Herding av stål for innkjøpere: Slik spesifiserer du riktig varmebehandling til mekanisk verksted

Hva denne artikkelen faktisk dekker

Dette innlegget handler kun om herding av stål sett fra innkjøpers/prosjektleders side:

• når du bør kreve herding
• hvilke data du MÅ spesifisere til mekanisk verksted eller varmebehandler
• hvordan du reduserer risiko for sprekk, vridning og avviste deler
• enkel kost/nytte-vurdering av herding i prosjekter

Ikke teori om metallurgi. Ikke full oversikt over alle varmebehandlingsmetoder.

Målgruppen er bedrifter i industri, bygg, maskin- og prosessanlegg som bestiller maskinerte eller sveisede ståldeler fra mekanisk verksted.

For overordnet kontekst om hvilke tjenester et mekanisk verksted kan levere, kan du lese mer om dette i vår hovedartikkel.

Når bør du kreve herding av stål – og når kan du la være?

Herding gir høyere hardhet og slitestyrke, men øker også kostnad og risiko. Før du ber om herding, bør du avklare funksjonen.

Typiske situasjoner der herding lønner seg

Herding bør vurderes når delen:

• utsettes for kraftig slitasje (glidende eller rullende kontakt)
• har kontaktflater i bevegelse mot annet stål
• må tåle slag eller punktlaster over lang tid

Typiske komponenter:

• akseltapper, lager- og tetningsflater
• tannhjul, kammer, splines og nøkkelspor
• glideplater, skinner og styrespor
• verktøy, klaver, klemmer og innspenningsdetaljer

Hvorfor herding brukes her:

• øker levetid betydelig
• reduserer innkjøps- og vedlikeholdsfrekvens
• stabiliserer geometri under belastning

Når herding ofte er unødvendig

Mange deler spesifiseres som herdede «for sikkerhets skyld». Det gir unødvendig kost og kompleksitet.

Herding er sjelden nødvendig når:

• delen hovedsakelig bærer statisk last uten bevegelse
• kontaktflatene ikke har merkbar friksjon eller slitasje
• du kan løse behovet med hardere materialkvalitet uten varmebehandling

Eksempler:

• enkle braketter uten bevegelige kontaktflater
• forsterkningsplater som kun tar trykk over stor flate
• konstruksjonsstål som primært jobber i strekk/bøyning

Praktisk grep: Definer først hvilke flater som er utsatt for slitasje og bevegelse. Begren­s herdekravene til disse områdene.

Minimumsdata du må gi når du bestiller herding

En herdejobb blir aldri bedre enn spesifikasjonen. Uklare krav gir enten:

• for mykt stål (kort levetid), eller
• for sprøtt stål (sprekk, brudd, reklamasjoner)

Her er minimumsinformasjonen en profesjonell varmebehandler eller mekanisk leverandør trenger.

1. Materialkvalitet og standard

Herdbarhet styres først og fremst av materialet.

I bestillingen bør du minst angi:

• standard (f.eks. NS-EN 10083, NS-EN 10025, NS-EN 10088)
• materialbetegnelse (f.eks. C45E, 42CrMo4, S355J2, 1.4301)

Hvis materialvalg ikke er låst:

• beskriv funksjon og krav
• be verksted/varmebehandler foreslå egnet stålkvalitet for herding

Uten korrekt materialinfo kan ingen seriøs aktør love ønsket hardhet eller levetid.

2. Ønsket hardhet og dybde

For innkjøper er dette ofte det vanskeligste punktet.

Du må ta stilling til:

• hardhet (ofte i HRC eller HB)
• hvilke områder som skal herdes
• om herding skal være gjennomgående eller i overflaten

En praktisk måte å spesifisere på:

• «Kontaktflate A og B skal ha hardhet X–Y HRC i minimum Z mm dybde»
• «Resten av delen kan ha seig kjerne med lavere hardhet»

Er du usikker på tallverdier:

• beskriv belastning (kontinuerlig/slagg, friksjonstype, medi­um)
• be verkstedets ingeniørmiljø foreslå verdi som du godkjenner skriftlig

3. Geometriske toleranser før og etter herding

Herding gir alltid risiko for vridning og krymp.

Klargjør derfor:

• hvilke mål som gjelder før herding
• hvilke sluttoleranser du trenger etter eventuell sliping/etterbearbeiding
• om leverandøren skal inkludere etterbearbeiding i leveransen

Typisk løsning i praksis:

1. delen maskineres med forbearbeidingsmål (litt overmål)
2. del herdes
3. kritiske flater slipes eller finsendes ned til sluttmål

I forespørselen bør du tydelig skrive hvem som har ansvar for hvert trinn.

4. Områder som ikke skal herdes

Det er minst like viktig å si hva som ikke skal herdes:

• gjenger (risiko for sprøbrudd ved belastning)
• overgangssoner med konsentrasjon av spenninger
• områder som skal sveises senere

Marker på tegning:

• flater som skal maskeres (f.eks. med pasta/kapper)
• flater som kan beskyttes indirekte ved lokal oppvarming

Dette sparer kostnader og reduserer risiko for uønskede sprekkdannelser.

