218

* Opracowa³: Roman O. Wielgosz.

Æwiczenie 26

STALE NARZÊDZIOWE*

1. CEL ÆWICZENIA

Celem æwiczenia jest zapoznanie siê z typowymi strukturami stali narzêdziowych,

podzia³em tych stali wed³ug zastosowania oraz zasadami ich doboru na narzêdzia.

2. WIADOMOŒCI PODSTAWOWE

Przez narzêdzia rozumie siê przedmioty s³u¿¹ce do kszta³towania, dzielenia lub

rozdrabniania materia³ów. Kszta³towanie mo¿e zachodziæ w drodze obróbki skrawa-

niem lub przeróbki plastycznej. Do grupy tej zalicza siê równie¿ narzêdzia warsztato-

we, takie jak: klucze, uchwyty, sprawdziany.

Stal narzêdziow¹ charakteryzuj¹ zasadniczo: sk³ad chemiczny, twardoœæ i wytrzy-

ma³oœæ oraz hartownoœæ. Do dalszych w³aœciwoœci nale¿¹: odpornoœæ na œcieranie,

ci¹gliwoœæ, zdolnoœæ skrawania, odpornoœæ na dzia³anie wysokich temperatur, sk³on-

noœæ do rozrostu ziarna, wytrzyma³oœæ zmêczeniowa, stabilnoœæ wymiarów, odpor-

noœæ na dzia³anie czynników korozyjnych oraz zdolnoœæ do regeneracji. W zale¿noœci

od rodzaju narzêdzia i jego warunków pracy niektóre z tych w³asnoœci mog¹ mieæ

znaczenie decyduj¹ce, a inne drugorzêdne albo te¿ nie musz¹ byæ w ogóle brane pod

uwagê.

Stale narzêdziowe w stanie dostawy powinny mieæ odpowiednio du¿y stopieñ prze-

robu plastycznego, gwarantuj¹cy zgrzanie siê ró¿nych nieci¹g³oœci wystêpuj¹cych we

wlewku oraz „rozbicie” struktury pierwotnej. Zwykle przyjmuje siê minimalny stopieñ

przerobu równy 4 x. Tylko dla kutych narzêdzi, np. du¿ych walców, stopieñ przerobu

ogranicza siê do ok. 2,5 x. Zasadniczo huty dostarczaj¹ stale na narzêdzia w stanie

zmiêkczonym, aby umo¿liwiæ ich obróbkê skrawaniem oraz zapewniæ korzystn¹ struk-

turê wyjœciow¹ do dalszej obróbki cieplnej.

W Polskich Normach stale narzêdziowe sklasyfikowane s¹ nastêpuj¹co:

1. Stale narzêdziowe niestopowe (PN-84/H-85020).

2. Stale narzêdziowe stopowe do pracy na zimno (PN-86/H-85023).

3. Stale narzêdziowe stopowe do pracy na gor¹co (PN-86/H-85021).

4. Stale szybkotn¹ce (PN-86/H-85022).

219

2.1. Stale narzêdziowe niestopowe

Niestopowe stale narzêdziowe charakteryzuj¹ siê stosunkowo wysok¹ twardoœci¹

po zahartowaniu, która wzrasta wraz z zawartoœci¹ wêgla, du¿¹ sk³onnoœci¹ do miêk-

niêcia przy podwy¿szeniu temperatury pracy narzêdzia, natomiast ich odpornoœæ na

œcieranie zale¿y w du¿ym stopniu od obecnoœci w nich nie rozpuszczonych cz¹stek

cementytu. W zale¿noœci od hartownoœci wêglowe stale narzêdziowe dzieli siê na

dwie grupy:

1) stale p³ytko hartuj¹ce,

2) stale g³êboko hartuj¹ce.

