Överhärdning

Överhärdning är ett materialfenomen där ett ämne blir onormalt hårt genom en alltför intensiv härdningsprocess, vilket ofta gör det sprött. Inom metallurgin är det särskilt vanligt i stål där en snabb härdning utan efterföljande temperering leder till en hög andel martensit. Den höga hårdheten åtföljs av väsentligt försämrad duktilitet och lägre seghet, vilket ökar risken för sprickbildning under belastning eller vid slag och cykliska påfrestningar.

Orsakerna är flera: för snabb eller djup kylning från austenitbildande temperaturer, bristfällig eller för sen temperering, överskotts härdningsgrad i tjocka sektioner, och kvarstående residualspänningar. I legerat stål och andra metaller kan upprepade uppvärmningar eller felaktig kylprofil förstärka effekten.

Konsekvenserna är ökad hårdhet på bekostnad av sämre seghet och duktilitet, ökad sprödhet, risk för sprickbildning under tillverkning och användning, och i vissa fall krympning eller deformation på grund av interna spänningar.

Förebyggande åtgärder inkluderar anpassning av härdningsprofilen (temperering efter snabb härdning, rätt kylmedel, rätt temperatur och tid), anpassad tjocklek, och eventuellt eftervärmebehandling eller stresstrelease. För vissa konstruktioner kan post-weld heat treatment vara nödvändig. Valet av legering och dimensionering spelar också en roll för att undvika överhärdning.

Diagnostik innefattar hårdhetstest, utmattningstester och mikroskopisk analys av martensitförekomst samt spänningsstatus.