Wyżarzanie jest to proces obróbki cieplnej polegający na nagrzaniu wsadu do określonej temperatury, wygrzaniu w tej temperaturze i zazwyczaj powolnym chłodzeniu z szybkością pozwalającą na otrzymanie struktury w stanie równowagi lub zbliżonej do tego stanu.

Zależnie od temperatury wygrzewania rozróżnia się następujące rodzaje wyżarzania:

- wyżarzania z przemianą fazową (perlitu w austenit), przebiegające powyżej linii A₁:

- ujednorodniające,

- normalizujące,

- przegrzewające,

- zupełne,

- zmiękczające,

- izotermiczne,

- wyżarzania bez przemiany fazowej:

- rekrystalizujące,

- odprężające,

- stabilizujące.

Hartowanie jest obróbką cieplną, polegającą na nagrzaniu elementu do temperatury 30-50C powyżej A_C3 - A_C1 (austenityzowanie), wygrzaniu w tej temperaturze i następnie oziębieniu wsadu w celu otrzymania struktury martenzytycznej lub bainitycznej, odznaczającej się wyższą niż w stanie wyjściowym twardością i wytrzymałością oraz mniejszą plastycznością.

Temperatura hartowania zależy od składu chemicznego stali, a zwłaszcza od zawartości węgla.

Austenityzowanie stali podeutektoidalnych przeprowadza się w temperaturach wyższych od A_C3 następnie stal chłodzi się z prędkością większą od krytycznej. Nagrzanie stali podeutektoidalnej powyżej temperatury A_C3 jest konieczne do uzyskania jednorodnej struktury austenitycznej. Niedogrzanie do właściwych temperatur powoduje niecałkowitą przemianę na austenit i po zahartowaniu otrzymuje się strukturę tylko częściowo zmienioną na martenzyt.

Stale nadeutektoidalne nagrzewa się przy hartowaniu powyżej A_C1 i to niezależnie od zawartości węgla. W stalach tych znajduje się cementyt wtórny, którego rozpuszczenie jest niecelowe, gdyż prowadzi do obniżenia twardości na skutek wzrostu ilości austenitu szczątkowego. Cementyt jest najtwardszym składnikiem strukturalnym stali i osadzony w twardym podłożu martenzytycznym zwiększa ogólną twardość, a zwłaszcza odporność na ścieranie.

Sposoby hartowania:

Ze względu na otrzymaną strukturę po hartowaniu rozróżniamy:

- hartowanie martenzytyczne, czyli z zastosowaniem oziębienia z szybkością większą od krytycznej w celu wytworzenia martenzytu jako przeważającego składnika strukturalnego.

- hartowanie bainitycznej, czyli hartowanie z oziębianiem z szybkością mniejszą od krytycznej w celu otrzymania bainitu jako przeważającego składnika strukturalnego.

Ze względu na sposób chłodzenia rozróżniamy hartowanie zwykłe, stopniowe oraz z przemianą izotermiczną.

Odpuszczanie stali jest to zabieg cieplny stosowany do przedmiotów uprzednio zahartowanych, polegający na nagrzaniu ich do temperatury niższej od A_C1, wygrzaniu w tej temperaturze i chłodzeniu. Jest ono zwykle stosowane w celu polepszenia własności plastycznych elementów przy jednoczesnym usunięciu naprężeń własnych.

Wyżarzanie i hartowanie stali

---