W celu wzmocnienia stali, nadania jej większej twardości, wytrzymałości i odporności na ścieranie, poddaje się ją specyficznej metodzie obróbki cieplnej, czyli hartowaniu. W hartowaniu zwykłym stalowy element najpierw jest ogrzewany do wysokiej temperatury, a następnie gwałtownie chłodzony w cieczy. Dawniej taką cieczą była zwykła woda. W zastosowaniach profesjonalnych częściej stosuje się specjalny olej do hartowania. Chłodzenie w oleju sprawia, że element hartowany ma wyższą udarność.
Jaka ciecz do hartowania?
W dawnych zakładach kowalskich, w celu utwardzenia stali, najpierw ją podgrzewano, a następnie schładzano w zwykłej wodzie. Gwałtowne chłodzenie wzmacniało materiał, ale sprawiało, że spadała jego plastyczność, przez co stawał się bardziej podatny na pękanie przy obciążeniach dynamicznych, na przykład przy uderzeniach. Dlatego współcześnie, w celu uzyskania wyższego poziomu udarności, kosztem niewielkiego spadku twardości, elementy stalowe hartuje się nie w wodzie, a w oleju. Do zastosowań profesjonalnych używa się specjalnych olejów do hartowania o zmodyfikowanym składzie, z różnego rodzaju dodatkami, które przyspieszają proces chłodzenia, jednocześnie zapobiegają powstawaniu na powierzchni stali niepożądanych osadów. Profesjonalny olej do hartowania powstaje na bazie oleju mineralnego z dodatkami, ale w zastosowaniach amatorskich jego miejsce dość często zajmuje zwykły olej roślinny lub silnikowy.
Właściwości profesjonalnych olejów do hartowania stali
Choć bazą każdego oleju stworzonego z myślą o hartowaniu stali jest rafinowany olej mineralny, to jednak w odróżnieniu od typowych olejów silnikowych zawiera on w sobie wiele specjalnych dodatków, które w korzystny sposób wpływają na jego trwałość i przebieg procesu hartowania. W profesjonalnych olejach hartowniczych stosuje się m.in. substancje przeciwutleniające, dzięki którym olejowe chłodziwo przez dłuższy czas zachowuje pożądane właściwości, substancje powierzchniowo-czynne, zwiększające szybkość chłodzenia, a także zapobiegające odkładaniu się na powierzchni hartowanego elementu olejowych osadów. Dzięki tego typu dodatkom profesjonalny olej do hartowania ma wpływ na jakość obrabianego elementu i jego końcowe właściwości.
Do hartowania stali można używać różnych rodzajów cieczy, aczkolwiek w zastosowaniach profesjonalnych najczęściej wykorzystuje się oleje mineralne ze specjalnymi modyfikatorami. Zastosowanie oleju do hartowania stali sprawia, że zyskuje ona wyższą udarność, czyli staje się materiałem mniej podatnym na pękanie pod wpływem obciążeń dynamicznych.