Hartowanie, nawęglanie i azotowanie – kiedy stosować procesy wzmacniania powierzchniowego?

Przedsiębiorstwa zajmujące się obróbką stopów metali muszą zmagać się z wieloma problemami technologicznymi. Aby optymalizacja procesu produkcji była możliwa, już podczas projektowania elementów należy zadbać o to, aby dobrać materiały, które nie będą stwarzały problemów pracownikom zajmującym się ich przetwarzaniem. Czasami zamiast drogich stali o wyszukanych właściwościach lepiej zastosować te bardziej klasyczne, aby po zakończeniu obróbki poprawić ich parametry w dodatkowych procesach..

Dlaczego utwardzanie powierzchniowe jest tak popularne?

Warto zauważyć, że cena stali zależna jest przede wszystkim od jej parametrów technicznych. Z im lepszym materiałem mamy do czynienia, tym więcej musimy za niego zapłacić. Dodatkowo obróbka stali o bardzo dużej twardości wymaga specjalistycznego, bardzo kosztownego sprzętu. Kolejnym problemem podczas stosowania stopów o bardzo dużej twardości jest zwiększenie ich kruchości, co jest niepożądane jeśli detal wykorzystywany będzie w układzie, w którym występują bardzo duże siły punktowe. Właśnie dlatego wiele firm decyduje się na wdrożenie do swojego procesu technologicznego kolejnego etapu, którego celem jest zmiana struktury materiału dopiero wtedy, gdy detal został już wyprodukowany. Hartowanie, nawęglanie czy azotowanie, jeśli zostaną odpowiednio przeprowadzone nie tylko gwarantują poprawę twardości stali, ale również innych jej właściwości.

Stal do nawęglania, hartowania i azotowania

W związku z tym, że wykorzystanie wyżej wspomnianych metod jest bardzo popularne, niektóre gatunki stopów żelaza mają specjalne oznaczenia, które określają ich podatność na dodatkowe procesy termiczne bądź chemiczne. Jeśli obróbka ma być zwieńczona nawęglaniem, wtedy warto zastosować stal 16HG. Jeśli elementy narażone są na jeszcze większe ścieranie można zastąpić ten gatunek stopu żelaza z węglem inną odmianą, której skład wzbogacono większą ilością chromu. Stal 20HG wykorzystuje się do produkcji kół zębatych, sworzni oraz wałków rozrządowych. Do azotowania nadają się niektóre metale z dodatkiem molibdenu, natomiast procesowi hartowania poddaje się te z większą ilością węgla.

Dokładny przebieg procesów, które przyczyniają się do powierzchniowej zmiany struktury stopu żelaza, ustalany jest przez inżynierów. Na podstawie wiedzy i doświadczeń dopasowują oni wszystkie detale w taki sposób, by podatna na hartowanie stal 50HF, czy każdy inny wykorzystywany materiał, jak najlepiej sprawdzał się w układzie, w którym został wykorzystany. Dzięki precyzji uzyskuje się urządzenia, które nie ulegają awarii przez bardzo długi czas.