Czym charakteryzuje się stal płytko- i głęboko hartująca?

Stale do produkcji narzędzi i elementów przyrządów pomiarowych określa się mianem stali narzędziowych. Charakteryzują się one dużą trwałością, odpornością na ścieranie, niską wrażliwością na przegrzanie i niewielką odkształcalnością. Stale narzędziowe, w których nie ma większej ilości dodatków stopowych oprócz węgla, nazywa się stalami narzędziowymi węglowymi. Te z kolei można podzielić na dwa kolejne rodzaje. Czym się one od siebie różnią?

Hartowność stali węglowych 

Hartowność stali węglowych jest na tyle mała, że nie można jej wyznaczyć próbą hartowania od czoła jak w stalach stopowych. Stosuje się tradycyjną metodę szeregu hartowniczego, która polega na łamaniu próbki kwadratu 25 mm po zahartowaniu w temperaturach 760, 800, 840, 880oC i ocenie przełomu głębokości zahartowanej warstwy oraz wielkości ziarna według skali Jernkontoret. Przy regulacji dopuszczalnej zawartości domieszek składników stopowych oddziaływających na hartowność uzyskuje się 2 typy stali węglowych – płytko hartujące i głęboko hartujące. Warto zaznaczyć, że normy w wybranych krajach uwzględniają dodatki różnych pierwiastków, które zacierają granice między stalami węglowymi a stalami stopowymi lub ograniczają znaczenie hartowności stali węglowych.

Porównanie stali płytko- i głęboko hartującej 

Główne zalety stali narzędziowych to drobnoziarnista struktura, niska cena i duża twardość po hartowaniu, która może sięgać nawet 64 HRC. Od większości stali narzędziowych węglowych wymaga się płytkiego hartowania. Jest ono pożądane, ponieważ zapewnia trwałość powierzchni przy jednoczesnej wytrzymałości rdzenia na uderzenia. Jej właściwości fizyczne doskonale sprawdzają się w narzędziach, których średnica lub grubość nie przekracza 20 mm. Zachowuje ona ciągliwość rdzenia. W oznaczeniach tego rodzaju materiałów stosuje się literę E. Stal narzędziowa płytko hartująca jest używana do produkcji prostych narzędzi ręcznych.

Ze stali narzędziowych głęboko hartowanych korzysta się przede wszystkim w produkcji narzędzi o dużych wymiarach. Właściwości tej grupy materiałów gwarantują, że mimo dużej grubości zahartowanej warstwy zachowany zostanie w nich ciągliwy rdzeń. Stale tego typu nie mają w oznaczeniach litery E.

Zastosowanie wybranych gatunków stali węglowych 

Gdy znamy już podstawowe oznaczenia, łatwiej będzie określić, jakich stali używa się do poszczególnych zastosowań. N5, N6 N7 oraz N7E stosuje się do produkcji młotków, siekier, narzędzi kowalskich oraz narzędzi do obróbki drewna. Ze stali N8 i N8E wykonywane są przebijaki, dłuta zwykłe i krzyżowe, noże do nożyc pracujących na zimno, przecinaki, zagłowniki, stemple i dłuta pneumatyczne. Stale N9 i N9E wybiera się do produkcji gwintowników, narzędzi do obróbki twardego drewna, dużych rozwieraków oraz matryc do pracy na zimno. Stale oznaczone N10, N10E, N11 oraz N11E są używane do produkcji wierteł, frezów, noży, wykrojników, pił do metali, matryc, szczęk, gwintowników i rozwiertaków. Stale N12, N12E, N13 i N13E stosuje się w celu produkcji narzędzi do obróbki metali, narzędzi grawerskich, znaczników, skrobaków, noży do papieru czy pierścieni do przeciągania rur.