Våra härdprocesser
Flamhärdning
Flamhärdning är en härdmetod, som utnyttjas för att öka ythårdheten på ett obehandlat eller seghärdat stål med bibehållen seghet i kärnan.Vid flamhärdning erhålles ett hårdhetsskikt om ca 3-5 mm djup. Flamhärdning och induktionshärdning är två metoder som i många avseenden ger likvärdiga resultat. Vid flamhärdning har man möjlighet att lokalhärda partier av detaljer
Fördelar med flamhärdning;
- En begränsad lokal härdning
- Korta uppvärmningstider
- Minimal ytavkolning och oxidation
- Liten formförändring
- Ökning av utmattningshållfastheten
- Eventuell riktning kan utföras på ohärdade ytor
Vakuumhärdning
Vakuumhärdning är en härdmetod som utförs under vakuum. Detta ger små formförändringar och en metallisk blank yta. Detaljerna kan därför ofta monteras ihop direkt efter härdningen.
Vi har en av Sveriges största vakuumugnar med en ugnsstorlek av bredd 900, höjd 900 och max längd 1500 mm. Vakuumhärdning är en härdmetod för framför allt verktygsstål men även klenare dimensioner av seghärdningsstål kan vakuumhärdas. Stålkvaliteter som lämpar sig bra för vakuumhärdning är t.ex. SS 2260, Rigor, SS 2242, SS 2312, SS 2310, Sverker, Snabbstål, Vanadis och Sleipner.
Nitrering
Gasnitrering är en ythärdningsmetod som på senare tid har ökat kraftigt i användning i och med att fler och fler företag upptäcker fördelarna med gasnitrering. Komponenterna kan bearbetas fullt färdigt och som sista operation utföres gasnitreringen i en kväveavgivande gas vid en så låg temperatur som 510ºC.
Vid gasnitrering låter man ammoniakgas strömma över stålet vid temperaturer mellan 500-560˚C. När kvävet vandrar in i stålet förenar det sig med vissa av stålets legeringsämnen till hårda nitrider i ett ytskikt på 0,2-0,6 mm beroende av material och nitreringstid. Den högsta yhårdheten vid gasnitrering erhålls med stål som innehåller Al, Cr, Mo och V. Gasnitrering är den värmebehandlingsmetod, som ger den minsta formförändringen och den högsta hårdheten.
Fördelar med gasnitrering:
- En yta med hög hårdhet och stor motståndskraft mot speciellt “glidande” nötning erhålles.
- Formförändringen i samband med värmebehandlingen blir obetydlig, emedan nitreringsprocessen utföres vid relativt låg temperatur och fordrar varken strukturomvandling eller snabb kylning för att den höga hårdheten skall erhållas.
- Det nitrerade ytskiktet har god anlöpningsbeständighet.
- Hårdheten hos det nitrerade skiktet är anmärkningsvärt hög även vid förhöjda temperaturer (hög varmhårdhet)
- Nitrering medför en avsevärd ökning av stålets utmattningshållfasthet.
- Fritt från spänningar, som kan orsaka formförändringar.
- Den nitrerade ytan har bl a genom sin höga anlöpningsbeständighet goda lagringsegenskaper.
Sätthärdning och Karbonitrering
Sätthärdning är en termokemisk ythärdningsmetod. Ett stål med låg kolhalt, oftast under 0,20 % C, kolas upp i ytan till ca 0,7-0,9 % C. Vid den efterföljande härdningen erhålles en hög ythårdhet och en seg kärnstruktur. Den höga ythårdheten ger ett högt slitagemotstånd. Vi utför sätthärdning i vår universalugn. Godset uppkolas i en gasatmosfär för att därefter automatiskt kylas i det integrerade oljekaret. Detaljer som kräver vattenkylning kan uppkolas i universalugnen för att sedan manuellt härdas i vattenbadet. Vanligt förekommande stål vid sätthärdning är SS 2511.
