Odpuszczanie

Odpuszczanie to grzanie uprzednio zahartowanego materiału (poniżej Ac1) w celu obniżenia stopnia metastabilności struktury, zmiany struktury i własności materiału zahartowanego. Procesy odpuszczania zbliżają strukturę materiału w kierunku stanu równowagi.

Korzyści

Maksymalna twardość stali uzyskiwana za pomocą hartowania nadaje materiałowi niską ciągliwość, wysoki stan naprężeń wewnętrznych i podatność do samoistnego pękania. Większość opisanych wad jest niemal całkowicie usuwana na drodze odpuszczania. Odpuszczanie zmniejsza twardość materiału zwiększając ciągliwość. Dzięki właściwie dobranym parametrom odpuszczania (temperatura, czas) można dostosować właściwości materiału (stosunek twardość/ciągliwość) do określonego zastosowania. Procesy odpuszczania pozwalają otrzymać najwyższą granicę wytrzymałości i plastyczności przy dostatecznej ciągliwości, udarności i obrabialności materiału.

Aplikacje i materiały

Odpuszczania można podzielić na trzy główne grupy:

• Odpuszczanie niskie (160-300°C) używane dla powierzchniowo utwardzonych elementów i stali narzędziowych w celu zmniejszenia naprężeń własnych z zachowaniem wysokiej twardości. Zazwyczaj wymagana twardość wynosi około 60 HRC.
• Odpuszczanie średnie (300-500°C) używane dla stali sprężynowych lub w podobnych zastosowaniach. Pozwala uzyskać wysoką granicę sprężystości z zachowaniem umiarkowanej plastyczności.  Zazwyczaj wymagana twardość wynosi około 45 HRC.
• Odpuszczanie wysokie (500°C do Ac1) używane dla stali do ulepszania cieplnego, stali narzędziowych do pracy na gorąco i stali szybkotnących. W zależności od materiału twardość będzie się zmieniać od 300 HB do 65 HRC.

Dane procesowe

W zależności od wymagań i gatunku stali temperatura odpuszczania może się zmieniać od 160°C do 500°C lub wyżej do Ac1. Sam proces odpuszczania polega na nagrzaniu stali (już zahartowanej) do temperatury niższej od temperatury przemiany eutektoidalnej, wytrzymaniu przez określony czas w zadanej temperaturze i następnie chłodzeniu. Odpuszczanie zazwyczaj odbywa się w piecach do odpuszczania, które mogą być wyposażone w opcję gazu ochronnego. Gaz ochronny zapobiega utlenieniu powierzchni w trakcie obróbki i jest stosowany głównie w wyższych temperaturach odpuszczenia. Dla niektórych gatunków stali bardzo ważny jest czas wytrzymania w temperaturze odpuszczania — wydłużony czas wytrzymania będzie odpowiadał wyższej temperaturze odpuszczania i jest bezpieczniejszym sposobem dochodzenia do żądanych właściwości materiału. W zależności od gatunku stali w pewnych przedziałach temperatur może wystąpić zjawisko znane jako kruchość odpuszczania. Zwykle należy unikać odpuszczania wewnątrz tego przedziału temperatur. Te obszary są pokazywane w katalogach dostawców stali na wykresach odpuszczania. Niekiedy jednak uniknięcie kruchości odpuszczania można osiągnąć przez zastosowanie intensywniejszego niż powietrze ośrodka chłodzącego po odpuszczaniu. Może to być olej lub woda. Mnogość gatunków stali stosowanych współcześnie w praktyce przemysłowej pozwala na wykorzystanie także innych zjawisk występujących w procesie odpuszczania. Poza charakterystycznymi stadiami przemian martenzytu interesującym zjawiskiem występującym w stalach wysokostopowych jest zjawisko twardości wtórnej wykorzystywane przy obróbce cieplnej narzędzi.