Stale pierwszej grupy s¹ stalami o ma³ej hartownoœci, wykazuj¹ niewielk¹ wra¿li-

woœæ na przegrzanie. W stalach p³ytko hartuj¹cych graniczne zawartoœci domieszek

zwykle wystêpuj¹cych w stalach wêglowych, tj. Mn, Si, P, S, Cr, Ni i Cu, s¹ mniejsze

ni¿ w stalach g³êboko hartuj¹cych. Stale p³ytko hartuj¹ce s¹ stosowane na narzêdzia

o gruboœci lub œrednicy do 20 mm; g³êbokoœæ osi¹ganej w nich warstwy zahartowanej

nie przekracza 3 mm. Przy wiêkszych wymiarach narzêdzi warstwa ta jest zwykle

bardzo cienka i mog¹ wyst¹piæ miêkkie plamy, jeœli ch³odzenie podczas hartowania nie

jest energiczne.

Stale g³êboko hartuj¹ce s¹ stalami o wiêkszej hartownoœci, wykazuj¹cymi du¿¹

wra¿liwoœæ na przegrzanie. Mo¿na je stosowaæ tak¿e na narzêdzia o wiêkszych wy-

miarach, ale o przekrojach i gruboœciach tylko niewiele wiêkszych od 20 mm. G³êbo-

koœæ warstwy zahartowanej zale¿na jest od gatunku stali, temperatury austenityzowa-

nia i od wymiarów narzêdzia; zazwyczaj wynosi ona od 5 do 12 mm.

W sk³ad stali g³êboko hartuj¹cych wchodz¹ dodatkowo dwa gatunki: N5 i N6, two-

rz¹ce dawniej oddzieln¹ grupê stali zgrzewalnych. Maj¹ one nieco podwy¿szon¹ zawar-

toœæ manganu w stosunku do pozosta³ych stali narzêdziowych wêglowych, zaœ zawar-

toœæ krzemu obni¿on¹ do max. 0,15%, co umo¿liwia zgrzewanie ich ze stalami

konstrukcyjnymi, zwykle w gatunkach: 45, 55, 65. Przestarza³a metoda zgrzewania ognio-

wego jest zastêpowana w produkcji masowej zgrzewaniem oporowym i tarciowym.

Stale narzêdziowe niestopowe hartuje siê zwykle w wodzie od temperatur 40 do

60°C powy¿ej Ac

13

, praktycznie z zakresu 760–780°C. Jeœli konieczne jest uzyskanie

wiêkszej g³êbokoœci warstwy zahartowanej, dopuszcza siê hartowanie z temperatur

podwy¿szonych do 880°C, jednak w stalach g³êboko hartuj¹cych, których to g³ównie

dotyczy, ju¿ w zakresie 840–860°C mo¿e nast¹piæ rozrost ziarna.

Koniecznoœæ stosowania intensywnych oœrodków hartowniczych uwarunkowana

jest du¿¹ szybkoœci¹ krytyczn¹ ch³odzenia. Powoduje to wprowadzenie znacznych

naprê¿eñ w³asnych, wynikaj¹cych z du¿ych gradientów temperatury, prowadz¹cych

do powstawania pêkniêæ hartowniczych i odkszta³ceñ.

Wêglowe stale narzêdziowe s¹ bardzo ma³o odporne na spadek twardoœci podczas

odpuszczania. Stosowany zakres temperatur odpuszczania wynosi: 170 do 200°C, zaœ

temperatury pracy nie powinny przekraczaæ 180°C.

220

2.2. Stale narzêdziowe do pracy na zimno

Stopowe stale narzêdziowe do pracy na zimno s³u¿¹ do wykonywania narzêdzi do

obróbki materia³ów nie nagrzanych, jednak zarówno materia³, jak i narzêdzie mog¹

nieznacznie nagrzewaæ siê podczas pracy wskutek tarcia lub odkszta³cenia. Koniecz-

noœæ stosowania stali stopowych narzêdziowych do pracy na zimno wystêpuje wów-

czas, gdy musimy wykonywaæ narzêdzia o wiêkszych przekrojach, wymagaj¹ce wiêk-

szej hartownoœci, oraz kiedy zwiêkszona œcieralnoœæ narzêdzia prowadzi do wyst¹pienia

w strukturze odpornych na œcieranie wêglików stopowych, jak np. Cr

7

C

3

. Mo¿liwoœæ

stosowania ³agodniejszych oœrodków hartowniczych zmniejsza udzia³ naprê¿eñ w³asnych

(a tym samym niebezpieczeñstwo pêkania narzêdzi), a zwiêkszenie odpornoœci na miêk-

niêcie przy odpuszczaniu umo¿liwia stosowanie wy¿szych temperatur odpuszczania ni¿

dla stali wêglowych, dodatkowo zmniejszaj¹c naprê¿enia w³asne przy zachowaniu wy-

sokiej twardoœci. Z regu³y ci¹gliwoœæ hartowanych i odpuszczanych na tê sam¹ twar-

doœæ narzêdzi ze stali stopowych jest wiêksza ni¿ ze stali wêglowych.

