Trwałość ostrza

Podstawowym warunkiem zdolności narzędzia do cięcia lub skrawania jest jego duża twardość, większa od twardości przedmiotu obrabianego. Nie wystarcza ona jednak, aby narzędzie okazało się w użyciu dostatecznie trwałe. Zdolność do skrawania (tzw. skrawność), jak i zdolność do cięcia nie może zanikać zbyt szybko podczas pracy, inaczej wartość narzędzia stałaby się problematyczna. Dlatego narzędzia służące do obróbki skrawaniem lub cięciem mus mieć oprócz odpowiednich zdolności również wystarczającą trwałość ostrza. Zdolność do cięcia podobnie jak skrawność są własnościami, których nie można zmierzyć i ująć liczbowo. Trwałość ostrza możemy natomiast zmierzyć i wyrazić czy to prędkością skrawania (w ściśle określonych warunkach), pozwalającą na dotrzymanie założonego z góry czasu skrawania aż do stępienia narzędzia (prędkość godzinowa), czy też np. ilością wiórów zdjętych w określonych warunkach skrawania, pomiędzy jednym a drugim zaostrzeniem narzędzia.

Własności decydujące o trwałości ostrza zależą od tego, czy narzędzie służy do skrawania, tj. do obróbki wiórowej, czy też do cięcia bezwiórowego. Narzędzia pierwszego typu, do których należą wszelkie noże do toczenia i strugania, frezy, wiertła, rozwiertaki, gwintowniki, piły itp., narażone są na mechaniczny nacisk wywoływany oporem skrawanego materiału, wstrząsy, ścieranie i działanie temperatury, do jakiej rozgrzewają się podczas pracy dzięki tarciu. Wobec tego obok dużej twardości na zimno narzędzia takie muszą odznaczać się dostateczną wytrzymałością mechaniczną oraz pewną ciągliwością zabezpieczającą je przed złamaniem i wykruszeniem, znaczną odpornością na ścieranie oraz odpornością na działanie podwyższonych temperatur. Ta ostatnia własność niezbędna jest oczywiście tylko tym narzędziom, które dzięki warunkom skrawania czy własnościom obrabianego tworzywa nagrzewają się rzeczywiście wysoko podczas pracy. Narzędzia takie wyrabia się ze stali szybkotnących. Stosowanie tych stali tam, gdzie warunki skrawania nie powodują zbytniego wzrostu temperatury narzędzia, nie byłoby często uzasadnione ani względami gospodarczymi, ani technicznymi. W takich przypadkach trwałość dużo droższego narzędzia ze stali szybkotnącej nieznacznie tylko przewyższa trwałość narzędzi ze stali niskostopowych o dostatecznie dużej odporności na ścieranie.

Trwałość ostrza zwiększa przede wszystkim wolfram, już przy niewielkich zawartościach. Korzystnie wpływa również chrom oraz, oczywiście, większa zawartość węgla. Poza tym zwiększają trwałość ostrza wanad, molibden, krzem, mangan i kobalt.

Zachowanie się narzędzi rozgrzewających się znacznie podczas pracy i wykonywanych ze stali szybkotnących zależy natomiast przede wszystkim od ich odporności na działanie wysokich temperatur, a więc od zawartości wolframu, chromu, molibdenu, wanadu i kobaltu. Trudno jest określić indywidualny wpływ każdego z tych składników na trwałość ostrza, ponieważ ulega on zmianom wraz ze zmianami zawartości pozostałych domieszek i — oczywiście — warunków pracy narzędzia. Skuteczność działania wolframu zmienia się jednak przy większych zawartościach wanadu. Wyniki próby trwałości noża ze stali o zmiennej zawartości wolframu i stałej (dużej) zawartości wanadu oraz niewielkiej (ok. 0,5%) zawartości molibdenu. Okazuje się, że (w danych warunkach skrawania) przy zawartości 1,6 ÷ 1,9% wanadu, już od 6% wolframu poczynając, wydajność noża mierzona czasem skrawania aż do spalenia się ostrza praktycznie się nie zmienia, a zbyt duża zawartość wolframu jest nie tylko zbędna, ale wydaje się nawet szkodliwa.

