Obróbka cieplna stali łożyskowych
Łożyska oraz ich elementy są produkowane w specjalistycznych zakładach zajmujących się zazwyczaj wyłącznie wytwarzaniem elementów łożyskujących – skoro zaś są produkowane, to znaczy, że muszą przejść cały proces przetwórstwa i obróbki, aby uzyskać oczekiwane i pożądane własności.
Elementy łożysk tocznych, w tym także kulki stalowe, produkowane są zazwyczaj ze stopowych stali nadeutektoidalnych, dostarczanych w postacie pierścieni, prętów, rur i innych wyrobów hutniczych wyżarzonych zmiękczająco. Taki materiał wyjściowy charakteryzuje się jednorodną strukturą drobnoziarnistego sferoidalnego cementytu w ferrytycznej osnowie.
Nieco inny jest stan dostawy elementów łożysk tocznych ze stali hartowanych na wskroś. Materiał wyjściowy austenityzuje się w temperaturze 820-840°C, w dalszej kolejności przeprowadza się hartowanie w oleju, po czym materiał odpuszcza się w temperaturze ok. 180°C przez 1-2 godziny. Na skutek przeprowadzonego procesu uzyskuje się materiał o strukturze niskoodpuszczonego martenzytu drobnolistwowego z równomiernie rozmieszczonymi ziarnami cementytu stopowego. Stop taki charakteryzuje się twardością przekraczającą 62HRC.
Inne grupy stali wykorzystywane do produkcji łożysk tocznych także są poddawane obróbce cieplej. W zależności od grupy materiałowej podlegają one następującym procesom:
a) Stale do nawęglania – stale z tej grupy w pierwszej kolejności poddawane są procesowi nawęglania, następnie hartowania a ostatnim procesem jest niskie odpuszczanie
b) Stale do hartowania powierzchniowego – stale te najpierw się hartuje i wysoko odpucza, a następnie hartuje powierzchniowo z zastosowaniem na przykład nagrzewania metodą indukcyjną. Kiedy proces nagrzewania zostanie zakończony stal jest niskoodpuszczana
c) Stale wysokochromowe odporne na korozję najpierw się hartuje a następnie nisko odpuszcza. W niektórych przypadkach, zwłaszcza kiedy wytwórcy zależy na zmniejszeniu udziału austenitu szczątkowego, materiał poddaje się wymrażaniu, a następnie ponownemu niskiemu odpuszczaniu
d) Stale żarowytrzymałe (o składzie zbliżonym do stali szybkotnących) – stale łożyskowe z tej grupy są hartowane i wysoko odpuszczane, podobnie jak stale szybkotnące.
Obróbka cieplna jest z funkcjonalnego punktu widzenia niezwykle ważnym procesem, ponieważ prowadzi do ujednolicenia struktury cząsteczkowej stali, z której produkowane są łożyska i ich elementy. Niejednorodna struktura stali, z której produkowane są na przykład kulki łożyskowe mogła by doprowadzić do zatarcia, pęknięcia lub innych niebezpiecznych dla ostatecznego użytkownika uszkodzeń.