Stale narzędziowe


STALE I STOPY NARZĘDZIOWE

Służą do wytwarzania narzędzi do kształtowania materiału zarówno na drodze obróbki skrawaniem jak też i przeróbki plastycznej oraz przyrządów pomiarowych.

Ze względu na zróżnicowane warunki pracy poszczególnym grupom narzędzi są stawiane różne wymagania.

W związku z powyższym materiały narzędziowe powinny odznaczać się następującymi własnościami:

Za najistotniejszą własność należy uznać wysoką twardość i odporność na ścieranie

W zależności od składu chemicznego wyróżniamy tutaj stale narzędziowe węglowe i stopowe.

  1. Stal węglowa narzędziowa:

Należą do stali wyższej jakości. Ich własności i zastosowanie zależą przede wszystkim od zawartości węgla. Stale wysokowęglowe charakteryzują się wysoką twardością , stale o niższej zawartości węgla większą ciągliwością. ogólnie charakteryzują się małą hartownością. Są produkowane jako stale płytko (E) (do 20 mm) i głęboko hartujące się (40 mm). Oba rodzaje mają taką samą zawartość węgla a różnią się tylko zawartością zanieczyszczeń i domieszek. Stale węglowe narzędziowe poddaje się hartowaniu i odpuszczaniu w temp. 180÷300oC. Temperatura odpuszczania jest dobierana w zależności od wymaganej twardości i ciągliwości narzędzia. Mogą być używane na narzędzia do pracy w maksymalnej temperaturze 180oC.

  1. Stal narzędziowa stopowa:

Ze względu na zastosowanie stale narzędziowe stopowe dzielimy na:

Oznaczenia dodatków stopowych w znakach stali narzędziowych stopowych:

Mangan M (wyjątek stale szybkotnące)

Krzem S

Chrom C (wyjątek stale szybkotnące)

Nikiel N

Molibden L (wyjątek stale szybkotnące)

M (stale szybkotnące)

Wanad V

Wolfram W

Kobalt K

Chrom+nikiel+wanad P

Zw. stężenie węgla C (na końcu znaku stali szybkotnących)

  1. Stale narzędziowe stopowe do pracy na zimno:

Stale przeznaczone na narzędzia do obróbki materiału w stanie zimnym, zarówno do obróbki skrawaniem jak i obróbki plastycznej. Narzędzie może się nagrzewać podczas pracy tylko nieznacznie tj. do temp. 200oC ponieważ ulegają mięknieniu.

Wykonuje się również z tej stali części przyrządów i narzędzi pomiarowych, które powinny wykazywać dużą odporność na ścieranie i małe odkształcenia podczas hartowania.

W zależności od obróbki cieplnej i zastosowania można rozróżnić:

Obróbka cieplna tych stali polega głównie na hartowaniu i niskiemu odpuszczaniu, jedynie stale średniowęglowe i od których jest wymagana duża ciągliwość odpuszcza się w temperaturze do 400÷500oC. Powierzchnia narzędzi wykonywanych z tych stali w czasie obróbki cieplnej powinna być zabezpieczona przed utlenianiem i odwęglaniem. Dlatego są one obrabiane w atmosferach ochronnych lub kąpielach solnych.

  1. Stale narzędziowe do pracy na gorąco:

Z tego typu stali wykonuje się narzędzia kształtujące materiał w stanie nagrzanym do temperatury, w której staje się plastyczny albo płynny (np. matryce, tłoczniki, formy do odlewania). Z tego też powodu nie wymaga się od tych narzędzi dużej twardości i odporności na ścieranie. Pracują w zakresie temperatur 250÷700oC, przy czym w najniższych temperaturach pracują narzędzia kuźnicze a w najwyższych formy do odlewania ciśnieniowego. Muszą natomiast wykazywać wysoką wytrzymałość, dobrą ciągliwość, stabilność struktury oraz odporność na zmęczenie cieplne i twardość przy wyższych temperaturach. Zmęczenie cieplne prowadzące do pęknięć jest bowiem główną przyczyną zużywania się tych narzędzi. Obróbka cieplna polega na hartowaniu w wysokiej temperaturze (1000oC) oraz wysokiemu odpuszczaniu na ogół do temperatury jaka jest przewidziana w pracy jako górna granica. Aby zabezpieczyć narzędzia przed odwęglaniem i utlenianiem, nagrzewanie i wygrzewanie w wysokich temperaturach odbywa się w atmosferach ochronnych. Stale te mają niską zawartość węgla (0,25÷0,60%). Głównymi dodatkami są wolfram, molibden, wanad, chrom i niekiedy krzem, nikiel, kobalt.