Te spostrzeżenia spowodowały wprowadzenie do użytku stali o zmniejszonej — w stosunku do standardowe niejako stali SW18 — zawartości wolframu i zwiększonej zawartości wanadu.

Molibden działa w stalach szybkotnących podobnie jak wolfram, lecz mniej więcej dwa razy energiczniej. Innymi słowy 1% molibdenu zastępuje w stali szybkotnącej 2% wolframu. Okoliczność ta sprawia, że w krajach, w których dostępniejszy jest molibden niż wolfram, produkuje się i zużywa znacznie więcej stali opartych bądź wyłącznie na molibdenie, bądź na równych mniej więcej zawartościach molibdenu i wolframu, niż stali opartych na wolframie. W eksploatacji oba typy stali szybkotnących (wysokowolframo bądź wysokomolibdeowe) są całkowicie równorzędne. W przeróbce natomiast te drugie są znacznie kłopotliwsze. W aktualnej sytuacji międzynarodowej wolfram jest dla nas metalem łatwiej dostępnym i stosunkowo tańszym.

Sposób działania wolframu, wanadu i molibdenu jest zbliżony. Jako domieszki węglikotwórcze zwiększają one odporność stali na ścieranie dzięki twardości swych węglików oraz zwiększają jej odporność na odpuszczanie. Czwarty z pierwiastków węglikotwórczych — chrom — działa podobnie, lecz nie tak energicznie. Duża jego zawartość (około 4,5%) konieczna jest przede wszystkim ze względów hartowniczych, umożliwia bowiem hartowanie w oleju lub w innych łagodnych ośrodkach. Kobalt nie tworzy węglików, podnosi jednak trwałość ostrza przez omówiony poprzednio swoisty wpływ na odporność na odpuszczanie.  

Trwałość ostrza narzędzia ze stali szybkotnącej zależy bardzo od prawidłowości obróbki cieplnej, przede wszystkim od wysokości temperatury hartowania. W pewnym optymalnym zakresie temperatur hartowania, zależnym od gatunku stali, osiąga się szczytowe wartości; po jego przekroczeniu trwałość ostrza spada szybko wskutek przegrzania, o które tu łatwo, ponieważ bardzo wysokie temperatury sprzyjają energicznemu rozrostowi ziarna. Zakres właściwych temperatur hartowania stali szybkotnących jest, więc dość wąski i leży wysoko, mimo że dużą twardość uzyskuje się już przy stosunkowo niskich temperaturach hartowania. Tłumaczy się to przebiegiem krzywej twardości po odpuszczeniu.