Narzêdziowe stale stopowe do pracy na zimno podzieliæ mo¿na na stale wysoko-

wêglowe (0,75–2,10 % C) i œredniowêglowe (0,4–0,6 % C). Oddzielny gatunek sta-

nowi stal NW9 wystêpuj¹ca poprzednio w normie PN-71/H-85022 jako stal szybkot-

n¹ca SW9.

Stale wysokowêglowe stosuje siê na narzêdzia, którym nie stawia siê wysokich

wymagañ co do odpornoœci na naprê¿enia udarowe, a wiêc g³ównie na narzêdzia

skrawaj¹ce i tn¹ce. Podstawowymi sk³adnikami stopowymi s¹ tu: chrom, wolfram,

wanad, niekiedy molibden, które z jednej strony wp³ywaj¹ na zwiêkszenie hartowno-

œci stali, a z drugiej mog¹ wytworzyæ odporne na œcieranie wêgliki stopowe.

Zawartoœæ manganu podwy¿sza siê w tych stalach celem zwiêkszenia hartowno-

œci. Ze wzglêdu na zawartoœæ wêgla i pierwiastków stopowych stale wysokowêglo-

we nale¿¹ do kategorii nadeutektoidalnych. Oddzieln¹ podgrupê tworz¹ tu ledebury-

tyczne stale wysokochromowe (NC1O, NC11, NC91LV), to znaczy po odlaniu

wystêpuje w nich sk³adnik ledeburytyczny. Po przeróbce plastycznej stale te zawiera-

j¹ wêgliki pierwotne i wtórne rozmieszczone na tle produktów rozk³adu austenitu.

Stale wysokochromowe charakteryzuj¹ siê du¿¹ hartownoœci¹, a dziêki znacznemu

udzia³owi objêtoœciowemu twardszych od cementytu wêglików chromu nale¿¹ do bardzo

odpornych na œcieranie.

Temperatura hartowania stali wysokowêglowych winna byæ tak dobrana, aby po-

zostawiæ czêœæ wêglików nie rozpuszczonych w austenicie, co zapewnia stali drobno-

ziarnistoœæ, a po zahartowaniu zwiêkszon¹ odpornoœæ na œcieranie i zu¿ycie. Rozpusz-

czony w austenicie wêgiel z wêglików powoduje zwiêkszenie twardoœci martenzytu

po hartowaniu. Wobec tego stale nadeutektoidalne hartuje siê od temperatur 30° do

50°C powy¿ej Ac

1

, zaœ stale ledeburytyczne od temperatur wy¿szych (ok. 1000°C),

co pozwala na wydzielenie podczas odpuszczania drobnodyspersyjnych wêglików sto-

powych. W pierwszym przypadku przy nagrzewaniu zachodzi przemiana perlitu w au-

221

stenit, a pozostaj¹ czêœciowo nierozpuszczone wêgliki wtórne; w drugim zaœ przecho-

dz¹ do roztworu równie¿ wêgliki wtórne, a pozostaj¹ nierozpuszczone wêgliki pier-

wotne. Po odpuszczeniu w zakresie od 150 do 320°C (do 450°C dla stali wysokochro-

mowych) uzyskuje siê strukturê wêglików na tle martenzytu odpuszczonego. Twardoœæ

tak obrobionych cieplnie stali wynosi œrednio 60 HRC.

