Hartowanie stali narzędziowych do pracy na zimno – temperatury, chłodzenie i odpuszczanie

Stale narzędziowe do pracy na zimno – definicja i zakres normy PN-EN ISO 4957

Stal narzędziowa do pracy na zimno to gatunek przeznaczony na narzędzia, których powierzchnia robocza nie przekracza w eksploatacji ok. 200 °C, charakteryzujący się wysoką zawartością węgla (0,6-2,1%), chromem do 12% oraz dodatkami wanadu i molibdenu. Klasyfikację tej grupy porządkuje norma PN-EN ISO 4957:2018-06 (źródło: Polski Komitet Normalizacyjny, 2018), która oddziela ją od stali do pracy na gorąco i szybkotnących. Hartowanie stali narzędziowych do pracy na zimno opiera się właśnie na tym podziale.

W hartowni ten podział nie jest akademicki. Decyduje o wszystkim: o temperaturze austenityzowania, o wyborze ośrodka chłodzącego, o tym, czy narzędzie wyjdzie z pieca z 62 HRC, czy z siatką pęknięć. Z moich obserwacji zleceń warsztatowych wynika, że blisko 80% detali z tej grupy to dwa gatunki – 1.2379 i 1.2842. Reszta to niszowe przypadki.

Czym różni się stal do pracy na zimno od stali do pracy na gorąco?

Różnica sprowadza się do temperatury powierzchni roboczej narzędzia w eksploatacji. Stale do pracy na zimno pracują poniżej ok. 200 °C i stawiają na twardość oraz odporność na ścieranie; stale do pracy na gorąco (np. stale narzędziowe do pracy na gorąco – WNL 1.2713) muszą zachować własności przy 500-600 °C, więc mają mniej węgla, a więcej Cr-Mo-V odpowiedzialnych za odporność na odpuszczanie.

• Zawartość węgla – do pracy na zimno 0,6-2,1%, do pracy na gorąco zwykle 0,3-0,4%, bo liczy się ciągliwość, nie maksymalna twardość.
• Temperatura odpuszczania – zimna grupa 180-540 °C, gorąca 550-650 °C z obowiązkowym efektem twardości wtórnej.
• Twardość robocza – narzędzia do zimna 58-62 HRC, do gorąca zwykle 44-52 HRC.
• Mechanizm zużycia – ścieranie i wykruszanie krawędzi kontra zmęczenie cieplne i siatka pęknięć rozgrzewczych.
• Odporność na odpuszczanie – kluczowa dla WNL/1.2713, praktycznie nieistotna dla wykrojnika z 1.2842.

Jakie narzędzia wykonuje się z tej grupy stali?

Głównie narzędzia do rozdzielania i kształtowania materiału na zimno: wykrojniki, matryce, noże. Praktyczny zestaw zastosowań, z którymi spotykam się najczęściej:

• Wykrojniki i stemple do blach stalowych 1-6 mm – dominuje 1.2379 (NC11LV) ze względu na odporność na ścieranie.
• Noże do gilotyn i krajarek – 1.2379 lub 1.2842 w zależności od grubości ciętego materiału.
• Sprawdziany i przyrządy pomiarowe – 1.2510 (NWZ, 100MnCrW4), bo liczy się stabilność wymiarowa.
• Ciągadła i matryce do przetłaczania – stale ledeburytyczne 12% Cr, często dodatkowo azotowane.
• Narzędzia ręczne, przecinaki, punktaki – stale niestopowe N9E/N10E (C90U, C105U) o hartowności powierzchniowej.

„Stale narzędziowe do pracy na zimno klasyfikuje się według składu chemicznego i przeznaczenia; kryterium eksploatacyjnym jest temperatura powierzchni roboczej narzędzia.” — Polski Komitet Normalizacyjny, PN-EN ISO 4957:2018-06, 2018

Kluczowe gatunki i ich oznaczenia PN/EN/W.Nr

NC11LV to polskie oznaczenie PN stali ledeburytycznej odpowiadającej gatunkowi X153CrMoV12 o numerze materiałowym 1.2379 i amerykańskiemu AISI D2. Skład: ok. 1,55% C, 12% Cr, 0,9% Mo, 0,9% V. To najczęściej hartowany gatunek narzędziowy w polskich warsztatach – i jednocześnie ten, przy którym najczęściej dochodzi do pomyłki materiałowej przy zamówieniu.

