Hartowanie. Część czwarta: Odpuszczanie.

17-04-2020

 

            Po hartowaniu otrzymujemy detal twardy, lecz kruchy. Martenzyt, który powstaje w stali podczas hartowaniu ma w sobie bardzo duże naprężenia, by nóż nie był kruchy, należy część tych naprężeń usunąć. https://en.wikipedia.org/wiki/Diffusionless_transformation  Sposobem na to jest Odpuszczanie: ponowne nagrzanie stali do jakiejś temperatury, wygrzanie jej w tej temperaturze i ostudzenie do temperatury pokojowej. Niestety jest bardzo niedoceniane. Dlaczego?

            Kolejny dylemat knifemakera: w jakiej temperaturze odpuszczać stal? Najczęściej zalecają wszyscy dobranie temperatury odpuszczania do wymaganej Twardości (HRC), dużo ludzi zakłada też, że Udarność (Ciągliwość) rośnie wraz ze spadkiem twardości. To złe podejście.

            Stale wykorzystywane do produkcji noży to stopy Nadeutektoidalne (Hypereutectic alloy), czyli stale o zawartości Węgla powyżej 0,8%. Węgla może być mniej, Dodatki Stopowe powodują, że przy mniejszych zawartościach Węgla stal może być Nadeutektoidalna. Teraz wystarczy informacja, że wszystkie stale narzędziowe wykorzystywane do wyrobu noży to właśnie takie stopy, lub zachowują się tak samo podczas Odpuszczania. W tego typu stalach Udarność nie rośnie wraz z obniżaniem się twardości, Udarność zależy od temperatury odpuszczania!

           

            Rys. 1 Udarność stali ŁH15 (52100 AISI) w zależności od temperatury Odpuszczania

           

            Jak widać na wykresie stal ta ma pik udarności w temperaturze odpuszczania 175O C! I to jest jedyna prawidłowa temperatura odpuszczania dla stali Nadeutektoidalnych niskostopowych, o zawartości Dodatków Stopowych poniżej 3%. Każda inna temperatura Odpuszczania, nawet wyższa nie gwarantuje wyższej udarności, przy podobnej twardości. Podobną Udarność jak po Odpuszczaniu w temperaturze 175O C tego typu stale uzyskują dopiero po przekroczeniu 350 st. C, jednak wtedy ich twardość może spaść znacznie poniżej 48 HRC.

            Do produkcji noży wykorzystuje się także stale średniostopowe (zawartość Dodatków stopowych 3-5%) i wysokostopowe powyżej 5%. Dodatki stopowe wpływają na wiele własności w stali, wpływają także na występowanie piku Udarności. Oczywiście po to by knifemakerowi nie był zbyt łatwo.

 

            Rys. 2 Udarność stal NC11LV (D2 AISI) w zależności od temperatury Odpuszczania

 

            Jak widać w stali NC11LV (D2 AISI) pik Udarności jest przesunięty do temperatury Odpuszczania ok. 280O C! To o wiele więcej niż w ŁH15 (52100 AISI). I to jest prawidłowa temperatura odpuszczania dla tej stali. Jak widać podobną Udarność ta stal uzyskuje dopiero po Odpuszczaniu w temperaturze >175O C ok. 580O C, a twardość wtedy spada poniżej 50HRC! Jak z innymi stalami wysokostopowymi? Pozostaje szukać literatury specjalistycznej, lub przeprowadzić dużo prób…

            Czas odpuszczania na szczęście dla knifemakera jest już dość łatwy do określenia. Przyjmuje się 1-2 godziny, jednak lepiej będzie dłużej, 2 godziny. Chociaż tu jest z górki.