Techniky tepelného zpracování, především kalení a popouštění, hrají zásadní roli při zvyšování pevnosti a tvrdosti kruhové tyče z legované konstrukční oceli . Během procesu kalení se tyče zahřívají na zvýšenou teplotu, typicky mezi 800 °C až 900 °C, v závislosti na složení slitiny. Toto zahřívání způsobí fázovou přeměnu, která při rychlém ochlazení vede k tvorbě martenzitu. Martenzit je tvrdá, křehká struktura, která výrazně zvyšuje tvrdost oceli. Tato zvýšená tvrdost však může jít na úkor křehkosti, která nemusí být žádoucí ve všech aplikacích. Ke zmírnění křehkosti způsobené kalením se provádí temperování. Tento následný zahřívací proces zahrnuje opětovné zahřátí ochlazených tyčinek na teplotu mezi 200 °C a 700 °C, po kterém následuje řízené chlazení. Proces popouštění umožňuje vysrážení karbidů v ocelové matrici, čímž se vyrovnává tvrdost se zlepšenou houževnatostí a tažností.
Tažnost a houževnatost jsou rozhodující vlastnosti pro materiály vystavené podmínkám dynamického zatížení. Tažnost se týká schopnosti materiálu se plasticky deformovat před lomem, zatímco houževnatost udává jeho schopnost absorbovat energii během deformace. Prostřednictvím správného tepelného zpracování, zejména během fáze popouštění, mohou kruhové tyče z legované konstrukční oceli vykazovat zvýšenou tažnost a houževnatost. Jemným doladěním teploty a času popouštění mohou výrobci optimalizovat schopnost materiálu podstoupit plastickou deformaci. To je zvláště výhodné v konstrukčních aplikacích, kde mohou součásti být vystaveny nárazovému zatížení, vibracím nebo dynamickému namáhání. Zvýšená tažnost a houževnatost zabraňují křehkým poruchám, čímž se zvyšuje spolehlivost a bezpečnost konstrukcí a strojů, které jsou na tyto tyče závislé.
Odolnost proti únavě je kritickým faktorem pro dlouhou životnost a výkonnost materiálů v aplikacích s cyklickým zatížením. Kruhové tyče ze slitiny konstrukční oceli, pokud jsou vhodně tepelně zpracovány, vykazují zlepšenou odolnost proti únavovému porušení. Proces tepelného zpracování zjemňuje mikrostrukturu, minimalizuje zbytková napětí a defekty, které mohou působit jako iniciační body únavových trhlin. Přeměna na martenzitickou strukturu během kalení s následným procesem popouštění vede k mikrostruktuře, která vydrží opakované zatěžovací cykly, aniž by podléhala únavě. Tato vlastnost je zvláště důležitá v automobilových součástech, leteckých aplikacích a strojních částech, které jsou vystaveny kolísavému zatížení, kde odolnost proti únavě přímo koreluje s bezpečností a výkonem.
Tvrdost způsobená tepelným zpracováním výrazně zvyšuje odolnost proti opotřebení kruhových tyčí z legované konstrukční oceli. V aplikacích, kde jsou součásti vystaveny tření, otěru nebo kluznému kontaktu, jako jsou ozubená kola, ložiska a řezné nástroje, je odolnost proti opotřebení prvořadá. Vytvrzený povrch vytvořený během procesu tepelného zpracování umožňuje těmto tyčím odolávat abrazivnímu prostředí, což vede k prodloužené životnosti a sníženým nárokům na údržbu. Některé metody tepelného zpracování, jako je nauhličování nebo nitridace, mohou dále zvýšit tvrdost povrchu, aniž by byla ohrožena houževnatost materiálu jádra. To vytváří tvrdý povrch odolný proti opotřebení při zachování tažnosti ve spodní struktuře, díky čemuž jsou kruhové tyče z legované konstrukční oceli zvláště cenné v těžkých strojích a výrobních zařízeních.
Zatímco primární zaměření tepelného zpracování je často na mechanické vlastnosti, specifické procesy mohou také zvýšit odolnost proti korozi. Techniky jako nitridace zahrnují zavedení dusíku do povrchu oceli, čímž se vytvoří tvrdá vrstva odolná vůči korozi. Tato povrchová úprava nejen zvyšuje tvrdost, ale také poskytuje ochranu proti vlivům prostředí, které mohou vést ke korozi. Zlepšená odolnost proti korozi je zvláště výhodná v průmyslových odvětvích, jako je ropa a plyn, kde jsou součásti vystaveny drsnému a korozivnímu prostředí. Optimalizací procesu tepelného zpracování mohou výrobci vyrábět kulaté tyče z legované konstrukční oceli, které si zachovávají svou integritu a výkon i v náročných podmínkách.
