Zarządzanie procesem produkcyjnym, zarządzanie produkcją
Narzedziownie.pl - portal dla firm produkujących formy wtryskowe, tłoczniki, wykrojniki i inne narzędzia

Drukuj | Prześlij link znajomemu | Wyszukaj w serwisie

Stale narzędziowe- klasyfikacja literaturowa

Stal narzędziowa

Stal narzędziowa – stal do produkcji narzędzi, elementów przyrządów pomiarowych oraz odpowiedzialnych uchwytów. Stale narzędziowe charakteryzują się wysoką twardością, odpornością na ścieranie, niewielką odkształcalnością i niewrażliwością na przegrzanie. Cechy te osiąga się przez wysoką zawartość węgla i odpowiednią obróbkę cieplną przy narzędziach mało odpowiedzialnych oraz użycie odpowiednich dodatków stopowych połączone z odpowiednią obróbką cieplną w przypadku odpowiedzialnych narzędzi. Stale narzędziowe dzieli się na:
  • stale narzędziowe węglowe
  • stale narzędziowe stopowe
    • stale do pracy na zimno
    • stale do pracy na gorąco
    • stale szybkotnące.

Stal narzędziowa węglowa

Stal narzędziowa węglowa – stal narzędziowa, która nie posiada większej ilości dodatków stopowych oprócz węgla, którego zawartość mieści się w granicach 0.5% - 1.3%. Innymi cechami odróżniającymi stale węglowe narzędziowe od stali konstrukcyjnej jest zmniejszona zawartość manganu I drobnoziarnistość. Od większości stali narzędziowych węglowych wymaga się, by były plytkohartujace (zobacz hartowność stali). Na mniej odpowiedzialne narzędzia stosuje się tańszą stal głęboko hartującą się. Płytkie hartowanie jest pożądane, gdyż zapewnia twardość powierzchni narzędzia, przy jednoczesnej wytrzymałości rdzenia narzędzia na uderzenia. Polska Norma PN-XX/H-85020 podaje szereg stali narzędziowych węglowych: N5, N6, N7, N7E, N8, N8E, N9, N9E, N10, N10E, N11, N11E, N12, N12E, N13, N13E. Litera N jest ogólnym oznaczeniem stali narzedziowych, liczba koduje średnią zawartość węgla z mnożnikiem 10 (np. dla N11, zawartość węgla leży w granicach 1.05% - 1.14%). Symbol E na końcu oznacza, że stal jest płytko hartujaca się.
  • Stal narzędziowa stopowa do pracy na zimno
    Stal narzędziowa stopowa do pracy na zimno – stal stopowa narzędziowa stosowana na narzędzia do obróbki skrawaniem i plastycznej, które mogą się tylko nieznacznie nagrzewać w czasie pracy. Tego rodzaju stali używa się także do produkcji przyrządów pomiarowych. Od stali do pracy na zimno wymaga się, by zachowała swoje właściwości do temperatury +200 °C.
    Stale te dzieli się następujące grupy:
    • Stal do hartowania w wodzie NW1 posiada wysoką zawartość węgla (1.1% - 1.25%) oraz dodatek wanadu (1.0% do 1.5%), przeznaczona jest na narzędzia tnące do cięcia papieru, gumy, noże krążkowe, wiertła, rozwiertaki, frezy, punktaki, przebijaki, gwintowniki, narzynki, piły tarczowe, piły ręczne, stemple do bicia monet, narzędzia grawerskie.
    • Stale do hartowania w oleju NC10, NC11, NWC, NWM, NC6, NC4 o dużej zawartości węgla, w niektórych do ponad 2.0% oraz chromu (od 1% do 13%). Charakteryzują się niewielkimi odkształceniami podczas hartowania i wysoką odpornością na ścieranie. Używane do wytwarzania pierścieni do przeciągania, noży do nożyc, kowadeł, wykrojników, rolek do walcowania na zimno, narzędzi do cięcia kamienia, narzędzi do ciągnięcia drutu, gratownic, narzędzi do wyrobu gwoździ, przymiarów, form do tłoczenia i wtryskiwania tworzyw sztucznych.
    • Stale na narzędzia pneumatyczne NZ3 i NZ2 o niskiej zawartości węgla (od 0.2% do 0.6%), podwyższonej zawartości krzemu (0.8% do 1.0%) oraz z dodatkami chromu, wanadu i wolframu. Wymagana duża twardość powierzchniowa i odporność na ścieranie lecz przy tym odporność na uderzenia. Używane na ostrza młotów pneumatycznych lub inne podobne urządzenia.
    • Stal na piły NCV1 używana na wszelkiego rodzaju piły.
  • Stal narzędziowa stopowa do pracy na gorąco
    Stal narzędziowa stopowa do pracy na gorąco - stal stopowa narzędziowa stosowana na narzędzia do obróbki plastycznej na gorąco i do budowy form odlewniczych narażonych na bardzo wysokie temperatury w czasie pracy. Wymaga się, by stale te zachowały swoje właściwości do temperatury +600°C. Osiąga się to poprzez zastosowanie wolframu i molibdenu jako dodatków stopowych nawet do 8% - 10%, jak to ma miejsce przy stali WWV. Polska Norma wymienia szereg stali do pracy na gorąco, miedzy innymi WCMB, WNL, WCL, WCLV, WLV, WLK, WWS1 i WWV. Zawartość w nich węgla należy do zakresu 0.25% - 0.6%, chromu 1.5%– 4.0%, molibdenu i wolframu 1.0% do 10.0%, manganu w zakresie 1.0%, krzemu 0.2% - 1.2%, są także obecne pewne dodatki wanadu, berylu, kobaltu i niklu. Najczęstszymi zastosowaniami stali narzędziowych do pracy na gorąco jest wytwarzanie: matryc do pras i kuźniarek, stempli do spęczniania, trzpieni i ciągadeł do przeciągania na gorąco rur i prętów, bębnów walcarek, noży, przebijaków do gorących blach itp.
  • Stal szybkotnąca
    Stal szybkotnąca - stal stopowa narzędziowa używana do wytwarzania narzędzi do obróbki skrawaniem przy dużych prędkościach skrawania. Wymaga się od nich zachowania twardości i kształtu, aż do temperatury +600°C. Cechę tę realizuje się przez zastosowanie dodatków stopowych - węgla 0.75% - 1.3%chromu 3.5 % - 5.0%, wolframu 6% - 19%, wanadu 1.0% - 4.8%, molibdenu 3.0% do 10%, a w niektórych gatunkach także i kobaltu 4.5% - 10.0%, oraz odpowiednią obróbkę cieplną. W jej czasie dokonuje się wyżarzania, tak by dodatki stopowe utworzyły związki z węglem, tzw. węgliki, które w znacznym stopniu muszą się rozpuścić w ferrycie. Wymaga to bardzo uważnej i długotrwałej obróbki.
    Polska Norma wymienia szereg stali szybkotnących, miedzy innymi SW18, SW7M, SW12C, SKC, SK5V, SK5M, SK8M, SK10V.
    Stal szybkotnącą używa się do wytwarzania noży tokarskich, frezów, wierteł i innych narzędzi skrawających nagrzewających się w czasie pracy do wysokich temperatur.