Czym różni się 1.2379 od 1.2842?

Różnicą jest chrom i wynikająca z niego hartowność. 1.2379 z 12% Cr jest samohartowna i wymaga 1020-1080 °C; 1.2842 (90MnCrV8, dawne NMV) ma ok. 0,45% Cr, hartuje się z 790-820 °C w oleju i kosztuje wyraźnie mniej. Do wykrojnika pracującego w długiej serii wybieram 1.2379. Do prototypu, krótkiej serii albo narzędzia o skomplikowanym kształcie – 1.2842, bo łatwiej ją obrobić i przewidzieć.

PN (dawne)	EN	W.Nr	AISI	Austenityzowanie	Ośrodek	Twardość docelowa
NC11LV	X153CrMoV12	1.2379	D2	1020-1080 °C	gaz N2 / powietrze / olej	58-62 HRC
NC6	X100CrMoV5	1.2363 / 1.2063	A2 (zbliż.)	940-980 °C	powietrze / olej	58-62 HRC
NMV	90MnCrV8	1.2842	O2	790-820 °C	olej	60-62 HRC
NWZ	100MnCrW4	1.2510	O1	790-820 °C	olej	60-63 HRC
N9E / N10E	C90U / C105U	1.1520 / 1.1545	W1 (zbliż.)	780-810 °C	woda / polimer	60-64 HRC (powierzchniowo)

Uwaga do tabeli: zakresy są orientacyjne i zbieżne z kartami technologicznymi producentów stali narzędziowych (m.in. Uddeholm, 2024). Przed procesem porównaj je z dokumentem dostarczonym wraz z wsadem – poszczególne huty podają węższe okna. Więcej o systematyce w materiale oznaczenia stali wg PN, EN i W.Nr.

Który gatunek wybrać na wykrojnik do blachy 3 mm?

Do blachy konstrukcyjnej 3 mm w serii powyżej kilkudziesięciu tysięcy sztuk wybieram 1.2379 hartowaną na 60-61 HRC. Przy krótkich seriach i blachach miękkich wystarczy 1.2842 na 60 HRC. Kryteria doboru:

1. Długość serii – powyżej 50 tys. cykli 1.2379 zwraca różnicę w cenie materiału odpornością na ścieranie.
2. Grubość i twardość blachy – blachy nierdzewne i wysokowytrzymałe wymagają obniżenia twardości narzędzia do 58-59 HRC, żeby ograniczyć wykruszanie.
3. Złożoność kształtu – wąskie stemple i ostre wcięcia lepiej znoszą 1.2842 hartowaną w oleju stopniowo niż ledeburytyczne 12% Cr.
4. Dostępna hartownia – jeśli nie ma pieca próżniowego, 1.2379 traci największą przewagę, bo hartowana w oleju odkształca się mocniej.
5. Naddatek szlifierski – zawsze 0,2-0,5 mm na stronę, niezależnie od gatunku.

Nagminna pomyłka przy zamówieniach: 1.2379 mylone z 1.2312. To zupełnie inne materiały – 1.2312 (40CrMnMoS8-6) jest stalą do form z tworzyw, dostarczaną w stanie ulepszonym ok. 30 HRC i nie hartuje się jej na twardość narzędziową. Szczegóły składu w karcie: karta gatunku NC11LV (1.2379).

Pełny cykl obróbki cieplnej narzędzia – schemat krok po kroku

Prawidłowa kolejność to sześć operacji: obróbka zgrubna → wyżarzanie odprężające 600-650 °C → obróbka wykańczająca z naddatkiem → hartowanie z podgrzewaniem stopniowym → odpuszczanie (2-3 cykle) → szlifowanie na wymiar. Pominięcie odprężania lub przestawienie szlifowania przed hartowanie to dwa najczęstsze błędy technologiczne, jakie widuję w dokumentacji przysyłanej razem z detalem.

Po co podgrzewa się narzędzie stopniowo?

