Näin hiiletyskarkaisu parantaa teräksen käyttöominaisuuksia – prosessi ja hyödyt asiantuntijan silmin
Mitä tapahtuu, kun teräskomponentti kuumennetaan suojakaasussa yli 900 °C lämpötilaan ja jäähdytetään nopeasti öljyyn tai typpikaasuun? Sten Teräksen tekninen johtaja Ilkka Harri avaa hiiletyskarkaisun vaiheet ja kertoo, mitä hyötyä menetelmästä on asiakkaalle.
Jo 43 vuotta tarkkaa työtä metallin parissa
Muuramessa, 15 kilometriä Jyväskylästä etelään, sijaitsee Sten Teräksen karkaisimo, jossa lämpökäsittelytoimintaa on tehty jo vuodesta 1982. Nykyinen, lähes 3 000 neliömetrin kokoinen lämpökäsittelylaitos on kasvanut vuosikymmenten aikana pienestä karkaisimosta täysimittaiseksi tuotantoyksiköksi, jossa työtä tehdään modernin automaation tukemana.
Sten Teräksen karkaisimolta saa paitsi laadukkaan lämpökäsittelyn, myös teknisen neuvonnan ja suunnittelun asiakkaan materiaalien ja käyttötarpeiden mukaan. Tekninen johtaja ja teräsmyynnin teknisessä asiakaspalvelussa toimiva Ilkka Harri on ollut Stenillä töissä kahdeksan vuotta.
”Työskentelen teknisenä johtajana ja vastaan lämpökäsittelyliiketoiminnasta. Lisäksi toimin teknisessä asiakaspalvelussa teräsmyynnin puolella, joten näen asiakkaiden tarpeet molemmista näkökulmista”, Harri kertoo.
Hiiletyskarkaisu takaa laadun ja paremman pinnan
Hiiletyskarkaisu on terästen lämpökäsittelymenetelmä, jonka tarkoitus on parantaa materiaalin kovuutta, kulutuskestävyyttä ja mekaanisia ominaisuuksia. Kappale kuumennetaan noin 930 asteeseen hiiltä luovuttavassa kaasuatmosfäärissä ja jäähdytetään, eli sammutetaan, nopeasti öljyyn tai typpikaasuun. Menetelmä soveltuu laajasti eri aloille, kuten koneenrakentamisen komponentteihin, hammaspyöriin ja akseleihin.
”Hiiletyskarkaisussa koko prosessi tapahtuu suojakaasuatmosfäärissä, jonka ansiosta metallin pinta ei hapetu tai hilseile. Hiilenkatoa ei esiinny, lopputuloksena on hyvä pinta jatkokäsittelyyn”, Harri kuvailee.
Stenillä komponentit lämpökäsitellään aina asiakkaan vaatimusten mukaisesti. Joskus tarvitaan erityisen kovaa ja kulutusta kestävää pintaa, toisinaan taas sitkeyttä ja hyvää muovattavuutta. Hiiletyskarkaisussa halutaan tietty pintakovuus ja hiiletyssyvyys.
Tekniikkaa laadun ja ympäristön hyväksi
Sten on investoinut viime vuosina teknologiaratkaisuihin, jotka tukevat sekä korkeaa laatua että vastuullista tuotantoa. Käytössä oleva kaasunoptimointijärjestelmä säätää suojakaasun määrää automaattisesti ja vähentää näin merkittävästi myös hiilidioksidipäästöjä.
”Asiakkaat ovat yhä kiinnostuneempia hiilijalanjäljestä. Meillä käytössä oleva teknologia mahdollistaa C02-päästöjen pienentämisen karkaisuprosessin aikana”, Harri kertoo.
Myös karkaisuöljyä suodatetaan jatkuvasti koko prosessin ajan. Suodatuksen avulla varmistetaan, että kappaleiden pinta pysyy puhtaampana ja tasaisena ilman ylimääräistä jälkikäsittelyä.
”Suodattamalla öljyä jatkuvasti saamme myös puhtaammat kappaleet. Pinta näyttää siistimmältä ja laatu paranee”, Harri kuvailee.
Lisäksi laitoksella käytetään hiilidioksidivapaata sähköenergiaa, ja karkaisun jäähdytysvedestä sekä poistoilmasta otetaan lämpö talteen. Myös ISO 9001:2015 -laatusertifikaatti sekä pitkäaikainen yhteistyö uunitoimittaja Ipsen International GmbH:n kanssa takaavat, että laitoksella hyödynnetään viimeisintä tekniikkaa ja voidaan tarjota korkeaa laatutasoa myös tulevaisuudessa.
Näin prosessi etenee käytännössä
Lämpökäsittely alkaa siitä, kun asiakkaan osat asetellaan tulenkestävästä teräksestä valmistettuun käsittelykoriin ja siirretään vaunulla punahehkuiseen uuniin. Ohjelmoitu uuniohjaus nostaa lämpötilan austenointilämpötilaan ja pitää sen siellä tarkasti tietyn ajan. Sen jälkeen panos siirtyy hissillä suoraan suojakaasussa olevaan jäähdytettävään karkaisuöljyyn, jota suodatetaan jatkuvasti. Näin voidaan taata puhtaampi pinta ja laadukkaampi lopputulos.
”Suodatettu öljy tarkoittaa puhtaampaa lopputulosta. Komponentin pinnasta tulee tasaisempi ja käsittelyjäljiltään virheettömämpi.”
Tämän jälkeen kappaleet pestään alkalisella pesuliuoksella teollisuuspesukoneessa, jossa öljyjäämät erotetaan suljetussa kierrossa ympäristöä kuormittamatta. Lopuksi kappaleet päästökäsitellään eli niille tehdään päästöhehkutus, joka viimeistelee kappaleen ominaisuudet teollisuuskäyttöön.
”Kun kappaleet ovat valmiita, niiden kovuus mitataan ammattitaitoisen tekijän toimesta ja varmistetaan, että ne ovat asiakkaan määrittelemissä arvoissa. Vasta sitten pakataan ja toimitetaan”, Harri kertoo.
Tutustu Muuramen karkaisimon lämpökäsittelypalveluihin