Stale œredniowêglowe wykorzystuje siê na narzêdzia, które winny wykazywaæ

zwiêkszon¹ ci¹gliwoœæ i odpornoœæ na obci¹¿enia dynamiczne, np. wk³adki matryco-

we i stemple do przeróbki plastycznej na zimno, narzêdzia pneumatyczne; prócz chro-

mu, wolframu i wanadu stale te zawieraj¹ krzem lub nikiel. Krzem pozwala uzyskaæ

te same twardoœci narzêdzia przy zastosowaniu wy¿szych temperatur odpuszczania,

dziêki czemu uzyskuje siê lepsz¹ ci¹gliwoœæ oraz zmniejszenie naprê¿eñ w³asnych

przy podwy¿szonej granicy sprê¿ystoœci. Nikiel poprawia równie¿ ci¹gliwoœæ, a po-

nadto, w po³¹czeniu z innymi pierwiastkami, znacznie zwiêksza hartownoœæ umo¿li-

wiaj¹c hartowanie du¿ych przekrojów w oleju.

Stale œredniowêglowe s¹ w zasadzie stalami podeutektoidalnymi, tak wiêc hartuje

siê je z temperatur powy¿ej Ac

3

, uzyskuj¹c ca³kowite lub prawie ca³kowite rozpusz-

czenie wêglików w austenicie, a po hartowaniu jednorodn¹ strukturê martenzytyczn¹

bez œladów ferrytu.

Po odpuszczaniu uzyskuje siê twardoœci ni¿sze (45–58 HRC) ni¿ w stalach wyso-

kowêglowych. Nale¿y podkreœliæ, ¿e stale œredniowêglowe charakteryzuj¹ siê stosun-

kowo ma³¹ odpornoœci¹ na œcieranie ze wzglêdu na ma³y udzia³ wêglików w strukturze.

Wolframowa stal NW9 podlega typowej dla stali szybkotn¹cych obróbce cieplnej,

w wyniku której uzyskuje siê efekt twardoœci wtórnej.

2.3. Stale narzêdziowe do pracy na gor¹co

Stale te przeznaczone s¹ do pracy w szerokim i zmiennym zakresie temperatur od

ponad 250°C dla niektórych narzêdzi kuŸniczych i dobrze ch³odzonych no¿y do ciêcia

na gor¹co a¿ do 600–700°C dla pewnych czêœci oprzyrz¹dowania pras do wyciskania

i form do odlewania pod ciœnieniem. Ze wzglêdu na wiêksz¹ plastycznoœæ materia³u

obrabianego w podwy¿szonych temperaturach stale narzêdziowe do pracy na gor¹co

nie musz¹ odznaczaæ siê tak du¿¹ twardoœci¹ i odpornoœci¹ na œcieranie jak stale do

pracy na zimno. Powinny natomiast zachowywaæ wysokie w³asnoœci mechaniczne

w podwy¿szonych temperaturach, a ze wzglêdu na du¿e niekiedy rozmiary elemen-

tów z nich wykonywanych (szczególnie matryc) – mieæ du¿¹ hartownoœæ. Od stali na

narzêdzia do pracy na gor¹co wymaga siê równie¿ dobrej wytrzyma³oœci na obci¹¿e-

nia dynamiczne, której technologiczn¹ miar¹ jest udarnoœæ. Szczególnie wa¿na jest

zdolnoœæ do znoszenia nag³ych zmian temperatury oraz odpornoœæ na zmêczenie cieplne,

prowadz¹ce do powstawania siatki pêkniêæ, tzw. pêkniêæ ogniowych, które s¹ naj-

czêstsz¹ przyczyn¹ zu¿ywania siê narzêdzi do pracy na gor¹co.

222

Twardoœæ stali narzêdziowych do pracy na gor¹co w stanie obrobionym cieplnie

jest mniejsza od twardoœci stali do pracy na zimno. Stale na matryce do pras i formy

na odlewy ciœnieniowe o niskiej zawartoœci wêgla wykazuj¹ po obróbce cieplnej twar-

doœæ oko³o 45 HRC, gdy tymczasem stale bogatsze w wêgiel, na matryce kuŸnicze,

posiadaj¹ twardoœæ nieco wy¿sz¹, dochodz¹c¹ nawet do 55 HRC.

