Wybrałeś dokładnie tę stal, która idealnie pasuje do opisanych parametrów procesu. W tabeli podano, że stal 40S2 ma zakres temperatury hartowania 830–850°C oraz odpuszczania 400–460°C. To się idealnie zgrywa z podaną w pytaniu temperaturą hartowania 850°C i odpuszczania 450°C. W praktyce właśnie tak się dobiera parametry – trzeba szukać w danych materiałowych zakresów technologicznych, a potem, zgodnie ze standardami, pilnować by nie przekraczać granic, bo wtedy stal może nie uzyskać wymaganej struktury i właściwości mechanicznych. Z mojego doświadczenia często właśnie stal 40S2 wykorzystywana jest do produkcji sprężyn i elementów pracujących dynamicznie, gdzie pożądane jest połączenie wysokiej wytrzymałości z odpowiednią plastycznością. Temperatury dobrane zgodnie z technologią gwarantują, że zahartujesz materiał bez ryzyka przegrzania albo zbyt niskiej twardości po odpuszczaniu. Warto pamiętać, że odpowiedni dobór temperatury wpływa nie tylko na mikrostrukturę, ale i na długowieczność elementu – to bardzo ważne w aplikacjach przemysłowych. Branżowe normy wręcz wymagają stosowania się do przedziałów podanych przez producenta stali, bo tylko wtedy można być pewnym powtarzalności uzyskiwanych własności mechanicznych. Słowem, 40S2 to po prostu najbardziej logiczny wybór, a przy okazji świetny materiał do ćwiczenia podstawowej inżynierii cieplnej.
W przypadku pytań o dobór stali na podstawie parametrów technologicznych, szczególnie temperatur hartowania i odpuszczania, bardzo łatwo można popełnić błąd, kierując się na przykład wyłącznie wartością twardości albo zbliżonymi wartościami temperatur, zamiast precyzyjnie sprawdzić zakresy podane w tabeli. Stale 50S2, 50HS i 50HF mają zakresy temperatur hartowania i odpuszczania, które nie pokrywają się z wartościami wskazanymi w pytaniu – na przykład w 50S2 hartowanie przeprowadza się w zakresie 860–880°C, a odpuszczanie w 430–490°C, zatem temperatura 850°C wypada poza zalecanym zakresem dla tego materiału. Z kolei 50HS i 50HF również wymagają wyższych temperatur hartowania i odpuszczania odpowiednio na poziomie 840–860°C (hartowanie) i 490–550°C (odpuszczanie) lub nawet wyżej. Typowym błędem jest uznanie, że niewielka różnica kilku czy kilkunastu stopni nie ma znaczenia, jednak w praktyce przemysłowej, zgodnie z normami i dobrą praktyką, każda stal ma wyznaczone zakresy obróbki cieplnej, których trzeba się trzymać, żeby uzyskać powtarzalne i oczekiwane własności. Właśnie dlatego stal 40S2 jest jedyną z tej listy, dla której oba parametry – hartowanie w 850°C i odpuszczanie w 450°C – mieszczą się w zalecanych przez producenta zakresach. Stal ta znajduje zastosowanie, gdy zależy nam na dobrym połączeniu sprężystości i odporności na pękanie, typowo w sprężynach czy elementach maszyn poddanych cyklicznym obciążeniom. Warto też zauważyć, że dobierając parametry technologiczne dla innych stali, należy zawsze korzystać z dokumentacji materiałowej, bo nawet niewielkie odstępstwo od zalecanych temperatur może skutkować zmianą mikrostruktury i właściwości mechanicznych, a w konsekwencji nawet awarią elementu w pracy. W tym pytaniu kluczowe było więc nie tylko rozróżnienie stali po twardości, ale właśnie po zakresie technologicznych temperatur podanych w tabeli.