Glødgning: Empfindeliggørelse for forbedret bearbejdelighed
Annealing er en varmebehandlingsproces, der er designet til at blødgøre runde stænger, afbøde indre belastninger og forfine kornstrukturen og dermed forbedre deres bearbejdningsdygtighed og formlighed. Den runde stang opvarmes til en bestemt temperatur (typisk 800900°C for kulstofstål), holdes i tilstrækkelig lang tid til at opnå fuldstændig austenitisering, og derefter køles langsomt i ovnen. Denne langsomme afkøling resulterer i en grov perlitic eller ferritic-pearlitic mikrostruktur, hvilket reducerer hårdheden og forbedrer fleksibiliteten. Annealed runde stænger er lettere at skære, bore og forme, hvilket gør dem ideelle til komplekse bearbejdning eller koldformning operationer, hvor overdreven hårdhed ville forårsage værktøj slitage eller materiale revning. Denne behandling anvendes også til at eliminere virkningerne af tidligere koldbearbejdning og til at homogenisere materialets mikrostruktur i forberedelse til efterfølgende varmebehandling.
Normalisering: Forbedring af kornstrukturen for ensartede egenskaber
Normaliseringsprocessen omfatter opvarmning af runde stænger til en temperatur over den øvre kritiske punkt (typisk 850–950 °C), holdning ved denne temperatur i tilstrækkelig tid og efterfølgende afkøling i stille luft. Denne proces frembringer en ensartet, fintkornet perlittisk mikrostruktur, som giver en bedre balance mellem styrke og slagstyrke sammenlignet med rullestaden. Normalisering eliminerer grovkornede strukturer og indre spændinger, der kan opstå under smedning eller valsning, og forbedrer dermed slagstyrken samt sikrer mere ensartede mekaniske egenskaber gennem hele tværsnittet af den runde stang. Normaliserede runde stænger anvendes typisk til konstruktionsdele, gear og akseldelen, der kræver moderat styrke og god bearbejdningsvenlighed. For mange kulstof- og lavlegerede stålsorter udgør normalisering den endelige varmebehandlingsproces og opfylder de specificerede mekaniske egenskabskrav uden behov for udligning og eftertempering.
Udhærdning: Opnåelse af maksimal hårdhed
Udhærdning henviser til den hurtige afkøling af runde stænger fra austenitiseringstemperaturen for at omdanne deres mikrostruktur til hård martensit. Afhængigt af stålsorten opvarmes de runde stænger til 800–950 °C og afkøles derefter hurtigt i et udstødningsmedium såsom vand, olie eller en polymeropløsning. Udstødning i vand giver den hurtigste afkølingshastighed og resulterer i den højeste hårdhed, men øger risikoen for deformation og revner, især for runde stænger med komplekse tværsnit.
Glanstemping: Balancering af hårdhed og slagstyrke
Tempering er en afgørende proces, der følger udligning, og som er beregnet til at reducere skørhed, aflaste indre spændinger og opnå den ønskede kombination af hårdhed og slagstyrke. Den udlignede rundstang opvarmes igen til en temperatur mellem 150 °C og 650 °C, holdes ved denne temperatur i en bestemt periode og afkøles derefter i stille luft. Lavtemperatur-tempering (150–300 °C) reducerer hårdheden lidt, mens høj slidstyrke bevares, og danner en tempered martensitisk mikrostruktur, hvilket gør den ideel til skæretøj og støbeforme. Mediumtemperatur-tempering (350–500 °C) opnår en balance mellem styrke, slagstyrke og elasticitet og er derfor velegnet til fjedre og tunge aksler. Højtemperatur-tempering (500–650 °C) frembringer en sorbit-mikrostruktur med høj slagstyrke og duktilitet samt god flydestyrke og trækstyrke, hvilket gør den til et ideelt valg til krummeaksler, forbindelsesstænger og konstruktionsdele, der udsættes for stødlast. Denne udlignede og temperede (Q&T) tilstand er den mest almindelige varmebehandlingsproces for runde stænger af legeret stål, der kræver forbedrede mekaniske egenskaber.