Stal do nawęglania: najważniejsze właściwości i zastosowanie

Rodzajów stali jest wiele, a ich klasyfikacji dokonujemy przede wszystkim ze względu na właściwości chemiczne. To one w dużej mierze determinują specyfikę danego elementu stalowego oraz jego późniejsze zastosowanie. Przykładem wyjątkowo wytrzymałej stali do najbardziej wymagających zastosowań jest stal do nawęglania. W tym artykule przedstawimy jej najważniejsze cechy użytkowe oraz przykłady zastosowania.

Czym jest nawęglanie stali?

Proces nawęglania stali jest zabiegiem cieplno-chemicznym, któremu poddaje się stale niskowęglowe. Polega na dyfuzyjnym nasycaniu węglem warstwy powierzchniowej stali podczas wygrzewania obrabianego elementu. W ten sposób uzyskuje się pożądane właściwości, takie jak m.in. odporność na ścieranie wierzchnich warstw przy zachowaniu miękkich i plastycznych warstw głębszych (rdzenia). To z kolei przekłada się na zwiększenie odporności na uderzenia udarowe materiału. Tak przygotowana stal przeznaczona jest do zastosowania w wyjątkowo ciężkich warunkach, takich jak m.in. duże obciążenia czy wysokie temperatury.

Procesowi nawęglania poddawane są przede wszystkim elementy maszyn, w których wymagana jest duża twardość warstwy wierzchniej i ciągliwy rdzeń, czyli m.in. koła zębate, ślimaki, wały, tuleje, o dużych wymiarach, podlegające bardzo dużym naciskom i obciążeniom.

Czym wyróżnia się stal do nawęglania?

Firma MTM STAL zapewnia szeroki wybór stali jakościowej do różnych zastosowań. Dostępne w naszej ofercie stale do nawęglania to 16HG/16MnCr5, STAL 18HGT oraz 17HNM (18CrNiMo7-6).

Stal 16HG/16MnCr5 wyróżnia się specyficznymi właściwościami. Jej główną cechą jest duża ciągliwość rdzenia przy wysokiej twardości powierzchni. Produkowane z niej wyroby wyróżniają się wyjątkową odpornością. Są to m.in. elementy maszyn o mniejszych wymiarach, takie jak np. ślimaki, tuleje, koła zębate, sworznie, wałki rozrządu oraz płyty formujące. W przypadku tego rodzaju stali spawanie jest możliwe wyłącznie przed procesem nawęglania.

Z kolei stal konstrukcyjna STAL 18HGT cechuje się dużą twardością powierzchni. Rdzeń jest bardzo wytrzymały, a jednocześnie zapewnia ciągliwość. Znajduje zastosowanie przy produkcji małych i średnich elementów, które poddawane są dużym obciążeniom, takim jak m.in. koła zębate, części dyferencjału i wałki skrzyń biegowych.

W asortymencie posiadamy też konstrukcyjną stal do nawęglania 17HNM (18CrNiMo7-6). Przeznaczona jest do obróbki cieplnej, cieplno-chemicznej oraz plastycznej. Wykorzystuje się ją przede wszystkim do tworzenia części konstrukcyjnych narażonych na wysokie obciążenia, np. elementy przekładni lub zębatki.

Jakie są zalety stosowania stali do nawęglania?

Stal do nawęglania posiada szereg zalet, które sprawiają, że jest ona wykorzystywana w różnych gałęziach przemysłu. Przede wszystkim, dzięki procesowi nawęglania, uzyskuje się wyjątkową twardość powierzchni elementów, co przekłada się na ich zwiększoną odporność na ścieranie oraz korozję. To z kolei pozwala na dłuższą żywotność komponentów wykonanych z tego rodzaju stali.

Jednocześnie zachowana jest wysoka ciągliwość rdzenia, co sprawia, że stal do nawęglania charakteryzuje się dużą wytrzymałością na uderzenia udarowe. Dzięki temu elementy wykonane z tego materiału są w stanie wytrzymać duże obciążenia dynamiczne, co jest szczególnie istotne w przypadku części maszyn pracujących w trudnych warunkach.

Stal do nawęglania, dzięki swoim właściwościom, pozwala również na precyzyjną obróbkę skrawaniem, co umożliwia uzyskanie bardzo dokładnych wymiarów i kształtów elementów. Warto również dodać, że proces nawęglania może być stosowany zarówno dla stali w stanie surowym, jak i po obróbce cieplnej czy plastycznej.

Gdzie znajdują zastosowanie stale do nawęglania?

Stale do nawęglania, ze względu na swoje wyjątkowe właściwości, znajdują zastosowanie w wielu dziedzinach przemysłu. Przede wszystkim są one wykorzystywane w przemyśle maszynowym, motoryzacyjnym oraz lotniczym, gdzie wymagana jest duża twardość powierzchni oraz wytrzymałość na uderzenia udarowe.

W przemyśle maszynowym stale do nawęglania stosuje się m.in. do produkcji elementów takich jak koła zębate, wały, tuleje czy łożyska. W motoryzacji natomiast, wykorzystuje się je do produkcji części silników, skrzyń biegów oraz układów przeniesienia napędu. W lotnictwie zaś, stale do nawęglania stosowane są w produkcji elementów konstrukcyjnych samolotów oraz silników lotniczych.

Inne gałęzie przemysłu, w których można spotkać się z zastosowaniem stali do nawęglania, to m.in. przemysł energetyczny, chemiczny, metalurgiczny czy budowlany. W każdym z tych sektorów stal do nawęglania odgrywa kluczową rolę w produkcji części o wysokich wymaganiach wytrzymałościowych i odpornościowych.