Karkaiseminen

Yleistä

• Tarkoitus on lisätä teräksen kovuutta, saada siitä iskunkestävä ("sitkeä") ja kestämään siihen kohdistuva rasitus.
• Riippuu teräksestä, mitä enemmän karkaistaan, sen kovemmaksi se muuttuu.
  • Jos hiiltä on alle 0,5 % teräs ei muutu kovaksi.
• Tarkan karkaisuhehkutuslämpötilan saa tietää myyjältä.
• Ellei teräs karkene, vaan on pehmeä, syinä voi olla:
  • liian alhainen karkaisulämpötila
  • liian korkea päästölämpötila
  • liian pitkä päästöaika
  • ilmassa jäähtyminen kappaletta karkaisunesteeseen siirrettäessä
  • liian pieni hiilipitoisuus
  • sopimaton jäähdytysneste.

Katkaisuhehkutus / Karkaisuhehkutus

• Kuumennus ahjossa, suolakylpyuunissa, vastusuunissa tai hitsausliekillä.
• Värikartasta seurataan kappaleen hehkuväriä.
• Karkaisu suoritetaan nousulämpötilassa.
  • Jos on tapahtunut ylikuumentuminen, taotaan sitä kunnes saavutetaan oikea lämpötila.
  • Säkenöimään alkanut teräs karkaistaessa palaa ja tulee käyttökelvottomaksi.
  • Karkaisulämpötila riippuu täysin käytettävästä teräslaadusta. Teräslaadun perusteella saa karkaisutiedot Googlen avulla.
    • Lämpötila 750–780 astetta (karpalonpunainen).
    • Pikateräkset, joissa on runsaasti seosaineita karkaistaan 1250–1350 asteisena.

Karkaisujäähdytys eli sammutus

• Tarkoittaa kuumennetun kappaleen jäähdyttämistä niin nopeasti, että siitä tulee kova ja hauras.
• Karkaisuun käytettävä aine (öljy, vesi, ilma) määräytyy teräslaadun mukaan.
  • Seostamattomat hiiliteräkset karkaistaan 20 asteiseen puhtaaseen sade-, järvi- tai jokiveteen. Sitä voidaan parantaa lisäämällä suola- tai rikkihappoa tai soodaa 5–10 %.
  • Teräkset, jotka sisältävät muitakin aineita kuin hiiltä kutsutaan seosteräksiksi ja ne karkaistaan öljyyn ja korkeammassa lämpötilassa.
  • Niukkaseoksiset veteen tai öljyyn.

Päästäminen eli päästöhehkutus

• Karkaisu synnyttää haitallisia jännityksiä, jotka poistetaan päästämällä. Se myös parantaa iskusitkeyttä ja vähentää haurautta.
• Kuumennetaan karkaistu kappale ahjossa, uunissa tai hitsausliekillä päästölämpötilaan, pidetään siinä tietty aika ja annetaan hitaasti jäähtyä.
• Lämpötila määräytyy terästyypin ja käyttötarkoituksen mukaan.
  • Höylänterät ja porat noin 225–250 astetta (kullan tai tummankeltainen).
  • Taltat, veitset, sakset noin 275 astetta (sinipunerva).
  • Pikateräs 580–600 (tumman punahehkuva).

Nuorrutus

• Syntyy kova ja hauras.
• Kuumennus 800–840 asteeseen, jäähdytys nopeasti karkaisuöljyyn.
• Päästetään iskusitkeäksi teräslajista riippuen 450–650 asteeseen kuumentamalla ja jäähdyttämällä hitaasti.

Pintakarkaisu

Kappaleen kulutuksen, taivutuksen, iskunkestävyyden parantamiseksi. Esim. männäntappi.

Hiiletyskarkaisu

Käytetään niukkahiilistä terästä (0,1–0,25 %). Kuoriosaan imeytetään hiiltä ja karkaistaan. Hiiletys suoritetaan hehkuttamalla kappaletta hiiletysjauheessa tai kaasumaisessa hiiletysväliaineessa.

Erityisohjeita

Höylän- ja poranterät

Karkaistaan vain päistä ja samalla kuumennuksella sekä karkaistaan että päästetään. Eli kuumennetaan kärkiosa, kuumennetaan, laitetaan karkaisunesteeseen 20–30 mm syvälle. Nostetaan hitaasti ylös, jolloin syntyy loiva kylmän ja kuuman raja. Lasinkova kärki puhdistetaan kirkkaaksi tahko- tai smirgelikiven kappaleella. Kun terän varresta lämpö siirtyy kärkeen alkavat päästövärit näkyä, kun haluttu väri näkyy jäähdytetään koko terä vedellä.

Puukko

Karkaisu voidaan suorittaa kuumentamalla vain terän suu ja karkaistaan kuumennettu osa viiltämällä puukon terällä karkaisuaineen pintaa, jonka jälkeen terä jäähdytetään kokonaan.