Czy stal nierdzewną można hartować

Czy stal nierdzewną można hartować, a jeśli tak to jaki rodzaj nadaje się do tego najlepiej?

Stale nierdzewne pod względem składu chemicznego można podzielić na kilka grup. Wyróżnia się stale nierdzewne o strukturze austenitycznej, ferrytycznej, ferrytyczno-austenitycznej tupu duplex, martenzytycznej i utwardzane wydzieleniowo.

Stale nierdzewne o strukturze martenzytycznej stanowią jedną z grup stali nierdzewnych o wysokich własnościach wytrzymałościowych przeznaczonych na narzędzia do cięcia, noże kuchenne, sprzęt chirurgiczny, membrany kompresorów, sprężyny, elementy maszyn tnących w przemyśle papierniczym.
Wprowadzenie do stali powyżej 0,1% C przy stężeniu 13% chromu powoduje, że stale w wysokiej temperaturze mają strukturę austenityczną. Umożliwia to hartowanie stali po chłodzeniu w powietrzu w celu uzyskania struktury martenzytycznej i następne ich odpuszczanie. Przy wyższym stężeniu chromu obszar występowania fazy austenitycznej może być poszerzony przez wprowadzenie 2% dodatku niklu. Stale zawierające do około 0,2% C i 13% Cr są stosowane na elementy pomp, formy odlewania pod ciśnieniem, śruby, wały i poddawane są ulepszaniu cieplnemu, tj. hartowaniu z zakresu temperatury od 1000 do 1050°C i odpuszczaniu w 600-700°C. Stale o stężeniu około 0,3% C i 13% Cr są stosowane na sprężyny, narzędzia tnące i na elementy maszyn o dużej wytrzymałości. Poddaje się je hartowaniu z właściwej temperatury austenityzowania i odpuszczaniu w temperaturze około 400°C dla sprężyn, 200-300°C dla narzędzi tnących i 600-700°C dla elementów maszyn. Stale o wyższym stężeniu węgla do 0,4% stosuje się na elementy maszyn o wymaganej twardości i odporności na ścieranie w temperaturze do ok. 250°C. Stale zawierające od 0,4% do 1,2% C i do 18% Cr, a także dodatek molibdenu i czasami wanadu wykazują odporność na ścieranie w temperaturze do około 400°C. Struktura martenzytu odpuszczonego zapewnia wysokochromowym stalom martenzytycznym wyższe własności wytrzymałościowe, do około 1100 MPa, przy nieco niższej odporności na korozje w porównaniu ze stalami nierdzewnymi o strukturze ferrytycznej. Spawalność stali martenzytycznych jest utrudniona, za względu na ich dużą podatność na pękanie wodorowe. Wymaga to wstępnego podgrzania przed spawaniem do 75-150°C, a następnie odpuszczania w temperaturze 550-590°C z wolnym chłodzeniem na powietrzu.
Stale nierdzewne o strukturze martenzytycznej nadają się do zastosowań w mało agresywnych środowiskach, ale za to wykazują wysoką odpornością na ścieranie. Na przykład gatunek 1.4125 (AISI 440C) z powodzeniem znajduje zastosowanie na elementy pomp, a gatunek 1.4021 (AISI 420) zawierający co najmniej 0,15% węgla jest idealny do zastosowań na ostrza noży.
W tablicy 1 podano orientacyjny skład chemiczny i warunki obróbki cieplnej martenzytycznych stali nierdzewnych (odpornych na korozję) oraz ich wytrzymałość na rozciąganie według normy PN-EN 10088-1 oraz odpowiedniki według norm AISI i PN.

Tablica 1. Orientacyjny skład chemiczny, warunki obróbki cieplnej i wytrzymałość na rozciąganie martenzytycznych stali nierdzewnych