Sätthärdning

Sätthärdning är en härdningsprocess där kol införs i stål. Detta uppnås genom att metallen hettas upp i en kolhaltig atmosfär över omvandlingstemperaturen under en förutbestämd tid. Efter uppkolningen kyls delarna för att härda det ytliga uppkolningslagret. Kärnan förblir opåverkad.

Det är en allmänt använd ythärdningsprocess för stål med låg kolhalt. Att uppkolning/sätthärdning har stor industriell betydelse märks på dess marknadsandel, då en tredjedel av all härdande värmebehandling består av uppkolning och härdning (sätthärdning).

Fördelar

Uppkolning och kylning (sätthärdning) ger hårda ytor som har motståndskraft mot slitage. Dessutom gör den mjukare kärnan att man undviker haverier pga sprödhet.

Användningsområden

Till de vanliga användningsområdena hör kugghjul och axlar till fordon, vindturbiner och pumpkomponenter, och alla användningsområden där komponenterna måste vara igång under lång tid och under hög stötbelastning. Ett stort antal ståltyper kan sätthärdas. Den unika kombinationen av en hård slitagetålig yta och en seg kärna kan kontrolleras med utvalda legeringsämnen och processparametrar.

Exempel:

Processuppgifter

Uppkolning är en termokemisk diffusionsprocess där kol tillsätts till ytan på ett stål med låg kolhalt (normalt under 0,25 % kol) och med andra legeringsämnen. Koldiffusionsdjupet och det tillhörande effektiva sätthärdningsdjupet (ECD) kan variera från ytligt, ofta mindre än 2 mm, till större djup på 4 till 6 mm. Den totala processen sker i tre faser:

• En termokemisk process i en kammarugn med inbyggd kylning för att kola upp ytan i en kolhaltig miljö vid ett temperaturintervall på 880 till 980°C.
• Härdning, uppnås efter kylning antingen i olja, polymer-/vattenlösning eller salt.
• Därefter följer en anlöpning. Temperatur och tid i värme vid anlöpning beror på produktkrav och användningsområde. Anlöpningsprocessen minimerar spänningar och minskar risken för sprickbildning.