Znak gatunku stali narzędziowej stopowej do pracy na zimno składa się z liter i z liczby. Litera N na początku znaku oznacza stal narzędziową stopową do pracy na zimno. Następne litery znaku informują o najważniejszych pierwiastkach stopo, wych, którymi są: M - mangan, S - krzem, C - chrom, W - wolfram, L - molibden, V - wanad, P - grupa pierwiastków chrom + nikiel + wanad, Z - grupa pierwiastków krzem + wolfram + wanad. Liczba, która może być umieszczona po literach, umożliwia odróżnienie gatunków stali zawierających te same pierwiastki, lecz w różnych ilościach (np. w stalach NC4, NC5, NC6, NC11 liczby oznaczają numer stali w grupie stali chromowych a nie zawartość pierwiastka).
Przykładowe zastosowanie na narzędzia skrawające różnych gatunków stali narzędziowych stopowych oraz ich skład i twardość w stanie zahartowanym przedstawiono w tabeli 6.2.
Tabela 6.2
Wybrane gatunki stali narzędziowych stopowych i ich zastosowanie
Znak gatunku |
Zawartość pierwiastków stopowych w % |
Twardość w stanie zahartowanym HRC |
Zastosowanie |
NMV |
C 0,80 |
61 |
Długie gwintowniki, rozwiertaki ręczne, frezy do drewna |
NCV1 |
C 0,80 Cr 0,4-0,7 V 0,15-0,3 |
59-61 |
Piły tarczowe, taśmowe, ręczne do drewna |
NCMS |
C 0,75-0,85 Cr 1,3-1,65 Mn 0,9-1,20 Si 0,4-0,7 |
63 |
Większe gwintowniki i narzynki |
NC11LV |
C 1,5-1,7 Cr 11,0-13,0 Mo 0,7-1,0 V 0,60-0,80 |
60 |
Przeciągacze, frezy, rozwiertaki |
NC6 |
C 1,3-1,45 Cr 1,3-1,6 V 0,1-0,25 |
62 |
Gwintowniki, frezy, narzynki, rozwiertaki, noże do głowic fre-zarskich, piły tarczowe do metali |
NW1 |
C 1,1-1,25 W 1,0-1,5 |
62 |
Frezy, ostrza wymienne do frezów, wiertła, rozwiertaki, nawiertaki, pogłębiacze, gwintowniki, piły ręczne i maszynowe do metali |
Wspólną cechą stali narzędziowych stopowych jest to, że odznaczają się większą odpornością na temperaturę niż stale narzędziowe węglowe. Stale narzędziowe węglowe wykazują zmniejszenie wytrzymałości i twardości przy temp. 200°C, a narzędziowe stopowe od 300 do 350°C. Nie jest to jednak na tyle wysoka temperatura, aby pozwoli-ja na znaczne zwiększenie wydajności skrawania.
Dodatnią cechą tych stali jest duża odporność na zmiany kształtu i wymiarów po hartowaniu oraz dość duża odporność na ścieranie. Stąd też stale te są głównie wykorzystywane do wyrobu narzędzi przeznaczonych do obróbki ręcznej - zwłaszcza dużych narzynek i gwintowników - oraz narzędzi do obróbki materiałów łatwo skrawalnych.
Nazwa „stale szybkotnące” wskazuje, że wykonane z nich narzędzia mogą skrawać z dużą szybkością. Przez obróbkę cieplną można tym stalom nadać dużą twardość, która maleje tylko nieznacznie jeśli narzędzie nagrzeje się do temperatury czerwonego żaru skutkiem tarcia o skrawany materiał. Stale niestopowe i niskostopowe w tych warunkach szybko tracą twardość, a wykonane z nich narzędzia tępią się. Podstawowymi własnościami stali szybkotnących są: zdolność zachowania twardości i odporności na ścieranie przy temperaturach do 57CH-630°C. Te własności nadaje stalom szybkotnącym twarda i nie mięknąca pod wpływem odpuszczania osnowa, w której rozmieszczone są twarde węgliki. Brak mięknięcia osnowy stali przy nagrzaniu do tak wysokiej temperatury jest spowodowany wystąpieniem efektu twardości wtórnej. Polega on na wydzielaniu z martenzytycznej osnowy w temperaturach 56(K580°C niezależnie zarodkujących węglików typu MC i M2C (W, Mo), które powodują wzrost twardości stali. Przykład zmian ilości węglików i twardości stali SW18 z temperaturą odpuszczania ilustruje rysunek 6.1.
1. Zmiany ilości węglików i twardości stali szybkotnącej SW18 z temperaturą odpuszczania [18]
89