Nástrojové oceli: uhlíkové a legované oceli

Toto je název oceli obsahující více než 0,7% uhlíku. Jeho hlavní charakteristiky jsou pevnost a tvrdost, které dosáhnou maximálních hodnot po tepelném zpracování. Hlavním použitím takového ocelového materiálu je výroba nástrojů.

Výhody a rozsah

Nástrojová ocel je jedním z nejžádanějších materiálů na trhu. Slitina má vysokou tvrdost a nízké náklady. Existuje však nedostatek materiálu - jeho nízká odolnost proti opotřebení, takže se nepoužívá pro výrobu strojních součástí a zařízení, které jsou vystaveny konstantnímu zatížení.

Rozsah tohoto materiálu je následující:

• za tepla válcované čtverce a kruhy;
• kované pásy, kruhy a čtverce.

Základní pohledy

Tento druh materiálů je rozdělen do tří hlavních kategorií:

• nástrojová ocel;
• legované ocelové nástroje;
• vysokorychlostní.

Všechny jsou vyráběny v souladu s normou GOST.

Uhlíkaté typy materiálu během zahřívání ztrácejí svou sílu, v daném pořadí, jejich použití pro výrobu nástrojů, které pracují při nízkých otáčkách nebo při běžných řezných podmínek, kdy je teplota zahřívání ne více než 200 stupňů.

Používají se hlavně pro výrobu:

• soubory;
• vrtačka;
• zametání;
• kohouty a nejen.

Protože uhlíková nástrojová ocel má nízkou svařitelnost, nepoužívá se při výrobě svařovaných konstrukcí.

V závislosti na procentu poměr obsahu v materiálu uhlíku, manganu, křemíku, síry a dalších prvků, je rozdělen na následující značky:

• V7;
• V8;
• U8G;
• U10 a další.

Legované materiály a jejich označení

Zlité materiály v kompozici dále obsahují následující prvky:

• nikl;
• měď;
• mangan, atd.

Všechny tyto prvky zlepšují vlastnosti materiálu. Legovací prvky musí být označeny značením speciálním písmenem. To vše nám umožňuje předem vidět, z čeho se nástrojová ocel skládá. Známky materiálu mohou obsahovat nejen písmena, ale i čísla. Čísla ukazují, kolik elementu je obsaženo v oceli jako procento. Není-li obrázek označen, množství prvku je asi 1 procento.

Při označování legované oceli je na prvním místě množství uhlíku, které se rovná desítce procent. Například značka 6XC obsahuje uhlík v množství 0,6%, stejně jako jedno procento křemíku a chrómu.

Instrumentální legované oceli se používají hlavně k výrobě oceli nebo řezné nástroje, které zahrnují:

• zemře;
• kohouty;
• zametání;
• vrtáky;
• nože a nejen.

Stejně jako uhlíková ocel jsou legované materiály také nevhodné pro výrobu svařovaných konstrukcí.

Vysokorychlostní ocel

Označování vysokorychlostních materiálů se skládá z písmena "P", čísla udávajícího hmotnostní zlomek wolframu a písmena prvků přítomných v složení materiálu. Může to být kobalt, molybden a další. Dále jsou numerické hodnoty jejich hmotnostních frakcí. Pokud označení obsahuje písmena "Ш", znamená to "přetavování elektroslakem".

Podíl chromu v HSS, není-li uvedeno označení, a neexistuje žádný údaj o hmotnostním zlomkem molybdenu, pokud nepřesahuje značku jedno procento.

Tyto typy materiálů jsou optimálně vhodné pro výrobu řezných nástrojů, které jsou ohřívány od tření na teplotu 600 až 6500 stupňů. Současně se nedeformují a ztrácejí pevnost. Tento typ výrobku lze svařovat dobře pomocí tupého svařování ocelí o průměru 45 a 40X.

