Spawanie wywołuje naprężenia. Stygnący ciekły metal kurczy się i "ściąga" i napina elementy. Nazywa się to popularnie "ściąganiem spawów". Stygnący metal wprowadza tzw. "naprężenia wewnętrzne". Kilka informacji na temat ulepszania stali po spawaniu:
Odprężanie ma na celu usunięcie naprężeń własnych bez zmiany struktury materiału. Zabieg ten polega na wygrzewaniu w temperaturze zależnej od przyczyn, które wywołały naprężenia, przez kilka godzin i na powolnym studzeniu. Temperatura odprężania jest niższa od 50 do 100 stopni Celsjusza niższa od temperatury rekrystalizacji. Czas tego procesu nie przekracza dwóch godzin . W czasie zabiegu zanikają głównie naprężenia. Odprężanie zachodzi również w temperaturze otoczenia, ale trwa wtedy od kilku do kilkunastu miesięcy. Ten rodzaj zabiegu nazywa się odprężaniem samorzutnym albo sezonowaniem. Odprężanie wyrobów stalowych spawanych przeprowadza się w temperaturze nie przekraczającej 650 stopni Celsjusza przez dwie do trzech godzin.
Wyżarzanie zupełne ma na celu całkowite przekrystalizowanie i uzyskanie jednorodnej , drobnoziarnistej struktury stali. Zabieg zapewnia usunięcie naprężeń własnych, nadaje stali dobrą ciągliwość i dobrą obrabialność. Zabieg trwa około dwóch godzin i po nim stosuje się bardzo powolne studzenie.
Normalizowanie - zadaniem normalizowania jest całkowite przekrystalizowanie i uzyskanie jednorodnej drobnoziarnistej struktury stali zgodnej z wykresem Fe-Fe3C (sorry za brak wykresu). Zabieg zapewnia usunięcie naprężeń własnych, największe możliwe rozdrobnienie ziarna, nadaje stali dobrą ciągliwość, przy nieznacznie większych w porównaniu z wyżarzaniem zupełnym wytrzymałości i twardości, dobrą obrabialność i podatność do właściwej obróbki cieplnej. Warunki normalizowania są takie same jak wyżarzania zupełnego ale stosuje się większą szybkość chłodzenia. Normalizowanie ograniczone jest do stali o dostatecznie dużych szybkościach krytycznych chłodzenia.
Zabiegi hartowania i odpuszczania obejmowane są wspólną nazwą ulepszania cieplnego. Po hartowaniu zawsze stosuje się odpuszczanie.
Hartowanie. Celem hartowania jest uzyskanie struktury martenzytycznej (ewentualnie bainitycznej ) o dużej twardości, wytrzymałości i odporności na ścieranie, powodującej jednak znaczną kruchość i naprężenia własne.
Hartowanie powierzchniowe zapewnia większą odporność na ścieranie warstwy zewnętrznej przy rdzeniu mniej twardym i wytrzymałym ale bardziej ciągliwym (stosuje się do elementów obciążonych dynamicznie). Zabieg przeprowadza się przez szybkie nagrzewanie około 850 do 950 stopni Celsjusza ( ilość energii cieplnej doprowadzana w jednostce czasu do powierzchni przedmiotu musi być dużo większa od ilości , jaka może przeniknąć w głąb przekroju dzięki przewodności cieplnej ) oraz szybkim chłodzeniu tak aby większa ilość ciepła znajdująca się w warstwie zewnętrznej została odprowadzona przez środek chłodzący a nie wnikła w głąb przekroju.
Wytrzymałość w zależności od dodatkowych procesów - pisał o tym Rickey M. Horwitz:
Stal chromo-molibdenowa wyżarzona:
- 544 Mpa (wytrzymałość na zrywanie),
- 340 Mpa (wytrzymałość na zginanie)
Stal chromo-molibdenowa normalizowana:
- 612 Mpa (wytrzymałość na zrywanie),
- 476 Mpa (wytrzymałość na zginanie)
Stal chromo-molibdenowa ulepszana cieplnie:
- 871 Mpa (wytrzymałość na zrywanie),
- 769 Mpa (wytrzymałość na zginanie)