Stale narzêdziowe stopowe do pracy na gor¹co podzieliæ mo¿na na dwie grupy:

1) stale niskowêglowe na matryce do pras i formy do odlewania pod ciœnieniem o wy-

sokiej zawartoœci pierwiastków stopowych,

2) stale niskostopowe na matryce kuŸnicze o wy¿szej zawartoœci wêgla.

2.4. Stale szybkotn¹ce

Podstawow¹ cech¹ stali szybkotn¹cych jest zdolnoœæ do zachowania twardoœci

i odpornoœci na œcieranie przy temperaturach dochodz¹cych do 600–650°C. W³asnoœæ

tê nadaje stalom szybkotn¹cym twarda i nie miêkn¹ca pod wp³ywem odpuszczania

osnowa, w której rozmieszczone s¹ twarde wêgliki. Powy¿sz¹ strukturê uzyskuje siê

w drodze obróbki cieplnej stali o odpowiednim sk³adzie chemicznym.

Poni¿ej podano krótk¹ charakterystykê poszczególnych gatunków stali szybkotn¹-

cych, ujêtych w normie PN-77/H-85022.

2.4.1. Stal wolframowa SW18

Stale wolframowe s¹ historycznie najwczeœniejsze ze wszystkich stali szybkotn¹-

cych, wychodz¹ jednak z u¿ycia ze wzglêdu na nieproporcjonalnie wysoki koszt

w stosunku do w³asnoœci u¿ytkowych narzêdzi z nich wykonywanych.

Stal SW18 jest ma³o ekonomiczna, nisko wydajna, charakteryzuje siê jednak dobr¹

ci¹gliwoœci¹ i niewielk¹ wra¿liwoœci¹ na temperatury austenityzowania; z tego wzglê-

du mo¿e byæ hartowana przy mniej dok³adnym pomiarze temperatury. Jednym z po-

wodów niechêci do wprowadzenia nowoczesnych gatunków stali szybkotn¹cych,

wymagaj¹cych precyzyjnego prowadzenia zabiegów obróbki cieplnej, jest niski po-

ziom technologiczny obróbki ciepnej niektórych zak³adów. Stal SW18 stosowana jest

na jednolite no¿e tokarskie i strugarskie, frezy i wiert³a w produkcji ma³oseryjnej do

obróbki skrawaniem materia³ów o œredniej wytrzyma³oœci.

2.4.2. Stale o podwy¿szonej zawartoœci wêgla: SW12C i SKC

W wyniku poszukiwañ stali, która wykazywa³aby mo¿liwie najwiêksz¹ odpornoœæ

na œcieranie, mia³a wysok¹ odpornoœæ na odpuszczaj¹ce dzia³anie podwy¿szonych

temperatur i by³a przy tym ekonomiczna w u¿ytkowaniu, opracowane zosta³y specjal-

ne polskie stale szybkotn¹ce o podwy¿szonych zawartoœciach wêgla (do 1,10%),

wanadu (do ok. 2,5%) i obni¿onej zawartoœci wolframu (do 12%).

223

Stale te cechuje szereg zalet, jak: bardzo wysoka odpornoœæ na œcieranie, stosun-

kowo niskie temperatury austenityzowania (do 1230°C), zapewniaj¹ce po odpuszcze-

niu twardoœæ ponad 63 HRC, ma³e odkszta³cenia i zmiany wymiarów po hartowaniu,

dobra kowalnoœæ i zgrzewalnoœæ, lepsza lub co najmniej równa w stosunku do normal-

nych stali szybkotn¹cych ci¹gliwoœæ w stanie obrobionym cieplnie.

Wysoka ci¹gliwoœæ stali tej grupy wynika m.in. z tego, ¿e temperatury hartowania

s¹ ni¿sze, przez co uzyskuje siê drobniejsze ziarno. Poza tym podwy¿szenie zawarto-

œci wêgla zuba¿a osnowê stali w pierwiastki wêglikotwórcze, zw³aszcza w wolfram

i molibden, co w konsekwencji powoduje ni¿sz¹ twardoœæ osnowy po odpuszczaniu,

a dziêki temu lepsz¹ ci¹gliwoœæ. Pomimo bardziej plastycznej osnowy twardoœæ tych

stali, mierzona klasycznymi metodami, jest wysoka, na skutek obecnoœci znacznej

iloœci wêglików.