5. Dokumentasjon og kontrollkrav

Avklar på forhånd om du trenger:

• målerapport på hardhet (antall målepunkter og posisjoner)
• prosedyrebeskrivelse (kort) for herdeprosessen
• materialsertifikater som viser kjemisk analyse og leverandør

Formuler dette konkret i forespørsel/ordre:

«Leveres med hardhetsmåling på [angitte posisjoner] og rapport med min./maks. verdier»

Mer dokumentasjon = høyere kostnad, men ofte nødvendig i:

• sikkerhetskritiske funksjoner
• leveranser inn i kravstyrte prosjekter

Typiske feil når bedrifter bestiller herding – og praktiske tiltak

Mange problemer oppstår før delen i det hele tatt når ovnen. Her er de vanligste feilene sett fra verkstedets side.

Feil 1: Uklar funksjon – hardhet satt «på magefølelse»

Symptomer:

• runde tall uten begrunnelse (f.eks. «60 HRC» på alt)
• samme krav på alle flater, uansett belastning

Konsekvenser:

• unødvendig sprøtt stål
• økt risiko for brudd ved støt eller feilbelastning

Tiltak:

• beskriv funksjon og belastning kort i forespørselen
• avgrens herdekravene til reelle kontakt- og slitasjeflater

Feil 2: Urealistiske toleranser etter herding

Symptomer:

• samme toleranse før og etter herding
• ingen ekstra toleranse for vridning eller krymp

Konsekvenser:

• stor kassasjonsrate
• kostbar omarbeid og sliping

Tiltak:

• definer forbearbeidingsmål og sluttmål separat
• avklar hvem som har ansvar for etterbearbeiding
• aksepter litt romsligere toleranser der funksjon tillater det

Feil 3: Herding spesifiseres på deler som skal sveises senere

Konsekvenser:

• sveiseproblemer (sprekker i HAZ)
• behov for ekstra varmebehandling etter sveising

Tiltak:

• avklar sveiserrekkefølge og varmebehandling i prosjekteringsfasen
• unngå å herde området nær fremtidige sveiser

Feil 4: Ingen plan for frakt og pakking

Herdede og slipte flater er sensitive for slag og hakk.

Konsekvenser:

• skader under frakt
• behov for omarbeid selv om verkstedet har levert iht. spesifikasjon

Tiltak:

• beskriv krav til pakking: mellomlegg, innpakking, merking
• avklar ansvar for transportskader kontraktsmessig

Slik spesifiserer du en herdet del i praksis

Under er en enkel før/etter for å vise nivået på spesifikasjon som trengs.

Dårlig eksempel i forespørsel

Aksel i C45, herdet. Ca. 800 mm lang. Må tåle slitasje i lagerområde.

Uklare punkter:

• hvilken hardhet?
• hvor på akselen skal herding gjelde?
• hvilke mål skal holdes etter herding?

Forbedret og produksjonsklar spesifikasjon

Aksel iht. tegning 1234-AX, materiale C45E iht. NS-EN 10083. Lagerflater Ø60 mm på posisjon A og B skal induksjonsherdes til 52–58 HRC i min. 3 mm dybde. Gjenger, overgangsradius mot skuldre og navområde skal ikke herdes. Etter herding slipes lagerflater til Ø60 g6, ruhet maks Ra 0,8. Øvrige mål iht. generelle toleranser ISO 2768-m. Leveres med hardhetsmåling (min. 2 målepunkter pr. lagerflate) og enkel rapport.

Nå kan verksted/varmebehandler:

• vurdere om materialet er egnet
• prise herding + sliping realistisk
• planlegge måleopplegg og kontroll

Enkelt beslutningsløp: Trenger vi herding her?

Bruk dette internt før du legger inn herdekrav i tegninger og bestillinger.

1. Har delen kontaktflater med bevegelse/slitasje mot stål?

• Nei → sjelden behov for herding.
• Ja → gå videre.

1. Er slitasje allerede et kjent problem i tilsvarende applikasjoner?

• Nei → vurder først bedre smøring, justert geometri eller hardere grunnmateriale.
• Ja → herding er aktuelt.

1. Er delen kritisk for drift eller sikkerhet ved svikt?

• Ja → prioriter herding + dokumentert kontroll.
• Nei → vurder enklere løsning (standardkomponenter, bytteintervall).

1. Er geometrien egnet for herding uten uakseptabel vridning?

• Diskuter med verksted før krav låses.

Dokumenter beslutningene kort. Det gjør det enklere å forsvare løsning og kost senere.

Kost/nytte-vurdering av herding i prosjekter

Herding koster i form av:

• ekstra prosess (oppvarming, kjøling, eventuelt anløping)
• risiko for vridning og kassasjon
• behov for sliping/etterbearbeiding
• dokumentasjon og kontroll

Men gevinsten kan være stor.