Narzędzia do bezwiórowego cięcia na zimno, jak płyty tnące i stemple wykrojników, noże do nożyc, narażone są głównie na silne naciski występujące podczas pracy oraz na ścieranie, zbytnio natomiast się nie rozgrzewają. Dlatego własnościami miarodajnymi dla ich trwałości są duża twardość i odporność na ścieranie, dostateczna wytrzymałość mechaniczna oraz duża ciągliwość zapobiegająca wykruszeniu się krawędzi tnącej. Własności konieczne dla zapewnienia trwałości ostria narzędziom służącym do cięcia na gorąco (płyty i stemple do okrojnic, noże do nożyc na gorąco) zależą od warunków ich pracy. Jeżeli obciążenia są krótkotrwałe i rzadko po sobie następują, narzędzie nie rozgrzewa się znacznie (np. cienki i szybko stygnący rąbek), to warunki jego pracy zbliżone są do warunków cięcia na zimno. Wówczas stal powinna mieć te same własności, co przy poprzedniej grupie narzędzi. Gdy natomiast rąbek jest gruby i powoli stygnie, lub gdy cięcia szybko po sobie następują, wówczas narzędzie bardzo się nagrzewa, a zatem o trwałości jego ostrza decyduje raczej odporność na odpuszczanie; twardość na gorąco nie musi tu być koniecznie bardzo duża, bo materiał cięty jest miękki. Oddzielną grupę, jeżeli chodzi o sposób i warunki pracy, stanowią narzędzia tnące do użytku osobistego, domowego, gospodarczego itp., jak brzytwy i nożyki do golenia, scyzoryki, noże stołowe i kuchenne, tasaki, kosy i niektóre narzędzia do obróbki drewna, pracujące samą delikatną krawędzią ostrza o bardzo ostrym kącie. Np. nożyki do golenia mają pracę spokojną i zawsze w jednakowych warunkach; mają one wystarczającą, choć na minuty liczoną, trwałość ostrza, jeżeli tyko są dość twarde i odporne na ścieranie. Większa ciągliwość nie jest tu wymagana. Wyrabiamy je ze stali o dużej, niekiedy znacznie ponadeutektoidalnej zawartości węgla, stosując ewentualnie dodatki wzmagające odporność na ścieranie, najczęściej chrom. Pozostałe z wymienionych narzędzi pracują w bardzo zmiennych okolicznościach, obrabiają materiały o różnej twardości i narażone są na uderzenia, wstrząsy i brak pieczołowitości w obejściu. Muszą one zatem mieć zapewnioną przede wszystkim znaczną ciągliwość, na rzecz której rezygnujemy często ze znacznej twardości i odporności na ścieranie. Wobec łatwości ich ostrzenia wolimy, aby się szybciej tępiły przez ścieranie niż wykruszały. Do wyrobu ich się więc stali o niewielkiej zawartości węgla, zwykle nie przekraczającej składu eutektoidalnego.

Stal narzedziowa - ciągliwość

Terminy  używane w językach obcych na określenie  własności "ciągliwość" („wiazkost, „Zhigkeit, „toughness) są szczęśliwsze niż stosowana u nas „ciągliwość” będąca raczej synonimem plastyczności. Innego, ogólnie przyjętego terminu brak jednak w języku polskim.

Dużej twardości stali narzędziowych w stanie hartowanym towarzyszy z natury rzeczy dość duża kruchość. Z praktyki wiemy jednak, że ta sama stal może być przy jednakowej twardości raz mniej, a innym razem bardziej krucha (np. po prawidłowym zahartowaniu i po hartowaniu, połączonym z przegrzaniem). Z dwóch różnych stali zahartowanych bez zarzutu, również jedna może być bardziej krucha, mimo że obje mają tę samą twardość. Mówimy wówczas, że jedna jest mniej, a druga bardziej ciągliwa. Idzie tu przy tym nie o tę poprzednio omówioną ciągliwość, jaką przy stalach płytko hartujących się zapewnia narzędziu niezahartowany rdzeń, lecz o ciągliwość struktury całkowicie zahartowanej, martenzytycznej. Ciągliwość ta jest tak nieznaczna w porównaniu z tym, do czego przyzwyczailiśmy się przy stalach konstrukcyjnych, że nie można mierzyć jej metodami tam stosowanymi. Nie można np. określać ciągliwości zahartowanej stali narzędziowej wydłużeniem, jakiemu ulega próbka podczas próby rozciągania.

Pojęcie ciągliwości stali narzędziowych obejmuje zresztą nie tylko pewien zasób zdolności do odkształceń; mieści się w nim jednocześnie duża sprężystość i wytrzymałość zarówno na obciążenia statyczne, jak i dynamiczne.

Podobnie jak mało sprecyzowana jest sama własność, tak samo nie są ściśle ustalone metody jej badania. Do pomiaru jej stosuje się czasami próbę udarności, przy czym używa się głównie próbek bez karbu. Przykład zastosowania tej próby do badania ciągliwości stali szybkotnącej zmiany udarności stali SW18 w zależności od temperatury odpuszczania po hartowaniu przy 1290°C. Próba ta jednak często nie wykazuje subtelnych a istotnych różnic ciągliwości, spowodowanych np. niewielkimi zmianami warunków obróbki cieplnej. Podający dla celów porównawczych wyniki próby udarności wg Izoda (próbki z karbem i bez karbu) i próby skręcania udarowego otrzymane na próbkach stali węglowej, odpuszczanych przy różnych temperaturach (do 450 °C).

