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.