Żeby wyrównać temperaturę w całym przekroju i nie rozerwać detalu naprężeniami cieplnymi. Stale wysokochromowe mają niską przewodność cieplną – powierzchnia rozszerza się szybciej niż rdzeń. Standardowy schemat to dwa przystanki:

• Przystanek 600-650 °C – wyrównanie temperatury poniżej przemiany, czas ok. 30-45 min zależnie od wsadu.
• Przystanek 850 °C – drugi stopień dla gatunków austenityzowanych powyżej 1000 °C, np. 1.2379.
• Dojście do temperatury końcowej – dopiero teraz liczymy czas wygrzewania, nie od momentu włożenia do pieca.
• Dla gatunków niskotemperaturowych (1.2842, 1.2510) wystarczy jeden przystanek ok. 600 °C.
• Detale cienkościenne do 15 mm można wprowadzać jednostopniowo, ryzyko pęknięcia jest niewielkie.

Jak zabezpieczyć powierzchnię przed odwęgleniem?

Najskuteczniej piecem próżniowym – w próżni nie ma tlenu ani węgla do wymiany. Metody w kolejności skuteczności:

1. Piec próżniowy – zero odwęglenia i utlenienia, powierzchnia po hartowaniu jasna, bez czyszczenia.
2. Atmosfera ochronna endotermiczna lub azotowa – dobra kontrola potencjału węglowego, wymaga sprawnej instalacji.
3. Kąpiel solna – bardzo równomierne nagrzewanie, ale sole wymagają neutralizacji i utylizacji.
4. Zawijanie w folię ze stali nierdzewnej z wiórem węglowym – metoda warsztatowa, skuteczna dla pojedynczych detali.
5. Naddatek szlifierski 0,2-0,5 mm – ostatnia linia obrony; warstwa odwęglona zwykle nie przekracza 0,3 mm i schodzi ze szlifem.

Temperatury austenityzowania – zestawienie tabelaryczne

Stal NC11LV (1.2379) austenityzuje się typowo w zakresie 1020-1080 °C. Niższy przedział 1020-1040 °C daje lepszą ciągliwość i mniej austenitu szczątkowego; wyższy 1050-1080 °C rozpuszcza więcej węglików Mo i V, co pozwala wykorzystać twardość wtórną przy odpuszczaniu ok. 520 °C (na podstawie kart technologicznych producentów stali klasy AISI D2, Uddeholm, 2024).

W jakiej temperaturze hartuje się poszczególne gatunki?

Zakresy różnią się o ponad 250 °C między gatunkami, dlatego wspólny wsad w piecu z 1.2379 i 1.2842 jest technologicznym nonsensem. Zestawienie roboczych okien:

• 1.2379 (NC11LV) – 1020-1040 °C na ciągliwość, 1050-1080 °C pod twardość wtórną; chłodzenie gazem, powietrzem lub olejem.
• 1.2363 (NC6) – 940-980 °C, chłodzenie w powietrzu lub oleju, mniejszy udział węglików niż w 1.2379.
• 1.2842 (90MnCrV8) – 790-820 °C, olej o temperaturze 40-70 °C.
• 1.2510 (100MnCrW4) – 790-820 °C, olej; gatunek ceniony za małą odkształcalność przy sprawdzianach.
• N9E / N10E (C90U / C105U) – 780-810 °C, woda lub roztwór polimeru; hartowność tylko powierzchniowa, rdzeń pozostaje ciągliwy.

Jak długo wygrzewać narzędzie o grubości 40 mm?

Około 30-45 minut licząc od chwili, gdy cały przekrój osiągnie temperaturę austenityzowania. Reguła praktyczna: 20-30 min na każde 25 mm przekroju, przy czym dla stali ledeburytycznych stosuje się krótszy koniec zakresu, bo nadmierne przetrzymanie rozpuszcza zbyt wiele węglików i rozrasta ziarno.

• Przekrój 15 mm – ok. 15-20 min wygrzewania po wyrównaniu.
• Przekrój 25 mm – 20-30 min, wartość bazowa reguły.
• Przekrój 40 mm – 30-45 min.
• Przekrój 80 mm – 60-90 min plus wydłużone przystanki podgrzewania.
• Przegrzanie lub przetrzymanie – rozrost ziarna, wzrost udziału austenitu szczątkowego, spadek twardości po hartowaniu nawet o 2-4 HRC i wyraźny spadek udarności.

