Stal konstrukcyjna stopowa do azotowania
Stale konstrukcyjne stopowe do azotowania to stale przeznaczone do utwardzania powierzchniowego przez nasycenie powierzchni gotowego wyrobu azotem. Do azotowania stosowane są stale których głównymi składnikami są glin oraz chrom a także molibden, tytan i wanad, które tworzą z azotem bardzo twarde azotki AlN, CrN, MoN, TiN, VN. Azotuje się stale średniowęglowe o zawartości węgla najczęściej 0,25- 0,45%. Stale te dzięki odpowiednio dobranej zawartości dodatków stopowych takich jak chrom, molibden a przede wszystkim glin (aluminium), umożliwiają uzyskanie po azotowaniu największe twardości warstwy powierzchniowej. Twardość powierzchniowej warstwy po azotowaniu, nie zmniejsza się po nagrzaniu do temperatur do 500°C i utrzymuje się na stałym poziomie również w czasie wygrzewania do tej temperatury. Głównym czynnikiem decydującym o twardości naazotowanej warstwy jest odpowiednio dobrany skład chemiczny. Głębokość utwardzania zależy w praktyce wyłącznie od czasu azotowania, który waha się zazwyczaj od 24 do 72 godz. Inne czynniki, jak temperatura (500°C) i ośrodek azotujący, są niezmienne i nie wywierają większego wpływu na własności warstwy utwardzonej.
Największą twardość w skali Vickersa (HV=P:A kG/mm2), ponad 1000, a nawet do 1200 kG/mm2, wykazują po azotowaniu stale chromowo – molibdenowe – aluminiowe o zawartości około 1 % aluminium, na stalach chromowo-molibdenowo-wanadowych można osiągnąć twardość około 800 – 900 HV, na stalach chromowych około 700 HV. Największą twardość uzyskuje się jedynie w cienkiej (0,1 – 0,2 mm) warstwie powierzchniowej, ponieważ całkowita głębokość utwardzania sięga zaledwie kilku dziesiętnych części milimetra. Proces azotowania przeprowadza się na przedmiotach ulepszonych cieplnie, które po azotowaniu poddaje się jedynie szlifowaniu. Własności wytrzymałościowe przepisane dla rdzenia przedmiotów azotowanych można łatwo uzyskać dobierając odpowiednio temperaturę odpuszczania (powyżej 500oC). Wymagane własności uzyskuje się bez trudności nawet na większych przekrojach, gdyż wszystkie stale do azotowania, dzięki większej zawartości węgla i pierwiastków stopowych, wykazują znaczną hartowność, przy stalach do azotowania odpada więc w praktyce potrzeba doboru stali, jeżeli chodzi o zapewnienie potrzebnej hartowności. Z tych względów wszystkie możliwości, które daje azotowanie, można wyczerpać stosując niewielkie ilości specjalnych gatunków stali typowych.
Poza typowymi stalami przeznaczonymi do azotowania, utwardzać powierzchnię azotem można również w niektórych stalach do ulepszania cieplnego, odpornych na korozję i stalach szybkotnących.
Symbol gatunku stali według PN oznaczeniu gatunku cyfra na początku oznacza średnią zawartość węgla w setnych częściach %, następnie litery oznaczające
H – Chrom
M – Molibden
F – Wanad
J – Glin
następnie jeśli występują cyfry po literach oznaczają średnią zawartość danego składnika w %.
38HMJ – stal chromowo-molibdenowo-aluminiowa 34CrAlNi7,1.8550
25H3M – stal chromowo-molibdenowa
33H3MF – stal chromowo-molibdenowo-wanadowa
Pozostałe stale konstrukcyjne stopowe
stal konstrukcyjna stopowa do nawęglania
stal konstrukcyjna stopowa do azotowania
stal konstrukcyjna stopowa sprężynowa
stal konstrukcyjna stopowa łożyskowa
stal konstrukcyjna stopowa do ulepszania cieplnego
stal konstrukcyjna stopowa do pracy w podwyższonych temperaturach – stal kotłowa