Klasifikace

Všechny značky pro výrobu jsou rozděleny do následujících skupin:

• tepelně odolné a viskózní - jsou to obvykle hypereutectoidní a dovectectoidní oceli, včetně chromu, molybdenu a wolframu. Uhlí v ocelích musí odpovídat nízkým a středním hodnotám;
• vysoce tvrdé a viskózní, stejně jako nehořlavé slitiny obsahují minimální dopovaný prvek, stejně jako průměrné množství sacharidů charakterizované nízkou kalcinací;
• A velmi tuhý, tepelně odolné a odolné proti opotřebení - Tento vysokorychlostní ocelových slitin s vysokým obsahem slitinových prvků, slitin s ledeburitické struktury, která obsahuje více než 3 procenta uhlíku;
• odolné proti opotřebení, vysoké tvrdosti se střední tepelnou odolností - materiály mají hypereutectoid a ledeburite strukturu, obsahují asi 2-3 procent uhlíku a 5-12 procent chrómu;
• vysoce kvalitní a vysoce kvalitní nástrojová ocel - liší se od sebe v poměru síry a fosforu v nich obsaženém;
• vysoce tvrdé a odolné proti vysokým teplotám - tyto nástrojové oceli s hypereutektoidní strukturou obecně nezahrnují legované prvky nebo jsou přítomny v minimálním množství. Úroveň jejich tvrdosti zajišťuje velké množství uhlíku v kompozici.

Úroveň tvrdosti je pro daný materiál velmi důležitým parametrem. Obvykle se oceli s vysokou tvrdostí nepoužívají při výrobě nástrojů, které jsou během provozu vystaveny velkým nárazům. To je způsobeno skutečností, že tyto slitiny mají nízkou viskozitu a větší křehkost, kvůli kterému nástroj, který z nich je vyroben, se může zlomit.

Podle úrovně dat tvrdosti jsou ocelové materiály s vysokou viskozitou, kde atom uhlíku obsahuje 0,4 -0,7% a s vysokou odolností proti opotřebení a tvrdost, vyznačující se tím, že množství sacharidů rovná 0,7-1,5%.

Ocel se také vyznačuje stupněm vytvrditelnosti. Tímto kritériem se dělí na:

• produkty se zvýšenou tvrditelností, kde průměr kalcinace je od 80 do 100 mm;
• vysoký průměr od 50 do 80 mm;
• nízké - od 10 do 25 mm.

Oblasti použití

Tento materiál v průmyslu má poměrně širokou škálu aplikací. Používají se při výrobě:

• řezné nástroje;
• měřící přístroje;
• formy používané pod tlakem;
• pracovní detaily matric, které pracují na principu deformace za tepla a za studena;
• přesné výrobky.

Požadavky na materiál

Požadavky na tyto materiály jsou uvedeny v závislosti na tom, jak budou použity. Ale pro ně existují obecné požadavky bez ohledu na značky:

• vysoká tvrdost;
• vysoká pevnost;
• odolnost proti opotřebení;
• dobrá viskozita, která je obzvláště důležitá při výrobě dílů, které budou vystaveny nárazům při použití;
• nízká citlivost na přehřátí, procesy přilnavosti a svařování na části, které jsou předmětem zpracování;
• dobrá úroveň zpracování řezáním kovu;
• odolnost proti praskání;
• citlivost na kalcinaci;
• tažnost při zahřátí;
• možnost broušení;
• schopnost odolat oduhličení.

Samozřejmě, to nejsou všechny požadavky. Třídy, které jsou určeny pro použití v podmínkách za studena, musí mít navíc hladký pracovní povrch, zachovávají si tvar a velikost a mají limit výnosu a pružnosti. A materiály, které mají být používány v podmínkách deformace za tepla, by měly mít vysokou tepelnou vodivost, zabránit uvolnění a odolávat teplotním výkyvům.

Takže jste uvažovali o vlastnostech nástrojové oceli, zjistili, které typy a kategorie jsou rozděleny a pro jaké účely je tato nebo tato značka používána. Více informací o nich naleznete v dalších článcích tohoto materiálu.