Nie istnieje jedna uniwersalna temperatura dla całej grupy – każdy gatunek ma własne okno, a producent wsadu podaje węższy zakres niż podręcznik. Zawsze sprawdzam kartę technologiczną dołączoną do materiału przed wystawieniem programu pieca.

Ośrodki chłodzące i szybkość chłodzenia

Wybór ośrodka to kompromis między twardością a odkształceniem. Stal 1.2379 dzięki 12% Cr jest samohartowna dla umiarkowanych przekrojów i osiąga pełną twardość przy chłodzeniu azotem pod ciśnieniem 2-6 bar w piecu próżniowym lub w spokojnym powietrzu. Stale niskostopowe 1.2842 i 1.2510 wymagają oleju, a niestopowe N9E – wody albo roztworu polimeru.

Jaka jest przewaga hartowania próżniowego nad olejowym?

Trzy przewagi: brak odwęglenia i utlenienia powierzchni, wyraźnie mniejsze odkształcenia oraz płynna regulacja szybkości chłodzenia ciśnieniem gazu. Olej jest tańszy i chłodzi szybciej, ale zostawia detal do umycia i daje większe zmiany wymiarowe.

• Gaz N2, 2 bar – najłagodniejsze chłodzenie, do detali cienkich i o złożonym kształcie.
• Gaz N2, 5-6 bar – dla przekrojów powyżej 60 mm, gdzie 2 bar nie wystarcza do pełnego zahartowania.
• Olej hartowniczy 40-70 °C – obowiązkowa kontrola temperatury kąpieli; zimny olej zwiększa ryzyko pęknięć, przegrzany obniża twardość.
• Kąpiel solna 200-250 °C – hartowanie stopniowe, przerwanie chłodzenia w okolicy Ms i wyrównanie temperatury drastycznie ogranicza odkształcenia.
• Woda – wyłącznie dla stali niestopowych o małym przekroju, nigdy dla stopowych.
• Spokojne powietrze – dla 1.2379 i 1.2363 przy przekrojach do ok. 30-40 mm.

Czy stal ledeburytyczną można hartować w wodzie?

Nie. Woda odbiera ciepło tak gwałtownie, że w stali z 12% Cr i 1,55% C powstaje gradient naprężeń przekraczający wytrzymałość świeżego martenzytu – detal pęka natychmiast albo w ciągu kilku godzin. Stal ledeburytyczna hartuje się w gazie, powietrzu, oleju lub kąpieli solnej, nigdy w wodzie.

Z praktyki jedna zasada, która oszczędza reklamacje: narzędzie przenosimy do pieca odpuszczającego, gdy schłodzi się do ok. 50-70 °C, a nie po pełnym wystudzeniu na noc. W stanie świeżo zahartowanym stal jest maksymalnie naprężona i najbardziej podatna na samoistne pęknięcie.

Austenit szczątkowy i wymrażanie w -70 do -196 °C

Austenit szczątkowy to nieprzemieniony austenit pozostający po hartowaniu, ponieważ temperatura końca przemiany martenzytycznej (Mf) stali wysokowęglowych i wysokochromowych leży poniżej 0 °C. W stalach ledeburytycznych jego udział sięga zwykle 10-25% i rośnie wraz z temperaturą austenityzowania. Skutkiem jest niestabilność wymiarowa narzędzia rozłożona w czasie oraz obniżona twardość.

Kiedy warto zastosować obróbkę kriogeniczną?

Wtedy, gdy stabilność wymiarowa jest ważniejsza niż koszt procesu – przy sprawdzianach, matrycach precyzyjnych i narzędziach pomiarowych. Wymrażanie prowadzi się bezpośrednio po hartowaniu, przed pierwszym odpuszczaniem.

