Az acélok hőkezelés szempontjából lényeges tulajdonságai - nemesítés jelentősége

1. Az acélok hőkezelés szempontjából lényeges tulajdonságai

1.1. Az acélok keménysége

A lágyított, képlékeny hidegalakításra, illetve forgácsolásra szánt termékek esetében a kis, illetve mérsékelt keménység elérése a lényeges. Tehát a megengedhető maximális keménységet illetve keménység intervallumot írnak elő.
Edzett termékeknél a kopásállóság, éltartósság stb. miatt nagy keménység szükséges. Ezért az elérendő minimális keménység az előírás.
Nemesített alkatrészek megfelelő szilárdságát és törékenységgel szembeni ellenállását együttesen közepes szilárdsággal lehet biztosítani. Keménységméréssel történő minősítés esetén közepes nagyságú keménység intervallumot írnak elő. A keménység alapján átszámító táblázat segítségével a szilárdság becsülhető.
Keménységmérő módszerek:
HB Brinell keménység a lágy, vagy közepes keménységű acélok minősítésére szolgál.
HRC Rockwell keménység edzett, illetve nagy szilárdságúra nemesített acélok ellenőrzésére való.
HV Vickers keménység bármilyen keménységű acél vizsgálható vele. Lokális keménységek meghatározására a legalkalmasabb módszer, például kérgesített alkatrészek kéregkeménység eloszlásának meghatározására.

1.2. Acélok szilárdsága illetve alakíthatósága

Az acél alkatrészekkel szemben követelmény, hogy egységnyi keresztmetszetre nézve minél nagyobb terhelést elviseljen maradó alakváltozás vagy szakadás nélkül. Tehát minél nagyobb szilárdságúak legyenek. Ugyanakkor követelmény, hogy a szilárdság mellett túlterhelés esetén alakíthatósági tartalékkal rendelkezzenek, azaz inkább képlékeny alakváltozás, mint szakadás következzen be.
Az acélok szilárdságát és alakíthatóságát a szakítóvizsgálattal meghatározható jellemzőkkel minősítik. A megfelelő szilárdságot a minimálisan elérhető folyáshatár, egyezményes folyáshatár illetve szakítószilárdság előírásával biztosítják. Az alakíthatóság érdekében pedig a folyáshatár megengedhető maximális értékét illetve a szakadó nyúlás és a kontrakció minimálisan elérendő értékét írják elő.

1.3. Az acélok ridegtöréssel szembeni biztonsága

Az acélok megfelelő terhelhetősége (szilárdsága) mellett fontos az is, hogy szélsőséges környezeti hatások esetén (nagy hideg, nagy sebességű igénybevétel illetve kedvezőtlen feszültségállapot, például bemetszés jelenlétében) se forduljon elő ridegtörés. Ezt az ütőmunka, illetve átmeneti hőmérséklet előírással biztosítják. Ezeket a szilárdság mellett mint biztonsági feltételeket írják elő. A meghatározás szabványos próbatestek ütvehajlító vizsgálatával lehetséges.
Az acélok dinamikus igénybevétellel szembeni ellenállóképességének, azaz a szívósságuk fokozására szolgáló hőkezelési eljárás a nemesítés, mely egy összetett hőkezelési művelet, áll az edzésből és az azt követő magas hőfokú megeresztésből. Ez utóbbi jelentősen befolyásolja a nemesített darab szilárdsági és szívóssági tulajdonságait. Fontos megjegyezni, hogy az acélok szívóssága a hőmérséklet csökkenésével csökken. Negatív hőfoktartományban a hidegszívós acélok alkalmazása kerül előtérbe.