Stal SW12C przeznaczona jest na wysoko wydajne, wieloostrzowe narzêdzia do

obróbki skrawaniem w masowej lub wielkoseryjnej produkcji (frezy, gwintowniki, roz-

wiertaki, przeci¹gacze); stosuje siê j¹ równie¿ na narzêdzia do przeróbki plastycznej

w trudnych warunkach na zimno i na gor¹co. Dodatek kobaltu w stali SKC powoduje

wy¿sz¹ twardoœæ na gor¹co i odpornoœæ na œcieranie ni¿ stal SW12C przy nieco obni-

¿onej udarnoœci. Stal SKC stosowana jest g³ównie na wysoko wydajne narzêdzia do

obróbki skrawaniem: frezy œlimakowo-modu³owe oraz inne narzêdzia do obróbki kó³

zêbatych, wysoko wydajne przeci¹gacze, no¿e kszta³towe, itp.

2.4.3. Stale wolframowo-molibdenowe: SW7M, SK5M i SK8M

Stale z molibdenem wprowadzono po raz pierwszy w Stanach Zjednoczonych pod-

czas II wojny œwiatowej. Molibden stanowi w nich ca³kowity lub czêœciowy zamien-

nik wolframu (przyjmuje siê, ¿e 1% zawartoœci molibdenu mo¿e zast¹piæ 1,9 % W).

Szybkotn¹ce stale molibdenowe i molibdenowo-wolframowe wykazuj¹, w porówna-

niu ze zwyk³ymi stalami wolframowymi, szereg zalet. Maj¹ one mniejsz¹ gêstoœæ oraz

lepsze przewodnictwo cieplne, g³ównie z powodu mniejszej sumarycznej zawartoœci

pierwiastków stopowych. S¹ one przez to mniej wra¿liwe na b³êdy szlifowania. Wê-

gliki w stalach z molibdenem s¹ drobniejsze, a temperatury hartowania ni¿sze ni¿

w stalach wolframowych, co powoduje dobr¹ ci¹gliwoœæ i odpornoœæ na obci¹¿enia

dynamiczne. Z ujemnych natomiast cech stali molibdenowych wymieniæ mo¿na wiêk-

sz¹ sk³onnoœæ do przegrzewania siê, odwêglenia oraz nieco wiêksze zmiany wymiaro-

we podczas hartowania.

Stal SW7M stanowi najbardziej rozpowszechniony gatunek stali szybkotn¹cej w kra-

jach uprzemys³owionych. Charakteryzuje siê ona dobr¹ ci¹gliwoœci¹; jej g³ówne za-

stosowanie to ma³e wiert³a spiralne i gwintowniki. Wykonuje siê z tej stali równie¿ pi³y

tarczowe (segmenty), frezy, przeci¹gacze oraz wysoko wydajne narzêdzia do prze-

róbki plastycznej na zimno. Stal SK5 stanowi wariant stali SW7M zawieraj¹cy 5%

kobaltu. Jest to stal wysoko wydajna, bardzo odporna na œcieranie; o œredniej ci¹gli-

224

woœci. Stosowana jest na wysoko wydajne jedno- i wieloostrzowe narzêdzia do ob-

róbki materia³ów trudno skrawalnych, narzêdzia do obróbki kó³ zêbatych, no¿e kszta³-

towe, itp. Jako ostatnia wprowadzona do Polskich Norm stal SK8M posiada prawie

ca³y wolfram zamieniony na molibden. Jest to stal w pe³ni nowoczesna, nale¿y w Sta-

nach Zjednoczonych do grupy tzw. superstali szybkotn¹cych. Stal SKBM wykazuje

najwy¿sz¹ odpornoœæ na œcieranie z wymienionych tu stali wolframowo-molibdeno-

wych przy zachowaniu wysokiej ci¹gliwoœci narzêdzia. Stosowana jest na narzêdzia

do zgrubnej obróbki przy du¿ych szybkoœciach skrawania stali twardych i austenitycz-

nych, równie¿ na automatach (frezy, no¿e kszta³towe). Podkreœliæ tu nale¿y, ¿e przy

aktualnych cenach molibdenu na rynkach œwiatowych stale omówionej grupy winny

byæ stosowane w naszych warunkach tylko w szczególnie uzasadnionych przypad-

kach, st¹d te¿ brak jest w Polskich Normach grupy stali opartych wy³¹cznie na mo-

libdenie.