• -70 do -80 °C (suchy lód) – wariant tańszy, wystarczający dla większości wykrojników i matryc.
• -196 °C (ciekły azot) – obróbka kriogeniczna, pełniejsza przemiana austenitu, dłuższy cykl (kilka do kilkunastu godzin).
• Moment wykonania – natychmiast po hartowaniu; zwłoka pozwala austenitowi ustabilizować się i zabieg traci skuteczność.
• Alternatywa – 2-3 krotne odpuszczanie w zakresie twardości wtórnej 500-540 °C rozkłada austenit szczątkowy bez chłodziwa kriogenicznego.
• Ryzyko – zbyt szybkie schładzanie detalu z karbami może wywołać pęknięcie; schładzamy stopniowo.

Czy wymrażanie zawsze podnosi twardość?

To zależy od gatunku i udziału austenitu szczątkowego. Przy dużym udziale przyrost bywa zauważalny, przy małym efekt sprowadza się głównie do stabilizacji wymiarowej, a nie do skoku twardości. Nie podaję klientom stałej liczby HRC jako gwarancji – wynik trzeba zmierzyć na konkretnym detalu. Przeliczniki i metodyka: twardość HRC, HB, HV – przeliczniki i pomiar.

Odpuszczanie – parametry i liczba cykli

Minimum dwa cykle odpuszczania, dla narzędzi precyzyjnych trzy. Każdy cykl trwa co najmniej godzinę na 25 mm przekroju, nie krócej niż 2 h łącznie, i kończy się schłodzeniem do temperatury pokojowej. Kolejne cykle rozkładają austenit szczątkowy powstały po poprzednim odpuszczaniu – dlatego jeden cykl nigdy nie wystarcza.

Czym jest twardość wtórna i kiedy ją wykorzystać?

Twardość wtórna to wzrost twardości przy odpuszczaniu w ok. 500-540 °C, wywołany wydzielaniem drobnodyspersyjnych węglików molibdenu i wanadu. Zjawisko odrębne od twardości bezpośrednio po hartowaniu. Wykorzystuje się je, gdy narzędzie ma być później azotowane albo pracować w podwyższonej temperaturze.

• Odpuszczanie niskie 180-250 °C – maksymalna twardość ok. 60-62 HRC dla 1.2379, minimalna ciągliwość, wariant domyślny dla wykrojników.
• Zakres 300-400 °C – omijać; kruchość odpuszczania, spadek udarności i wykruszanie krawędzi tnących.
• Odpuszczanie wysokie 500-540 °C – twardość wtórna, 58-60 HRC przy lepszej stabilności wymiarowej i wyższej odporności na odpuszczanie.
• Chłodzenie między cyklami – do temperatury pokojowej, inaczej austenit nie zdąży przemienić się w martenzyt.
• Start odpuszczania – natychmiast po hartowaniu; opóźnienie to główna przyczyna pęknięć hartowniczych.

„Dwukrotne odpuszczanie jest warunkiem koniecznym przy stalach ledeburytycznych: pierwszy cykl przemienia austenit szczątkowy, drugi odpuszcza świeży martenzyt powstały przy schłodzeniu po pierwszym cyklu.” — praktyka technologiczna zgodna z kartami producentów stali narzędziowych, Uddeholm, 2024

Jaką twardość HRC uzyskuje się po poszczególnych wariantach?

Od 58 do 63 HRC w zależności od gatunku i wariantu odpuszczania. Zestawienie orientacyjne, z którego korzystam przy doborze do zastosowania:

Gatunek	Odpuszczanie niskie	Odpuszczanie wysokie	Typowe zastosowanie
1.2379 (NC11LV)	60-62 HRC (180-200 °C)	58-60 HRC (500-540 °C)	wykrojniki, matryce długoseryjne
1.2363 (NC6)	60-62 HRC	57-59 HRC	narzędzia wymagające większej ciągliwości
1.2842	60-62 HRC (180-200 °C)	niestosowane	noże, krótkie serie, formy proste
1.2510 (NWZ)	60-63 HRC	niestosowane	sprawdziany, narzędzia ręczne
N9E / N10E	60-64 HRC powierzchniowo	niestosowane	przecinaki, punktaki, proste narzędzia

Pominięcie drugiego odpuszczania to najczęstszy powód pękania krawędzi tnących w pierwszych tygodniach eksploatacji. Detal wychodzi z hartowni z prawidłową twardością, a po kilku tysiącach cykli krawędź się wykrusza – bo w strukturze siedzi nierozłożony austenit i nieodpuszczony martenzyt. Kontekst ogólny w opracowaniu hartowanie, odpuszczanie i normalizowanie stali węglowych.