Wszystkie te próby stosuje się jednak, jak dotychczas, wyłącznie w pracach naukowych; praktyka kontrolno-odbiorcza nie posługuje się jeszcze nimi.

Praktyczne zastosowanie znalazła tylko próba udarności z karbem w odniesieniu do stali narzędziowych o małej i średniej zawartości węgla, odpuszczanych przy wysokich temperaturach (stale do pracy na gorąco); daje ona w tym przypadku wyniki dostatecznie zróżnicowane, zależnie od gatunku stali i obróbki cieplnej, oraz jest łatwa do przeprowadzenia.

Ciągliwość stali narzędziowych zależy oczywiście od ich składu chemicznego. Przy tej samej zawartości innych składników jest ona tym mniejsza, im większa jest zawartość węgla. Jeżeli jednak idzie o pozostałe składniki, czy to celowo stosowane, czy takie, których nie można uniknąć, to wpływ ich zależy od tylu ubocznych okoliczności, że ogólnie obowiązujących prawideł podać tu nie można. Wiadomo np., że stale tyglowe odznaczają się dużą ciągliwością, mimo znacznej nieraz zawartości siarki i fosforu, których ilość, ze względu na ich szkodliwy wpływ, staramy się w stalach innego pochodzenia jak najbardziej ograniczyć.

Duży wpływ ma wielkość ziarna austenitu przy temperaturze hartowania (czyli stopień ziarnistości przełomu) związana zarówno z wrażliwością stali na przegrzanie, jak i z warunkami hartowania. Narzędzia o ziarnie grubym (wielkość 4 i niżej) kruszą się niekiedy już przy upadku na podłogę, podczas gdy np. rdzenie pocisków przeciwpancernych o ziarnie wielkości 8 ÷ 10 przechodzą przez płytę pancerną nienaruszone.

Hartowana przy temperaturze 780 i 820°C wykazuje dużą wytrzymałość na zginanie. Po hartowaniu przy 860 ÷ 900°C, w którym to zakresie temperatur odbywa się gwałtowny rozrost ziarna, występuje w stali ziarno mieszane, drobne i grube; wskutek tego wyniki próby zginania mają wyraźny rozrzut: jedne próbki wykazują jeszcze dużą, inne już znacznie mniejszą ciągliwość. Przy hartowaniu powyżej 900°C powstaje już ziarno jednolicie grube, w związku z czym wszystkie próbki mają wytrzymałość na zginanie ponad 50% gorszą niż przy ziarnie jednolicie drobnym.

Odpuszczanie zwiększa ciągliwość zahartowanej stali; zwiększanie ciągliwości nie jest jednak regularne i ciągłe, ani, jak to się często sądzi, związane ściśle ze zmniejszeniem twardości. Powyżej temperatury 200 °C obserwuje się raptowne zmniejszenie ciągliwości, utrzymujące się aż do 350 do 400°C (zależnie od składu chemicznego stali), jeszcze wyżej zaś — ponowne zwiększenie. Zmianom tym nie towarzyszą odpowiednie, a przynajmniej równie silne zaburzenia w przebiegu krzywej twardości. Zwiększenie ciągliwości obserwowane przy temperaturach do 200 °C wywołane jest częściowo zmniejszeniem naprężeń własnych, głównie zaś zmianami strukturalnymi zachodzącymi w „martenzycie. Tak zwany świeżo hartowany martenzyt (martenzyt tetragonalny) przechodzi przy ok. 100°C w mniej kruchy a nieco twardszy martenzyt regularny, ten zaś, w miarę dalszego wzrostu temperatury, odpuszcza się i wraz ze zmniejszaniem twardości zyskuje na ciągliwości. Powyżej 200°C proces ten toczy się dalej. Jednocześnie jednak zaczynają przebiegać nowe zjawiska, których ujemny wpływ na ciągliwość znacznie przeważa. Odbywa się tu przede wszystkim rozpad austenitu szczątkowego, połączony z raptownym zmniejszeniem ciągliwości. Przy większych ilościach austenitu szczątkowego rozkład jego daje się zauważyć nawet na krzywej twardości, w postaci lekkiego zahamowania jej spadku („siodełka”).