2.4.4. Stale o najwy¿szej wydajnoœci

z podwy¿szon¹ zawartoœci¹ wanadu: SK5V i SK10V

Zwiêkszenie zawartoœci wanadu do 3–5% umo¿liwi³o stworzenie typu stali bardzo

twardej, odpornej na œcieranie, ale trudnej do szlifowania i o lepszej ci¹gliwoœci. Stale

SK5V i SK10V reprezentuj¹ najwy¿ejstopowe gatunki stali szybkotn¹cych w naszych

normach. Przy stosunkowo du¿ej zawartoœci wolframu w sk³ad ich wchodzi kobalt,

który dodatkowo jeszcze podwy¿sza twardoœæ i odpornoœæ na œcieranie. Molibden

wystêpuje tutaj jako sk³adnik ³agodz¹cy spadek ci¹gliwoœci spowodowany wysokimi

zawartoœciami kobaltu. Wysoki poziom wêgla konieczny jest dla zwi¹zania w wêgliki

typu MC znacznych iloœci wanadu. Ze wzglêdu na nisk¹ ci¹gliwoœæ nie zaleca siê

stosowaæ tych stali na narzêdzia wieloostrzowe. Stale z wanadem s¹ równie¿ sk³onne

do odwêglenia. Stale te stosuje siê na narzêdzia jednoostrzowe pracuj¹ce w najciê¿-

szych warunkach, czêsto w zastêpstwie wêglików spiekanych, na koñcówki no¿y

automatowych, no¿e kszta³towe oprawkowe, ci¹gad³a, itp.

3. MATERIA£Y I URZ¥DZENIA

Mikroskopy metalograficzne wraz z wyposa¿eniem, zestaw zg³adów do obserwa-

cji mikroskopowych, zestaw norm.

4. PRZEBIEG ÆWICZENIA

Na przebieg æwiczenia sk³adaj¹ siê nastêpuj¹ce czynnoœci:

1) omówienie stali podlegaj¹cych obserwacji mikroskopowej, ich obróbki cieplnej,

w³asnoœci i zastosowania,

225

2) obserwacje mikroskopowe zg³adów, okreœlenie sk³adników strukturalnych z uwzglê-

dnieniem ich rozwoju, kszta³tu i wzajemnego rozmieszczenia,

3) narysowanie obserwowanych struktur z zaznaczeniem strza³kami poszczególnych

sk³adników strukturalnych.

5. WYTYCZNE DO OPRACOWANIA SPRAWOZDANIA

Sprawozdanie winno zawieraæ:

1) charakterystykê obróbki cieplnej du¿ych matryc kuŸniczych,

2) opis struktur wystêpuj¹cych w stali szybkotn¹cej po odlaniu, walcowaniu, wy¿a-

rzaniu zmiêkczaj¹cym, hartowaniu, hartowaniu i odpuszczaniu,

3) rysunki obserwowanych mikrostruktur z zaznaczonymi strza³kami sk³adnikami mi-

krostruktury. Przy ka¿dym rysunku nale¿y podaæ oznaczenie stali, jej sk³ad che-

miczny, stan, w jakim jest obserwowana i zastosowanie; natomiast pod rysunkiem

– powiêkszenie mikroskopu i odczynnik trawi¹cy,

4) typow¹ obróbkê ciepln¹, w³asnoœci i zastosowanie obserwowanych stali.

6. LITERATURA UZUPE£NIAJ¥CA

[1] Poradnik in¿yniera, Obróbka cieplna stopów ¿elaza, WNT, Warszawa 1977.

[2] Rudnik S., Metaloznawstwo, PWN, Warszawa 1996.

[3] ¯mihorski E., Stale narzêdziowe i obróbka cieplna narzêdzi, WNT, Warsza-

wa 1976.