Wady hartownicze i kontrola jakości

Narzędzie pęka po hartowaniu z czterech powtarzalnych powodów: opóźnionego odpuszczania, zbyt szybkiego chłodzenia dla danego przekroju, ostrych naroży bez promieni oraz pominięcia wyżarzania odprężającego po obróbce skrawaniem. Kontrolę twardości po obróbce prowadzi się metodą Rockwella w skali C zgodnie z PN-EN ISO 6508-1:2016-10 (źródło: PKN, 2016).

Jak rozpoznać odwęglenie powierzchni?

Po zaniżonej twardości mierzonej na powierzchni przy prawidłowej twardości rdzenia – różnica sięga kilku HRC w warstwie do ok. 0,3 mm. Potwierdzenie daje badanie metalograficzne zgładu: strefa odwęglona ma jaśniejszą, ferrytyczno-perlityczną strukturę.

• Pęknięcia hartownicze – najczęściej biegną od karbów, otworów i ostrych przejść; promienie w narożach powinny mieć minimum 1-2 mm.
• Odkształcenia – skutek naprężeń po skrawaniu, niesymetrycznego kształtu i nierównomiernego nagrzewania.
• Miękkie plamy – nierównomierny film parowy w oleju albo zanieczyszczona zgorzeliną powierzchnia detalu.
• Odwęglenie – usuwane naddatkiem szlifierskim 0,2-0,5 mm, dlatego naddatek planuje się już na etapie rysunku.
• Rozrost ziarna – efekt przegrzania, widoczny w badaniu metalograficznym, nieodwracalny bez wyżarzania i powtórnego hartowania.

Jakie dokumenty powinna wystawić hartownia?

Minimum trzy: protokół pomiaru twardości, wykres temperatura-czas z rejestratora pieca oraz kartę procesu z parametrami każdej operacji. Materiał wsadowy powinien być odebrany z dokumentem kontroli 3.1 wg PN-EN 10204:2006 (źródło: PKN, 2006).

1. Atest materiałowy 3.1 – potwierdzenie składu chemicznego wsadu przez wytwórcę z niezależną komórką kontroli.
2. Wykres temperatura-czas – dowód, że przystanki podgrzewania i czasy wygrzewania faktycznie zrealizowano.
3. Protokół twardości HRC – minimum 3 pomiary w różnych miejscach detalu, zgodnie z PN-EN ISO 6508-1.
4. Badanie metalograficzne – opcjonalne, ale zalecane przy narzędziach krytycznych i przy reklamacjach.
5. Pomiar odkształceń – porównanie wymiarów przed i po obróbce, kluczowe przy sprawdzianach i matrycach precyzyjnych.

Odpowiedzialność za promienie w narożach i symetrię przekrojów leży po stronie konstruktora, nie hartowni. Zmiana rysunku kosztuje kilkanaście minut. Reklamacja pękniętej matrycy – kilka tygodni przestoju.

Najczęściej zadawane pytania

W jakiej temperaturze hartuje się stal NC11LV (1.2379)?

Typowy zakres austenityzowania to 1020-1080 °C. Niższe temperatury (1020-1040 °C) dają lepszą ciągliwość i mniej austenitu szczątkowego, wyższe (1050-1080 °C) umożliwiają wykorzystanie efektu twardości wtórnej przy odpuszczaniu ok. 520 °C. Dokładny parametr zawsze weryfikuj w karcie producenta wsadu, bo poszczególne huty podają węższe okna.

Ile razy trzeba odpuszczać stal narzędziową do pracy na zimno?

Minimum dwukrotnie, a dla narzędzi precyzyjnych trzykrotnie. Każdy cykl trwa co najmniej godzinę na 25 mm przekroju i kończy się pełnym schłodzeniem do temperatury pokojowej. Kolejne cykle rozkładają austenit szczątkowy powstały po poprzednim odpuszczaniu.

