Herdeprosessen trinn for trinn

Stålet må vere riktig førebudd før vi herdar det. Vi må mellom anna fjerne eventuell overflateforureining og tidlegare måling, rustbehandling osb. Skal stålet ha ei bestemd form, er det viktig at vi formar det før vi begynner å herde, for etter herding er stålet hardt og vanskeleg eller umogleg å omarbeide.

Det første trinnet i sjølve herdeprosessen er oppvarming av stålet til ein tilstrekkeleg høg temperatur. Denne temperaturen må vere over austenitt-temperaturen for det aktuelle stålet. Austenitt-temperaturen er temperaturen der molekyla i stålet endrar seg og får austenitt-struktur. Denne molekylstrukturen er stabil ved høge temperaturar.

Austenitt-temperaturen blir også omtalt som omdanningstemperatur, herdetemperatur eller kritisk temperatur.

Oppvarminga går vanlegvis føre seg i ei esse. Opphavleg brukte smedane kolesse, men i dag blir det oftast brukt gassesser. Stålet kan òg varmast opp i ein elektrisk omn viss han kan oppnå tilstrekkeleg varme. I industrien blir dessutan induksjon brukt som varmekjelde.

Typiske herdetemperaturar for karbonstål ligg på mellom 730 °C og 900 °C, avhengig av ståltypen. Høglegert stål kan ha herdetemperaturar opp mot 1200 °C.

Her varmar smeden opp stålet i ei kolesse. Kolessa har eit system for å tilføre oksygen slik at temperaturen blir høg nok.

Her held smeden stålet ut mot kanten av essa. Då kan varmen spreie seg jamt i arbeidsstykket utan at nokre punkt blir utsette for spesielt høg temperatur.

Etter at stålet er varma opp til ønskt temperatur, må det haldast ved denne temperaturen i ein bestemd periode. Haldetida varierer ut frå samansetning og tjukne på stålet. Ho sikrar at varmen blir jamt fordelt gjennom heile stålet, og at eventuelle legeringselement kan fordele seg jamt gjennom materialet. Dess tjukkare stål vi skal herde, dess viktigare er det med lang nok haldetid.

Når haldetida er fullført, må stålet bli bråkjølt (bli avkjølt raskt) for at vi skal oppnå herdeeffekten vi vil ha. Vi kan avkjøle stålet på fleire måtar. Den vanlegaste metoden er å dyppe det i vatn eller olje. Den raske avkjølinga bidrar til at stålet får ein herda struktur, for eksempel martensitt-struktur.

Det er utvikla eigne oljar for slik bråkjøling, såkalla herdeolje. Skal vi bruke vatn, er det best om vatnet har stått ei stund og blitt "dødt", altså at det ikkje inneheld så mykje oksygen. Vi kan også tilsette salt for å betre eigenskapane til vatnet. Databladet for stålet gir oss informasjon om korleis stålet skal avkjølast: i vatn, i olje eller i luft.

Her bråkjøler smeden stålet i saltvatn.

Her anløper smeden ei fil ved å legge ho mot ein varm stålbit.

Etter at stålet har blitt kjølt ned, kan vi anløpe det. Det vil seie at vi varmar opp stålet til ein moderat temperatur og avkjøler det så i luft. Denne prosessen reduserer den indre spenninga i stålet og gir det ein meir balansert molekylstruktur. Anløping gjer stålet seigt og er nødvendig om vi er ute etter både hardleik, styrke og seigleik.

Typiske temperaturar for anløping av karbonstål er mellom 150 °C og 600 °C, avhengig av eigenskapane vi vil oppnå.

Etter herdeprosessen kan stålet etterbehandlast på fleire måtar. Vi kan for eksempel slipe, polere, måle, lakkere, anodisere eller galvanisere det for å gi det den overflata vi ønsker.

Det er viktig å hugse på at herdeprosessen går føre seg under høge temperaturar. Han kan vere farleg viss vi ikkje utfører han korrekt. Bruk derfor alltid personleg verneutstyr som vernehanskar, vernebriller og varmevernande klede, og sørg for å følge sikkerheitsprosedyrar og retningslinjer.