Stale zajmujemy się stalą nierdzewną,-od naczyń kuchennych i łopatek silników lotniczych po-zawory wysokociśnieniowe w{{2}głębokich polach naftowych i gazowych. A jednak, czy zauważyłeś? Kiedy pojawia się pytanie o „wyżarzanie”, pierwszym odruchem wielu ludzi jest nastawienie na stal węglową: „podgrzej ją do czerwoności-i pozwól jej powoli ostygnąć”. Widziałem zbyt wielu ludzi, którzy wpadli w tę pułapkę. Stal nierdzewna zachowuje się zupełnie inaczej niż stal węglowa. Austenityczna, ferrytyczna, dupleksowa, martenzytyczna, hartowana-wydzieleniowo... jeśli odważysz się poddać obróbce te pięć rodzajów stali nierdzewnej w tej samej temperaturze wyżarzania, w najlepszym-przypadku pogorszy się wydajność, a w najgorszym – złomowanie całej partii. Dzisiaj dzielę się moją „tajną skrytką” parametrów procesu-bez zbędnych bajerów, po prostu praktyczną,-z-warsztatu-gotowego-jak to zrobić. Możesz dodać tę informację do zakładek, ale przeczytaj ją uważnie,-ponieważ każda liczba stanowi lekcję wyciągniętą na własnej skórze. Najpierw spójrzmy na uniwersalną formułę, abyś nie poczuł się przytłoczony od razu. Niezależnie od rodzaju stali nierdzewnej, istnieje wygodny sposób obliczenia czasu przetrzymywania: **Czas przetrzymywania=Efektywna grubość obrabianego przedmiotu × Współczynnik trzymania**. Mówiąc najprościej, weź grubość (w milimetrach) najgrubszego przekroju części i pomnóż ją przez współczynnik. Jak wybrać ten współczynnik? W przypadku części standardowych użyj 0,8 do 1,2 minuty na milimetr; w przypadku grubych lub spawanych części podnieś go do 1,2–1,5, aby zapewnić dokładne odprężenie; w przypadku precyzyjnych, cienkościennych-części wystarczy 0,6–0,8. Pamiętaj o tym,-będziesz go potrzebować w przypadku każdego omawianego rodzaju stali. **1. Austenityczna stal nierdzewna (304, 316, 321)**: są to najpopularniejsze typy-niemagnetyczne-i wytrzymałe-, ale mają jedną główną wadę: podatność na „uczulanie”. Co to jest uczulenie? Dzieje się tak, gdy materiał przebywa zbyt dużo czasu w zakresie 425–870 stopni; chrom migruje, wiążąc się z węglem, pozostawiając materiał podatny na miejscową korozję. Zatem złota zasada wyżarzania jest prosta: idź nisko lub wysoko,-tylko nie zatrzymuj się pośrodku. **Niskie- odprężanie w niskiej temperaturze (320–360 stopni)**: odpowiednie do części precyzyjnych i elementów o cienkich-ściennych ścianach. Użyj współczynnika trzymania 1,0. W tej temperaturze naprężenia są usuwane praktycznie bez deformacji części, przy jednoczesnym zachowaniu twardości i odporności na korozję. A chłodzenie? Po prostu poczekaj, aż część powoli ostygnie w piecu do temperatury poniżej 200 stopni, a następnie wyjmij ją w celu schłodzenia powietrzem. Nigdy nie gaś go szybko, bo stres powróci. odprężanie w wysokiej-temperaturze (850–900 stopni): szczególnie w przypadku elementów spawanych i grubych blach. Całkowicie eliminuje naprężenia szczątkowe powstałe podczas spawania. Pamiętaj o tej surowej zasadzie: nigdy nie trzymaj temperatury pomiędzy 500 a 700 stopni przez dłuższy czas! Jest to strefa niebezpieczna dla korozji międzykrystalicznej; wiele niewytłumaczalnych nieszczelności rurociągów wynika właśnie z tego problemu.. 2. Ferrytyczne stale nierdzewne (430, 409, 439): stale te zapewniają dobrą przewodność cieplną i niski koszt, ale są kruche i mają fatalną słabość.-są podatne na wzrost ziaren w wysokich temperaturach. Gdy temperatura przekroczy 850 stopni, ziarna szybko rosną, przez co materiał staje się wyjątkowo kruchy. Temperatura wyżarzania odprężającego wynosi 750–850 stopni i jest stosowana głównie do usuwania naprężeń wewnętrznych powstałych po zginaniu lub tłoczeniu. Zastosuj współczynnik trzymania wynoszący 0,9 minuty na milimetr. Po przytrzymaniu możesz schłodzić część w piecu lub na powietrzu-nie ma to większego znaczenia. Pamiętaj jednak: temperatura nie może absolutnie przekraczać 850 stopni. Nawet o jeden stopień wyższy powoduje powiększenie ziaren; gdy nastąpi zgrubienie, jest ono nieodwracalne i część należy złomować. Nie zawracaj sobie też głowy próbami wyżarzania w niskiej-temperaturze i-długim czasie; to bezużyteczne. W przypadku tych stali skuteczność odprężania jest wyjątkowo niska w niskich temperaturach-to kompletna strata czasu. 