody harowania: objętościowe i powierzchniowe.Hartowanie objętościowe-
polega na nagrzaniu elementu na wskroś i może być realizowane z różnymi prędkościami
studzenia. Hartowanie zwykłe Polega na nagrzaniu przedmiotu hartowanego do
zakresu austenitu, a następnie szybkim schłodzeniu w kąpieli chłodzącej, zwykle
wodnej lub olejowej, poniżej temperatury początku przemiany martenzytycznej,
aż do temperatury otoczenia. Szybkość chłodzenia powinna być dobrana tak,
by nie nastąpiły odkształcenia hartownicze. Chłodzenie w wodzie jest bardziej
intensywne, niż w oleju.Hartowanie stopniowe Polega na nagrzaniu przedmiotu
hartowanego, a następnie szybkiemu schłodzeniu w kąpieli chłodzącej, zwykle
ze stopionej saletry, do temperatury nieco powyżej temperatury przemiany
martenzytycznej i przetrzymaniu w tej temperaturze, by nastąpiło wyrównanie
temperatur w całym przekroju przedmiotu. W drugiej fazie, już w kąpieli wodnej
lub olejowej, następuje dalsze schładzanie, w celu uzyskania przemiany
martenzytycznej. Zaletą tej metody jest uniknięcie naprężeń hartowniczych.
Wymaga jednak dużej wprawy przy określaniu czasu kąpieli pośredniej.
Hartowanie izotermiczne Jest hartowaniem, w którym nie zachodzi przemiana
martenzytyczna. Nagrzany przedmiot utrzymuje się w kąpieli z roztopionej
saletry lub ołowiu, w temperaturze powyżej początku przemiany martenzytycznej.
Nazwa metody pochodzi od faktu, iż kąpiel zachowuje stałą temperaturę.
W hartowaniu tego typu nie powstaje martenzyt, lecz następuje rozpad austenitu
na inne fazy, np. bainit, dając stali własności podobne jak po hartowaniu z
odpuszczaniem. Zaletą metody jest brak naprężeń hartowniczych, lecz jest ona
procesem długotrwałym, niekiedy przeciągającym się do kilku godzin.
Hartowanie powierzchniowe metoda, w której, nie nagrzewa się całego
przedmiotu (hartowanie na wskroś) lecz tylko powierzchnie przedmiotu.
W związku z tym tylko warstwa powierzchniowa podlega hartowaniu.
Stosowane wszędzie tam, gdzie wymagane jest utwardzenie tylko fragmentów
powierzchni przedmiotu. Istnieje kilka metod hartowania powierzchniowego.