Ontharding: verzachten voor verbeterde bewerkbaarheid
Het verhitten is een warmtebehandelingsproces dat is ontworpen om ronde staven te verzachten, interne spanningen te verlichten en de korrelsstructuur te verfijnen, waardoor hun bewerkbaarheid en vormbaarheid worden verbeterd. De ronde staaf wordt verwarmd tot een specifieke temperatuur (typisch 800900°C voor koolstofstaal), voldoende lang gehouden om volledige austenitisatie te bereiken en vervolgens langzaam in de oven afgekoeld. Deze langzame afkoeling resulteert in een ruwe parelvormige of ferritisch-parelvormige microstructuur, waardoor de hardheid wordt verminderd en de buigzaamheid wordt verbeterd. Gekoelde ronde staven zijn gemakkelijker te snijden, te boren en te vormen, waardoor ze ideaal zijn voor complexe bewerkingen of koudvorming waarbij overmatige hardheid zou leiden tot slijtage van gereedschap of materiaal scheuren. Deze behandeling wordt ook gebruikt om de effecten van het voorafgaande koudbewerken te elimineren en om de microstructuur van het materiaal te homogeniseren ter voorbereiding op een latere warmtebehandeling.
Normalisering: Verfijning van de graanstructuur voor uniforme eigenschappen
Het normaliseringsproces bestaat uit het verwarmen van ronde staven tot een temperatuur boven het bovenste kritieke punt (meestal 850–950 °C), het gedurende een voldoende lange tijd op die temperatuur houden en vervolgens afkoelen in stilstaande lucht. Dit proces levert een uniforme, fijnkorrelige perlietstructuur op, die een betere balans tussen sterkte en taaiheid biedt dan de als-gerolde toestand. Normaliseren elimineert grofkorrelige structuren en interne spanningen die kunnen ontstaan tijdens smeden of walsen, waardoor de slagtaaiheid verbetert en meer uniforme mechanische eigenschappen over de gehele doorsnede van de ronde staaf worden gewaarborgd. Genormaliseerde ronde staven worden doorgaans gebruikt voor constructie-onderdelen, tandwielen en asdelen die matige sterkte en goede bewerkbaarheid vereisen. Voor veel koolstof- en laaggelegeerde stalen dient normaliseren als de definitieve warmtebehandeling, waarmee de gespecificeerde mechanische eigenschappen worden bereikt zonder dat quenching en temperen nodig zijn.
Uitharden: Het bereiken van maximale hardheid
Uitharden verwijst naar het snelle afkoelen van ronde staven vanaf de austenitiseringstemperatuur om hun microstructuur te transformeren naar harde martensiet. Afhankelijk van het staalsoort worden de ronde staven verhit tot 800–950 °C en vervolgens snel afgekoeld in een uithardmedium zoals water, olie of een polymeeroplossing. Wateruitharding levert de hoogste koelsnelheid en daarmee de grootste hardheid op, maar verhoogt het risico op vervorming en scheuren, met name bij ronde staven met complexe dwarsdoorsneden.
Aanlassen: Een evenwicht vinden tussen hardheid en taaiheid
Aanlassen is een essentieel proces dat volgt op het blussen en is bedoeld om de broosheid te verminderen, interne spanningen af te bouwen en de gewenste combinatie van hardheid en taaiheid te bereiken. De gebluste ronde staaf wordt opnieuw verhit tot een temperatuur tussen 150 °C en 650 °C, gedurende een bepaalde tijd op die temperatuur gehouden en vervolgens afgekoeld in stilstaande lucht. Bij laagtemperatuur-aanlassen (150–300 °C) neemt de hardheid licht af, terwijl de hoge slijtvastheid behouden blijft; hierbij ontstaat een aangelaste martensitische microstructuur, waardoor dit proces ideaal is voor snijgereedschap en matrijzen. Bij middeltemperatuur-aanlassen (350–500 °C) wordt een evenwicht bereikt tussen sterkte, taaiheid en elasticiteit, wat geschikt is voor veren en zwaar belaste assen. Bij hoogtemperatuur-aanlassen (500–650 °C) ontstaat een sorbitische microstructuur met hoge taaiheid en rekbaarheid, gecombineerd met een goede vloeigrens en treksterkte, waardoor dit proces een ideale keuze is voor krukaspen, drijfstangen en constructie-onderdelen die onderworpen zijn aan slagbelasting. Deze gebluste en aangelaste (Q&T) toestand is het meest gebruikte warmtebehandelingsproces voor ronde staven van gelegeerd staal waarbij verbeterde mechanische eigenschappen vereist zijn.
