Tak naprawdę odbierając stal z huty/hurtowni w postaci półproduktu często dostajemy już odwęglony detal. Dlaczego? Bo produkcja bez odwęglenia to duze koszty, usuniecie warstwy odwęglonej to też koszty!

Stal N9E sferoidyzowana, odwęglona całkowicie na powierzchni. Widoczny rozrost ziarn w warstwie przypowierzchniowej. Po hartowaniu powierzchnia będzie bardzo miękka, detal UCZULONY na pękanie.

Stal M390 stan zmiękczony. UWAGA, stal kosztuje 300PLN/kg netto. Producent BOHLER się nie szczypie, wypuszcza bubla za ciężką kasę. Po hartowaniu powierzchnia będzie bardzo miękka, detal UCZULONY na pękanie.

Stal niskowęglowa nieznanego gatunku. jak widać nawet stal niskowęglową można odwęglić, wynik rozrost ziaren przy powierzchni (lewa strona zdjęcia).

Bułat wysokochromowy z Rosji. Nawet takie cudy jak bułaty da się odwęglić. Efekt: mniejsza odporność na ścieranie, mniej wyraźny wzór na powierzchni noża.

Pręt okrągły o zawartości węgla ok. 0,8%. Od prawego dolnego rogu po przekątnej:

• utleniona powierzchnia (z kropkami), tlenki
• warstwa odwęglona całkowicie (biała, duże ziarna), ferryt
• warstwa odwęglona niecałkowicie (białe pola ferryt, ciemne pola perlit)
• rdzeń nieodwęglony (perlit), lewy górny róg

Stal WCLV odwęglona podczas obróbki cieplnej.Wynik: pękniecie zmęczeniowe narzędzia.

• białe duże pola: ziarna ferrytu, odwęglenie całkowite
• od prawej do lewej, długie grube kreski, wynik rozrośniętych byłych ziarn austenitu: martenzyt gruboiglasty, odwęglenie niecałkowite
• lewy dolny róg (przy logo Labmetu): brak odwęglenia, drobny martenzyt, struktura poprawna

Stal 0,2%C nawęglana. Powierzchnia w stanie dostawy była całkowicie odwęglona. Pręt był następnie nawęglany i bezpośrednio hartowany. Wynik: pręt ma obniżona odporność na skręcania, nie spełnia warunków odbioru. Od góry:

• ciemny pas przy powierzchni: nawęglona powierzchnia (ok. 0,6-0,8%C)
• jasny pas grubych ziaren: pozostałość po odwęglonej powierzchni (nawęglanie było za krótkie by je całkowicie wyeliminować), rozrośnięte ziarna ferrytu (ok. 0%C)
• ciemny rdzeń: zahartowana poprawna struktura, drobny martenzyt (ok. 0,2%C)

Stal 0,2%C nawęglana. Częsta przypadłość detali nawęglanych gazowo: siatka ferrytu po granicach byłego austenitu. Pomimo dużej zdolności nawęglającej atmosfery w piecu tlen zassany z poza pieca wędrował (dyfundował) tam, gdzie mu było na najłatwiej, po granicach ziarn. Pomimo zawartości węgla w warstwie powierzchniowej ok. 0,6-0,8%C detal słabej jakości, nie przechodzi prób skręcania.

• biała kreska u góry: utleniona powierzchnia
• ciemny pas pod białą kreską: warstwa nawęglona, martenzyt drobnoiglasty
• białe kropki w warstwie nawęglonej: siatka ferrytu po granicach byłego austenitu
• dół zdjęcia: rdzeń zahartowany, martenzyt

Stale klasy Hardox

Pan Łukasz Konat był uprzejmy sprawdzić twardość stali Hardox400 i Hardox500 przy powierzchni. Stal deklarowaną twardość osiąga dopiero na głębokości 0,4-0,6mm. Wynik badania twardość przy powierzchni jest czterokrotnie mniejszy niż w rdzeniu! Zresztą już sam producent się zastrzega, że „Twardość w jednostkach Brinella, HBW, zgodnie z normą EN ISO 6506-1, na głębokości 0,5 – 3 mm od frezowanej powierzchni”

Jednak to stal odporna na ścieranie, odwęglenie powierzchni oczywiście obniża odporność na ścieranie, jednak zysk z jej stosowania jest i tak duży. Wniosek pozostaje mimo wszystko: można kupić stal już ulepszona cieplnie z GWARANTOWANYM odwęgleniem!

Stosowanie tej grupy stali (stale trudnościernalne) na elementy odpowiedzialne, pracujące zmęczeniowo jest tak samo złym rozwiązaniem jak innych detali odwęglonych. W porównaniu z poprawnie obrobionym detalami, bez warstwy odwęglonej ich trwałość będzie o rząd mniejsza, albo i więcej.

Literatura:

1. http://labmet.pl/
2. http://knives.pl/forum   zdjęcie Flamberg
3. https://dbc.wroc.pl/Content/1827/PDF/struktury_i_wlasciwosci_stali.pdf
4. https://www.ssab.pl/produkty/marki/hardox/products/hardox-500