Spis treści
Tabela twardości stali czy specyfikacje opracowywane przez producentów określonych materiałów dostarczają wyłącznie suchych informacji dotyczących tego zagadnienia. Dlatego w tym wpisie postanowiliśmy wskazać, ile powinna wynosić twardość stali, aby była odpowiednia do większości typowych zastosowań, a także wyjaśniamy w jaki sposób, można ten parametr zoptymalizować względem swoich potrzeb. Na koniec skupiliśmy się również na zagadnieniach takich jak twardość stali nierdzewnej a zwykłej, a także na takich jak wytrzymałość stali nierdzewnej a zwykłej.
Stal nierdzewna oraz stal kwasowa twardość – ile powinna wynosić?
Zanim przejdziemy do właściwej części wpisu, skupmy się na chwilę na zagadnieniu wstępnym, dotyczącym tego, jaką twardością powinna odznaczać się stal możliwa do użycia w obrębie większości typowych zastosowań.
Zatem w kwestii takiej jak stal nierdzewna twardość HRC na akceptowalnym poziomie powinna wynosić około 50 jednostek. Parametr ten o wskazanej wysokości uzyskują przede wszystkim nierdzewne stale martenzytyczne, które poddaje się w tym celu specjalistycznej obróbce cieplnej. Materiał tego rodzaju jest powszechnie wykorzystywany w ramach produkcji noży kuchennych dedykowanych wymagającym użytkownikom.
Stal nierdzewna twardość HRC – jak ją zwiększyć?
W kwestii takiej jak stopy nierdzewne czy stal kwasowa, twardość materiału można zwiększyć poprzez azotowanie gazowe, czyli specyficzną odmianę obróbki powierzchniowej. Proces ten wykorzystywany jest przede wszystkim w obrębie cieszących się największą popularnością stopów austenitycznych, bazowo cechujących się relatywnie niewielkim współczynnikiem twardości.
Obróbka tego typu pozwala nasycić zewnętrzną warstwę materiału azotem, co przekłada się właśnie na zmaksymalizowanie stopnia jego twardości przy jednoczesnym zachowaniu wysokiej ochrony przed rdzewieniem oraz pierwotnej ciągliwości rdzenia.
Twardość stali nierdzewnej a zwykłej
Przed przejściem do wskazania, który z rodzajów stali wypada lepiej przy porównywaniu ich w kontekście twardości, wyjaśnimy po krótce do czego w ogóle odnosi się ten parametr. Otóż w kwestii takiej stal nierdzewna twardość HRC, HRA czy wyrażaną w ramach dowolnej innej skali należy rozumieć jako zdolność materiału do przeciwstawiania się twardszemu od niego obiektowi wciskanemu w jego strukturę.
Co do zasady, jeśli chodzi o twardość stali nierdzewnej a zwykłej, ta pierwsza odznacza się lepszymi parametrami, co potwierdza w zasadzie każda tabela twardości stali, którą można odnaleźć w internecie czy w rozmaitych opracowaniach branżowych. Niestety jednocześnie gorzej od swojej węglowej odpowiedniczki wypada w testach dotyczących części parametrów wytrzymałościowych, o czym nieco więcej napisaliśmy w dalszej części tekstu.
Wytrzymałość stali nierdzewnej a zwykłej
O ile stal nierdzewna czy stal kwasowa twardość mają co do zasady większą niż ich konwencjonalny odpowiednik, o tyle już z wytrzymałością sprawa nie jest tak jednoznaczna. Zastanawiając się jednak nad zagadnieniem, takim jak wytrzymałość stali nierdzewnej a zwykłej w pierwszej kolejności należy uściślić, o jaki rodzaj wytrzymałości chodzi. Spośród poszczególnych kategorii funkcjonujących powszechnie w tym zakresie wyszczególnić trzeba przede wszystkim wytrzymałość na ściskanie, ścieranie, zerwanie, ścinanie, zginanie oraz skręcanie.
Jak wspominaliśmy wcześniej praktycznie dowolna tabela twardości stali jako faworyta na tej płaszczyźnie wskaże w większości przypadku stal nierdzewną. Pod względem wytrzymałości natomiast nierdzewka wyprzedza stal węglową już wyłącznie w kontekście odporności na ściskanie oraz ścieranie, podczas gdy w pozostałych kategoriach – w tym w szczególności przy próbach jej skręcania lub zginania – istotnie ustępuje swojej rywalce.
Zestawiając to np. z zastosowaniem polegającym na produkcji wspomnianych już wcześniej noży, uzyskując je ze stali nierdzewnej otrzymamy produkt twardszy o silniejszej ochronie przed korozją, a także wolniej się strzępiący, ale z drugiej strony także mniej elastyczny od odpowiednika wykonanego ze stali zwykłej, co przekłada się na zwiększone ryzyko jego pęknięcia lub trwałego odkształcenia na skutek zbyt intensywnej eksploatacji.