Drugim zjawiskiem, któremu przypisuje się zmniejszenie ciągliwości stali przy odpuszczaniu w zakresie temperatur ok. 250°C są początki tworzenia się cementytu — Fe8C, przypadające.

na ten właśnie obszar temperatur. Pierwsze wydzielenie tego związku — tak przynajmniej stwierdzono u stali konstrukcyjnych — przybierają postać cieniutkich płytek i umieszczenia się wzdłuż byłych igieł martenzytu bądź na granicach ziarn. Powoduje to osłabienie spójności stali. Są jeszcze inne poglądy, dotyczące przyczyn tej tzw. kruchości odpuszczania zakresu 250 ÷ 400°C, nie zdobyły jednak takiego uznania, jak oba omówione.

Inne zjawiska współodpowiedzialne za omawiane zmniejszenie ciągliwości nie są jeszcze do końca rozpoznane. Proces wydzielania się węglików specjalnych w stalach odpornych na odpuszczanie powoduje zawsze zmniejszenie ciągliwości albo zahamowanie jej wzrostu, jak to widać z zachowania się stali szybkotnącej. Początkowemu zmniejszeniu twardości towarzyszy szybkie zwiększanie ciągliwości, trwające aż do ok. 300°C. Zaznaczające się od tej temperatury wydzielanie się węglików (lekki wzrost twardości) powoduje gwałtowne zatrzymanie wzrostu ciągliwości i w dalszym ciągu lekkie jej zmniejszenie.

Raptowne zmniejszenie ciągliwości po odpuszczeniu powyżej 500° C tłumaczyć należy częściowo również rozpadem austenitu na twardy i kruchy martenzyt, zachodzącym w stalach szybkotnących właśnie po odpuszczeniu w tym obszarze temperatur.

Ciągliwość zahartowanej stali narzędziowej zależy również od warunków odlewania, przeróbki plastycznej i obróbki cieplnej, wpływających na jej strukturę. W stalach ledeburytycznych (np. szybkotnących) ujemnie wpływa zbyt wielka nierównomierność rozkładu węglików, będąca pozostałością po występującej w strukturze wlewka eutektyce — ledeburycie. Nierównomierność ta przejawia się albo w łagodniejszej postaci jako likwacyjne smugi węglików, albo w postaci niezupełnie rozbitej, mniej lub więcej wyraźnie i grubo wykształconej siatki ledeburytu. Objawu tego nie można uniknąć. O zapobieganiu temu zjawisku będzie mowa w rozdziale o wadach stali.

Objaw ten jest znacznie mniej szkodliwy niż pokrewna mu do pewnego stopnia, występująca w stalach nadeutektoidalnych siatka cementytu. Narzędzia wykazujące w strukturze siatkę cementytu są tak kruche, że nie nadają się zupełnie do pracy. Można je jednak łatwiej naprawić niż narzędzia ze stali ledeburytycznych, ponieważ siatka cementytu istniejąca we wlewku stali nadeutektoidalnej rozpuszcza się przy temperaturach przeróbki plastycznej na gorąco, a ponownego jej wydzielenia się łatwo uniknąć, przestrzegając prawidłowych warunków kucia. Można ją zresztą również rozbić stosując odpowiednią obróbkę cieplną.

Wpływ dodatków ziększających odpornośc na odpuszczanie w stalach narzędziowych

Dodatkami, które zwiększają odporność na odpuszczanie, a tym samym twardość (wytrzymałość) na gorąco, są przede wszystkim pierwiastki węglikotwórcze: chrom, molibden, wolfram i wanad. Wpływ ich nie jest stosunkowo silny; najsłabszy jest wpływ chromu. Występując obok siebie, domieszki te wzmagają wzajemnie swe działanie; dlatego rzadko tylko stosuje się je pojedynczo.

