Struktura bainityczna w stali powstaje w wyniku przemiany austenitu w określonym zakresie temperatur pośrednich (niższych niż typowe dla perlitu, a wyższych niż dla pełnego hartowania do martenzytu). Aby ją uzyskać, trzeba tak poprowadzić chłodzenie, by ominąć obszar przemiany perlitycznej i jednocześnie nie dopuścić do natychmiastowego powstania martenzytu.
Procesem, który jest do tego zaprojektowany, jest hartowanie izotermiczne (często opisywane także jako austempering). W praktyce przebieg jest następujący: stal austenityzuje się, następnie szybko schładza do wybranej temperatury w zakresie sprzyjającym powstawaniu bainitu i wygrzewa izotermicznie aż do zakończenia przemiany. Dzięki temu uzyskuje się mikrostrukturę bainityczną o korzystnych właściwościach mechanicznych (np. dobra kombinacja wytrzymałości i udarności w porównaniu z niektórymi innymi strukturami).
Dlaczego pozostałe odpowiedzi nie pasują?
- Wyżarzanie sferoidyzujące prowadzi do sferoidyzacji (kulizowania) węglików w osnowie ferrytycznej i jest stosowane głównie w celu poprawy skrawalności lub przygotowania do dalszej obróbki plastycznej, a nie do wytwarzania bainitu.
- Hartowanie stopniowe (w znaczeniu procesu z przystankiem temperaturowym, zwykle dla wyrównania temperatury przekroju) nie jest z definicji ukierunkowane na dokończenie przemiany bainitycznej w izotermie; jego celem bywa ograniczanie naprężeń i pęknięć. W typowym ujęciu nie jest to proces "na bainit" tak jednoznacznie jak hartowanie izotermiczne.
- Ulepszanie cieplne to zestaw operacji (hartowanie i następnie odpuszczanie) prowadzący zasadniczo do struktury odpuszczonego martenzytu i poprawy własności eksploatacyjnych, ale nie jest to proces, którego celem jest uzyskanie bainitu jako mikrostruktury końcowej.
Na egzaminie warto zapamiętać prostą regułę: jeśli pytanie dotyczy uzyskania bainitu, to najczęściej szuka się procesu z izotermicznym wygrzewaniem w zakresie bainitycznym, czyli hartowania izotermicznego.