3. Stale nierdzewne duplex (2205, 2507): to imponujące stale, łączące wytrzymałość austenitu z wytrzymałością ferrytu i oferujące doskonałą odporność na korozję wżerową. Mają jednak skomplikowaną naturę.-Są niezwykle-wrażliwe na temperaturę. Pełne wyżarzanie-rozprężające wymaga wysokich temperatur, w szczególności 1020–1100 stopni. Ten zakres temperatur równoważy stosunek dwóch faz i całkowicie uwalnia koncentrację naprężeń spowodowanych spawaniem. Użyj współczynnika trzymania wynoszącego 1,2 lub zwiększ go do 1,5 w przypadku{100}}grubościennych elementów spawanych. Oto najważniejsza część: po okresie przetrzymywania konieczne jest szybkie i równomierne chłodzenie.-Im szybciej, tym lepiej{{103}, aby zapobiec tworzeniu się szkodliwych faz sigma (σ). Trzymanie materiału w temperaturze około 900 stopni jest surowo zabronione! Ten zakres temperatur to „raj” dla fazy sigma; po wytrąceniu się materiał staje się kruchy jak szkło, a jego odporność na korozję gwałtownie spada. Oczywiście w przypadku-części cienkościennych czasami stosuje się obróbkę{{108}w niskiej temperaturze (320–360 stopni)-podobną do tej stosowanej w przypadku stali austenitycznych-w celu usunięcia naprężeń szczytowych, ale są to jedynie środki tymczasowe, które nie rozwiązują problemu pierwotnego.. 4. Martenzytyczne stale nierdzewne (410, 420, 431): Materiały te są stosowane na narzędzia skrawające i łożyska ze względu na ich wysoką twardość i odporność na zużycie. Jednakże po hartowaniu powstają w nich znaczne naprężenia wewnętrzne i są podatne na samoistne pękanie, jeśli nie są leczone. Zakres temperatur-rozprężania wynosi 300–400 stopni. Nie daj się zwieść niskiej temperaturze; jest dokładnie w porządku. Zastosować współczynnik czasu utrzymywania wynoszący 1,0 minuty na milimetr grubości, a następnie ochłodzić powietrzem. Ten zakres temperatur skutecznie eliminuje naprężenia resztkowe powstałe podczas obróbki lub szlifowania, zachowując jednocześnie wysoką twardość materiału. Istnieje „strefa zagrożenia” temperaturowa, której należy unikać: 350–550 stopni. Odpuszczanie w tym zakresie powoduje „kruchość odpuszczania”, powodując drastyczny spadek udarności. Zamiast być twardy i wytrzymały, materiał staje się twardy, a jednocześnie kruchy i pęka pod wpływem uderzenia. To klasyczna pułapka w przypadku martenzytycznych stali nierdzewnych. 5.Stali nierdzewnych hartowanych-wydzieleniowo (17-4PH, 15-5PH): stale te, stosowane w przemyśle lotniczym i wysokiej klasy formach,-stale te czerpią swoją wytrzymałość z wytrącania mikroskopijnych faz wzmacniających w osnowie. Logika ich wyżarzania jest dokładnie odwrotna niż w poprzednich przykładach. Podstawową zasadą jest to, że temperatura wyżarzania nigdy nie może przekraczać temperatury starzenia, ponieważ proces starzenia ma kluczowe znaczenie dla osiągnięcia przez materiał jego ostatecznych właściwości. Jeśli wysokie temperatury spowodują przedwczesne wytrącenie się faz wzmacniających, późniejsza właściwa obróbka starzenia stanie się nieskuteczna, a ostateczna wytrzymałość i stabilność wymiarowa nie będą spełniać specyfikacji projektowych. Temperatura-przed odprężaniem- wynosi zazwyczaj 480–550 stopni, przy współczynniku wytrzymywania 1,1, po którym następuje chłodzenie w piecu. Ten zakres temperatur jest wystarczający, aby wyeliminować naprężenia powstałe podczas wstępnej obróbki bez powodowania przedwczesnego wytrącania się faz wzmacniających. Pomyśl o tym: masz precyzyjny wał wykonany ze stali nierdzewnej 17-4 PH. Po obróbce odkształcił się poza granice tolerancji i chcesz go wyprostować za pomocą wyżarzania w wysokiej temperaturze. Co byś zrobił? Czy ryzykowałbyś przekroczenie temperatury starzenia, czy szukałbyś innego rozwiązania? W produkcji diabeł tkwi w szczegółach, ale tam też kryje się prawdziwa wiedza specjalistyczna. Mam nadzieję, że ten artykuł da Ci większą pewność, gdy następnym razem będziesz mieć do czynienia z częściami ze stali nierdzewnej. Pamiętaj: nie jest wstydem zadawać pytania, jeśli czegoś nie wiesz; prawdziwe zakłopotanie wynika z zniszczenia części i konieczności jej przerobienia.