Działanie pierwiastków węglikotwórczych tłumaczy się przede wszystkim wydzielaniem się węglików specjalnych podczas odpuszczania. Węgliki te, trudno rozpuszczalne w austenicie, równie trudno wydzielają się i rozrastają podczas odpuszczania martenzytu; oba te procesy decydujące o zmianach twardości wymagają dość wysokiej temperatury bądź odpowiednio długiego czasu. W stalach węglowych natomiast węglik żelaza wydziela się już przy niższych temperaturach i prędko się rozrasta; dzięki temu twardość zmniejsza się tu szybko i równomiernie ze wzrostem temperatury. Wydzielanie się węglików żelaza jest właśnie przyczyną początkowego spadku krzywej twardości stali zawierających składniki węglikotwórcze spadek ten jest jednak hamowany tym, że nie wydzielają się jeszcze węgliki specjale, wskutek czego pochylenie krzywej jest łagodniejsze niż przy stalach węglowych. Dopiero poczynając od pewnej temperatury (300 — 500 C), zależnej od czasu odpuszczania, a zwłaszcza od rodzaju działającego pierwiastka, zaczynają się wydzielać węgliki specjalne, lecz w postaci tak drobnych wydzieleń, że powodują albo ponowne zwiększenie twardości, albo przynajmniej znacznie gwałtowniejsze zahamowanie jej zmniejszenia. Zależy to od zawartości i rodzaju domieszek węglikotwórczych, temperatury hartowania jak również od szybkości wydzielania się i rozrastania węglików. Ta ostatnia jest tym większa, im wyższa jest temperatura odpuszczania. Przy nie dość wysokiej temperaturze i normalnym czasie odpuszczania jest ona tak mała, że wpływ wydzielonych węglików przejawia się tylko zahamowaniem zmniejszania twardości, mimo że ilość działającego składnika jest wystarczająca, aby wywołać nawet powrotne zwiększenie twardości. Zwiększenie to („wtórna twardość”) zachodzi dopiero przy temperaturze dostatecznie wysokiej dla normalnego czasu odpuszczania. Dla stali SW18 i WWV temperatura ta wynosi ok. 560°C. Gdy się tę optymalną temperaturę przekroczy, szybkość rozrastania się węglików zwiększa się tak silnie, że nawet przy krótkim czasie odpuszczania następuje energiczny spadek twardości. Wysokość temperatury hartowania wpływa bardzo znacznie na przebieg krzywej odpuszczania, czyli na stopień odporności na odpuszczanie i twardość na gorąco, decyduje ona, bowiem o ilości węglików rozpuszczonych w austenicie. Gdy idzie o stale szybkotnące np., wyraźny wpływ ma ją wahania temperatury hartowania o różnicy wynoszącej parę dziesiątek stopni. Aby zatem zapewnić stali maksymalną odporność na odpuszczanie, należy ją hartować przy temperaturze na tyle wysokiej, żeby rozpuścić jak największą ilość węglików, nie dopuszczając jednak oczywiście do przegrzania. Inaczej stal nie będzie w pełni wykorzystana

Na przebieg krzywej odpuszczania wpływa również ilość austenitu szczątkowego w stanie zahartowanym. Odnosi się to zwłaszcza do stali szybkotnących i wysokochromowych. W stali SW18 ilość jego po hartowaniu przy 1300°C dochodzi do trzydziestu kilku procent. Austenit rozpada się podczas chłodzenia po odpuszczeniu przy 540 ÷ 570°C na martenzyt; powoduje to dodatkowy przyrost twardości stali. Jeżeli jednak chodzi o trwałość twardości narzędzia odpuszczonego w czasie jego późniejszej pracy przy wysokich temperaturach, to przyczyną jej mogą być tylko wydzielone w drobnej postaci i nierozrastające się węgliki. Oprócz wymienionych czterech składników dodatni wpływ na odporność na odpuszczanie mają kobalt i krzem. Wpływ kobaltu nie tworzącego węglików, a stosowanego w stali szybkotnącej SK5, polega najprawdopodobniej na tym, że hamuje on proces wydzielania się i rozrastania węglików innych metali; wpływ krzemu jest najsłabszy, niemniej stosuje się go jako domieszkę tanią, w niektórych stalach zawierających wolfram i chrom (WWS1, NZ2 i NZ3).