Współcześnie stale narzędziowe, szczególnie te wysokiej jakości, wypierane są przez stellit i węgliki spiekane.

Stellit

Stellit - stop odlewniczy kobaltu – do 10%, chromu - 25 %do 30% i wolframu 35% - 50% zawierający często także domieszki węgla – 2% do 4%, żelaza i molibdenu. Stellity charakteryzują się bardzo wysoką twardością, do 60HRC, a zarazem kruchością, wykazują dużą odporność na ścieranie i na wysokie temperatury (do 900°C).

Produkty ze stellitu odlewa się i nie wymagają one żadnej obróbki cieplnej.

Stellity wykorzystuje się do produkcji najwyższej jakości narzędzi, części silników spalinowych oraz innych elementów pracujących w ekstremalnych warunkach ciepłych.

Stellity wzięły swoją nazwę od stelle, co w łacinie oznacza "gwiazda". Badacze struktur zauważyli bowiem charakterystyczne gwiazdy o ostro zarysowanych kształtach w strukturze mikro badanych przekrojów stopów kobaltu.

Węglik spiekany

Węglik spiekany – materiał konstrukcyjny uzyskany z węglikow takich metali jak wolfram, tytan, rzadziej tantal, niob, cyrkon, chrom metodami metalurgii proszkowej. Rozdrobnione węgliki ulegają sprasowaniu, przy wysokich temperaturach i ciśnieniu. Spoiwem węglikow spiekanych jest kobalt, czasem nikiel lub wanad. Elementy wykonane z węglików spiekanych charakteryzują się wysoką odpornością na ścieranie, twardością i są mniej kruche od stellitów. Węgliki spiekane zachowują swoje charakterystyki do temperatury 1000°C. Zastosowane jako narzędzia do obróbki skrawaniem pozwalają na wielokrotne zwiększenie prędkości skrawania. Nadają się do obróbki skrawaniem takich materiałów jak porcelana, stal hartowana, żeliwo białe itp. Używane są także do zbrojenia narzędzi górniczych.

Wadą węglików jest ich kruchość oraz wysoka cena, co powoduje, że z reguły nie wykonuje się z tego materiału całego narzędzia a tylko niewielkie płytki przytwierdzone do korpusu narządzi skrawających w miejscu ostrza i do tego celu są używane najczęściej. Z korpusem mogą być łączone:
  • trwale, przez lutowanie – po zużyciu płytki są wtedy ostrzone, co jest operacją czasochłonną i kosztowną;
  • rozłącznie, przez różnego rodzaju mechaniczne mocowanie (płytki wieloostrzowe) – po zużyciu zmienia się ostrze lub wymienia płytkę.
Płytki wieloostrzowe najczęściej powleka się warstwami TiC, TiC i Al2O3, TiC i Al2O3 i dodatkowo trzecia warstwa TiN lub wielowarstwowo w różnych kombinacjach tych materiałów. Istnieje metoda dodatkowego zwiększenia trwałości płytki przez nagniatanie.

Węglików spiekanych używa się także do wytwarzania oczek przeciągarek i głowic wiertniczych.

Poniższa tabela przedstawia podstawowe własności popularnych gatunków węglików spiekanych:
Gatunek Skład chemiczny
± 0,2 %
Twardość
HV
Wytrzymałość
MPa
K10 WC 94%, Co 6 % 1 600 1 800
K20 WC 94 %, Co 6 % 1 500 2 000
K30 WC 91%, TaC 1%, Co 8 % 1 500 2 300
B25 WC 90,5 %, Co 9,5% 1 250 2 500
P10 WC 78%, TiC 16%, Co 6% 1 600 1 450


Niektóre fragmenty artykułu pochodzą z Wikipedia, wolna encyklopedia


Liczba wyświetleń tego artykułu: 42698

Artykuł pochodzi ze strony: www.Narzedziownie.pl
© 2005 - Galactica Sp.j.