Kostnadssiden – typiske poster

Når du vurderer tilbud, tenk i disse kategoriene:

• tilleggspris for herdbar materialkvalitet
• kostnad for selve herdeprosessen
• etterbearbeiding (sliping, finsending)
• ekstra målinger og rapporter

I tillegg kommer interne kostnader ved:

• mer komplekst tegnings- og kvalitetsarbeid
• behov for tett dialog med leverandør

Nytteesiden – hvor du henter inn igjen kostnaden

Samtidig får du:

• lengre levetid på utsatte deler
• færre planlagte og uplanlagte stopp
• redusert behov for reservedelslager

Praktisk tilnærming:

1. Estimer normal levetid uten herding (fra erfaring/leverandørdata).
2. Estimer forventet levetidsforlengelse med herding (kvalifisert anslag i dialog med leverandør).
3. Sett dette opp mot:

• timekost for nedetid
• kost for demontering/montasje
• risiko for følgeskader ved havari

Ofte vil noen få ekstra prosent i innkjøpskost gi betydelig lavere totalkost over livsløpet.

Samspill mellom konstruktør, innkjøp og verksted om herding

Herding krysser flere faggrenser. Når det går galt, er årsaken ofte dårlig samspill.

Roller i praksis

• Konstruktør: definerer funksjon, belastning og hvilke flater som er kritiske.
• Innkjøp: sørger for at kravene oversettes korrekt til kontrakt og forespørsel.
• Mekanisk verksted/varmebehandler: foreslår prosess, temperatur og metode som praktisk kan gjennomføres.

Strukturer samarbeidet slik:

1. Konstruktør lager første utkast til krav (områder + ønsket hardhet).
2. Innkjøp sørger for at kravene skrives tydelig i underlaget.
3. Leverandør gir konkrete innspill på:

• om material er egnet
• forventet vridning
• behov for etterbearbeiding

1. Endelig løsning låses og dokumenteres (tegning + prosesskrav).

Praktisk sjekkliste før du bestiller herding fra mekanisk verksted

Bruk denne sjekklisten internt før du sender forespørsel eller ordre.

1. Funksjon og belastning

• [ ] Slitasje- og kontaktflater er identifisert
• [ ] Belastningstype (glid, rull, slag) er beskrevet kort

1. Materiale

• [ ] Standard og kvalitet er definert, eller
• [ ] Leverandør skal foreslå egnet herdbar kvalitet

1. Herdekrav

• [ ] Ønsket hardhet (område) er definert
• [ ] Områder som skal og ikke skal herdes er markert på tegning
• [ ] Dybdekrav er angitt der det er relevant

1. Geometri og toleranser

• [ ] Forbearbeidingsmål og sluttmål er avklart
• [ ] Ansvar for etterbearbeiding (sliping/maskinering) er tydelig fordelt

1. Dokumentasjon

• [ ] Behov for hardhetsmåling og rapport er definert
• [ ] Eventuelle prosjekt-/kundekrav til varmebehandling er inkludert

1. Logistikk og pakking

• [ ] Krav til pakking av herdede/slipte flater er beskrevet
• [ ] Leveringsmåte og ansvar for transport er avklart

For mer generell kontekst om hvordan mekanisk verksted håndterer dokumentasjon, kvalitet og regelverk, kan du lese mer om dette i vår hovedartikkel.

FAQ om herding av stål for innkjøpere

1. Må alle slitedeler i stål være herdede?

Nei. For mange applikasjoner holder det med et mer slitesterkt grunnmateriale, god smøring eller utskiftbare sliteplater. Herding bør reserveres for flater med høy slitasje der demontering og bytte er kostbart.

2. Kan vi bestille «standard herding» uten å angi hardhet?

Det er lite hensiktsmessig. Uten målsatt hardhet og definerte områder er det vanskelig å kontrollere om leveransen er god nok. Beskriv minst funksjon og hvor på delen du trenger økt slitestyrke, og avklar hardhetsnivå sammen med leverandør.

3. Hva gjør vi hvis vi ikke vet hvilken stålkvalitet som egner seg for herding?

Da bør du ikke gjette. Beskriv funksjon, belastning og miljø (temperatur, korrosjon, medier) i forespørselen, og be mekanisk verksted eller varmebehandler foreslå stålkvalitet. Sørg for at valget og begrunnelsen dokumenteres.

4. Hvorfor oppstår vridning og skjevhet ved herding?

Ved rask oppvarming og nedkjøling får du ujevn volumendring i materialet. Det skaper spenninger som gir vridning og skjevhet. Risikoen øker med:

• store tverrsnittsoverganger
• asymmetriske geometrier
• ujevn tykkelse

Løsningen er ofte tilpasset geometri, kontrollert kjøling og planlagt etterbearbeiding.

5. Bør vi alltid kreve hardhetsmålerapport?

Ikke alltid. For mindre kritiske deler er intern kontroll hos leverandør tilstrekkelig. Prioriter rapport på:

• sikkerhetskritiske komponenter
• deler der funksjon er direkte avhengig av hardhet
• leveranser inn i kravstyrte prosjekter

6. Hvem bør eie ansvaret for herdespesifikasjoner internt?

Funksjonskrav og kritiske områder bør defineres av konstruktør eller fagansvarlig. Innkjøp bør eie at kravene faktisk blir med videre i forespørsler, kontrakter og innkjøpsordre, og at avklaringer med leverandør dokumenteres skriftlig.