Wpływ kobaltu widać jeszcze wyraźniej na różnice wpływu odpuszczania na twardość stali SW18 i stali o zawartości, 10% Co (poza tym 18% W, 4% Cr i 1% V) w zależności od temperatury hartowania.

Odporność stali narzedziowych na działanie podwyższonych temperatur

Narzędzia ulegające znaczniejszemu nagrzaniu podczas pracy powinny, mimo wzrostu temperatury, zachować wysoki poziom własności koniecznych do przeciwstawienia dostatecznego oporu działaniu sił zewnętrznych, przede wszystkim zaś wystarczającą twardość. Stale, z których się je wykonuje, powinny, zatem wykazywać odpowiednią do warunków pracy odporność na wpływ podwyższonej temperatury. Narzędziom do pracy na gorąco, tj. tym, które obrabiają materiał nagrzany do wysokiej temperatury, wystarcza w zasadzie średnio wysoka twardość na gorąco, ponieważ tworzywo obrabiane przez nie jest miękkie i plastyczne. Natomiast narzędzia do pracy na zimno, rozgrzewające się znacznie dzięki ciepłu wwiązywanemu wskutek tarcia przy obrabianiu materiału zimnego, powinny mimo to zachowywać jak największą twardość i odporność na ścieranie.

Dla oceny zachowania się stali przy podwyższonych temperaturach można się posługiwać pomiarami wytrzymałości lub lepiej twardości na gorąco oraz sprawdzaniem ich odporności na odpuszczanie.

Naturalną różnicę między twardością stali na zimno i na gorąco możemy zmniejszyć, stosując odpowiednie dodatki stopowe i wykorzystując ich wpływ przez właściwą obróbkę cieplną. Będą to dodatki, które zapewniają odporność na odpuszczające działanie podwyższonych temperatur. Własność ta polega na tym, że przy odpuszczaniu, czy to celowo przeprowadzanym, czy zachodzącym samoczynnie podczas pracy, procesy zmniejszające twardość ulegają zahamowaniu, a nawet mogą zmierzać do jej zwiększenia. Odnosi się to do twardości mierzonej na zimno, tj. po ochłodzeniu od temperatury odpuszczania; jednakże fakt, że odpuszczanie przy określonej temperaturze nie zmniejsza w ogóle lub też zmniejsza w małym tylko stopniu twardość mierzoną na zimno, sprawia, że i przy tej temperaturze twardość stali pozostaje dość duża, większa niż stali węglowych.

Stal węglowa o zawartości 0,8% c odpuszczona przy 600 °C, a badana przy temperaturze otoczenia wykaże zaledwie ok. 250 HB; badana zaś przy 600 °c — nie więcej niż 100 HB.

Jeżeli stal SW18 odpuścimy nawet kilkakrotnie przy optymalnej dla niej temperaturze 540 ÷ 570 °C, to w granicach do tej temperatury możemy ją spokojnie nagrzewać. Stal odpuszczona przy pewnej temperaturze nie zmienia, bowiem praktycznie swej twardości, przebywając nawet dłuższy czas przy temperaturach niższych od temperatury odpuszczania. Gdybyśmy jednak stal SW18 odpuścili przy 650 °C i przez to dopuścili do spadku twardości na zimno, wówczas i twardość przy 600 °C spadnie znacznie poniżej poprzednich 450 HB.

Nie ma ogólnie obowiązującego wskaźnika określającego odporność stali na odpuszczanie. Dla stalli do pracy na zimno, bogatych w węgiel, za taki wskaźnik można przyjąć wysokość temperatury odpuszczania, przy której twardość spada do poziomu 60 HRC. Co się tyczy stali do pracy na gorąco można tę własność oceniać w przybliżeniu, na podstawie przebiegu krzywych spadku twardości ze wzrostem temperatury odpuszczania. Krzywe takie zamieszczone są w charakterystykach szczegółowych stali.