  1. Stale szybkotnące:

Są to stale, które zachowują twardość i zdolność skrawania przy szybkościach skrawania i grubościach wióra, wywołujących nagrzewanie się narzędzi do 600°C. Są stosowane głównie na wieloostrzowe narzędzia skrawające, wykrojnikowe, i na narzędzia do obróbki plastycznej na zimno i gorąco. Wymaga się od niej dużej twardości i odporności na ścieranie nie tylko w niskiej temperaturze ale również w wysokich temperaturach pracy. Te własności uzyskują stale szybkotnące, dzięki odpowiedniemu składowi chemicznemu oraz właściwej obróbce cieplnej. Zawierają od 0,60 do 1,60% węgla oraz takie dodatki stopowe jak chrom, wolfram, molibden, wanad, kobalt. Zasadniczym składnikiem jest wolfram (może być zastąpiony molibdenem) nadający żarowytrzymałość i powodujący efekt twardości wtórnej. Podobne działanie ma wanad, który dodatkowo hamuje procesy odpuszczania. Chrom zwiększa hartowność oraz szybkość skrawania. Kobalt podnosi żarowytrzymałość i zdolność skrawania. Narzędzia wykonane ze stali szybkotnące poddaje hartowaniu z następnym trzykrotnym odpuszczaniem. Dodatkowo twardość i odporność tych stali można podnieść poprzez np. termodyfuzyjne chromowanie, azotowanie, siarkowanie.

  1. Stellity:

Są to lane stopy chromowo-kobaltowo-wolframowe, w których udział żelaza (do 10%) jest bardzo niewielki (czasami stanowi tylko zanieczyszczenie). Ich struktura składa się z węglików wolframu oraz chromu rozmieszczonych w osnowie głównie kobaltowej. Zawartość poszczególnych składników wynosi: węgiel 1÷3%, kobalt 35÷55%, chrom 25÷33, wolfram 10÷25%. Twardość stellitów wynosi około 60 HRC i jest ona praktycznie zachowana aż do temperatur 600÷800oC. Są bardzo kruche i odporne na zużycie. Nie wymagają obróbki cieplnej a żądane kształty uzyskuje się poprzez odlewanie i szlifowanie. Mają zastosowanie w postaci płytek lutowanych na trzonki narzędzi wykonanych ze stali węglowych. Ponadto są stosowane do napawania przedmiotów stalowych narażonych na ścieranie, zwłaszcza w wyższych temperaturach, jak np. brzegi i gniazda zaworów silników spalinowych, matryc, świdrów wiertniczych, dysz piaskownic, panewki i tuleje łożysk.

1

3



Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
Ćw[1]. 04 - Stale narzędziowe, Politechnika Poznańska ZiIP, II semestr, nom, Laboratoria-sprawozdani
Stale narzedziowe 4
Stale narzedziowe 1
C6 stale narzędziowe
C6-stale narzędziowe
c4 stale narzędziowe, Politechnika Poznańska, Edukacja Techniczno Informatyczna, Semestr II, Materia
Stale narzędziowe, Robotyka, Metody kształtowania materiałow polimerowych i metalowych
Stale narzędziowe, uczelnia, materialoznastwo
Stale narzedziowe 6
Stale narzedziowe 2
sprawozdania stale narzędziowe (tem11)
Stale narzedziowe 5
Stale narzedziowe 7
sprawozdania stale narzędziowe (11)
dlugop stale narzedziowe i konstrukcyjne, nauka, zdrowie, materiałoznawstwo, Metaloznastwo i Podstaw
Stale narzedziowe 3
4 - Stale Narzędziowe, ZiIP, Semestr 2, Nauka o Materiałach z Elementami Chemii, Komentarze

więcej podobnych podstron