Czy stal 1.2379 można chłodzić w powietrzu?

Tak, przy zawartości ok. 12% Cr stal ta jest samohartowna dla umiarkowanych przekrojów i uzyskuje pełną twardość przy chłodzeniu w spokojnym powietrzu lub w azocie pod ciśnieniem 2-6 bar w piecu próżniowym. To główny powód, dla którego daje minimalne odkształcenia. Przy przekrojach powyżej 60 mm potrzebne jest wyższe ciśnienie gazu.

Dlaczego nie wolno odpuszczać w zakresie 300-400 °C?

W tym przedziale występuje zjawisko kruchości odpuszczania – twardość spada, ale udarność nie rośnie proporcjonalnie, a nawet maleje. Narzędzie staje się podatne na wykruszanie krawędzi. Praktyka warsztatowa zaleca omijanie tego zakresu i wybór odpuszczania niskiego lub wysokiego.

Co to jest wymrażanie i kiedy je stosować?

To schłodzenie narzędzia bezpośrednio po hartowaniu do -70 °C (suchy lód) lub -196 °C (ciekły azot) w celu przemiany austenitu szczątkowego w martenzyt. Stosuje się je dla sprawdzianów, matryc precyzyjnych i narzędzi pomiarowych, gdzie kluczowa jest stabilność wymiarowa w czasie. Zabieg wykonuje się przed pierwszym odpuszczaniem.

Jaką twardość HRC osiąga stal 1.2842 po hartowaniu?

Po hartowaniu z ok. 790-820 °C w oleju i odpuszczaniu niskim ok. 180-200 °C uzyskuje się zwykle 60-62 HRC. Przy wyższym odpuszczaniu twardość spada odpowiednio do wykresu odpuszczania podanego przez producenta materiału. Gatunek ceni się za małą odkształcalność i niską cenę wsadu.

Dlaczego narzędzie pękło zaraz po hartowaniu?

Najczęstsze przyczyny to opóźnione odpuszczanie, zbyt szybkie chłodzenie dla danego przekroju, ostre naroża bez promieni oraz pominięcie wyżarzania odprężającego po skrawaniu. Odpuszczanie należy rozpocząć, gdy detal ma jeszcze ok. 50-70 °C, a nie po odstawieniu go na noc w stanie zahartowanym.

Czym różni się hartowanie próżniowe od olejowego?

Hartowanie próżniowe w atmosferze azotu nie powoduje odwęglenia ani utlenienia powierzchni, daje mniejsze odkształcenia i pozwala kontrolować szybkość chłodzenia ciśnieniem gazu. Olej jest tańszy i szybciej chłodzi, ale wymaga późniejszego czyszczenia i zwykle daje większe odkształcenia wymiarowe.

Źródła i literatura

1. Polski Komitet Normalizacyjny, PN-EN ISO 4957:2018-06 – Stale narzędziowe. Klasyfikacja, skład chemiczny i wymagania. Katalog norm: sklep.pkn.pl (dane sprawdzone: 2025).
2. Polski Komitet Normalizacyjny, PN-EN ISO 6508-1:2016-10 – Metale. Pomiar twardości sposobem Rockwella. Część 1: Metoda badania.
3. Polski Komitet Normalizacyjny, PN-EN 10204:2006 – Wyroby metalowe. Rodzaje dokumentów kontroli (2.1, 2.2, 3.1, 3.2).
4. Uddeholm, karty technologiczne stali narzędziowych do pracy na zimno klasy AISI D2 – zakresy austenityzowania i wykresy odpuszczania: uddeholm.com (2024).
5. Dokumentacja technologiczna dostawcy wsadu – każdorazowo obowiązująca nad wartościami podręcznikowymi; zakresy w tabelach tego artykułu mają charakter orientacyjny.

Parametry podane w artykule są wartościami orientacyjnymi opartymi na normach i kartach producentów. Przed uruchomieniem procesu zweryfikuj je w aktualnym wydaniu dokumentu producenta wsadu i skonsultuj z technologiem obróbki cieplnej odpowiedzialnym za dany piec.