Karbonitrering är en variant av sätthärdning som används när detaljerna är tillverkade av lågt legerade stålsorter. Genom tillsats av ammoniak i ugnsatmosfären ökar härdbarheten i det uppkolade ytskiktet så att stål som normalt skulle vattenhärdas, kan härdas i olja för att uppnå höga ythårdheter. Den mindre brutala kylningen i olja minskar formförändringen som vid sätthärdning. Efter uppkolning och härdning erhålles en hög ythårdhet och en relativt seg kärnstruktur. Stål som är lämpliga för karbonitrering är bl.a; SS 1265, C15E, 11SMn30, 11SMnPb30, SS 1922, SS 1926 och S355JR.
Seghärdning
Härdning med efterföljande anlöpning vid temperaturer mellan 500 och 700°C kallas seghärdning. Genom seghärdning erhåller konstruktionsstål ett högt förhållande mellan sträckgräns och brottgräns samt höga värden för förlängning, kontraktion och slagseghet. Man arbetar vanligen inom hårdhetsområdet 210-400 HB, vilket motsvarar brottgränsen 700-1280 N/mm2.
Vanligt förekommande stålkvaliteter vid seghärdning är SS 1672 (klena dimensioner) SS 2541, SS 2225 och SS 2244.
Allmänt om härdning
Härdning är en termisk värmebehandlingsmetod, som medför att materialets hårdhet ökar väsentligt. Härdning utförs för att höja hållfastheten eller öka slitstyrkan. Med härdning kan i många fall ståldetaljer tillverkas i klenare dimensioner och därmed få lägre vikt, men ändå hålla en hög hållfasthet. Härdning ingår också som del i processerna sätthärdning och karbonitrering. Hårdheten vid härdning är i första hand beroende av stålets kolhalt (C), under förutsättning att kylningshastigheten vid härdning varit tillräcklig hög. Maximal hårdhet erhålles med en C-halt av 0,7-0,8 procent. Stålets härdbarhet, eller härddjup, påverkas av olika legeringstillsatser som t ex mangan, krom, nickel och molybden. Mycket låga mängder av bor förbättrar också härdbarheten. Efter härdning utförs en anlöpning, för att justera hårdheten till önskad nivå. Anlöpning är en termisk värmebehandlingsmetod. Efter härdning skall stålet alltid anlöpas. Den för stålsorten maximala hårdheten, som erhålles vid härdningen, gör att materialet har en låg seghet. Genom anlöpning minskar spänningen i materialet och segheten ökar.
Anlöpningen kan indelas i tre huvudgrupper:
1. Låganlöpning 160-300°C
2. Anlöpning för fjäderstål 300-500°C
3. Höganlöpning 500°C
1. Låganlöpning, 160-300°C, används för sätthärdningsgods och verktygsstål, som används för kallbearbetning. Normalt hårdhetskrav ligger runt 60 HRC.
2. Anlöpningsområdet 300-500°C används för t ex fjäderstål. Normalt hårdhetskrav ligger runt 45 HRC.
3. Höganlöpning vid 500°C eller högre används för seghärdningsstål och för verktygsstål av typ varmarbetsstål och snabbstål. Verktygsstålen skall alltid anlöpas minst två gånger med mellanliggande svalning till rumstemperatur
Som framgått varierar anlöpningstemperaturen, beroende på krav och stålsort, från 160°C till 500°C eller högre. För vissa stålsorter har hålltiden stor betydelse; en förlängd hålltid motsvarar då en högre anlöpningstemperatur. Beroende på typ av stålsort förekommer vid anlöpning inom vissa temperaturområden så kallad anlöpningssprödhet. Dessa områden kan man utläsa från stålleverantörernas stålkataloger, liksom lämpligaste anlöpningstemperatur beroende på krav.
Seghärdning. Härdning med efterföljande anlöpning vid temperaturer mellan 500 och 700°C kallas seghärdning. Genom seghärdning erhåller konstruktionsstål ett högt förhållande mellan sträckgräns och brottgräns samt höga värden för förlängning, kontraktion och slagseghet. Man arbetar vanligen inom hårdhetsområdet 210-400 HB, vilket motsvarar brottgränsen 700-1280 N/mm2. Vanligt förekommande stålkvaliteter vid seghärdning är SS 1672 (klena dimensioner) SS 2541, SS 2225 och SS 2244.