7560514248

• Dostateczną odpornością na szybkie zmiany temperatury; w wyniku wielokrotnego nagrzewania i chłodzenia wierzchniej warstwy narzędzi wytwarza się z upływem czasu na ich powierzchni siatka pęknięć. Zjawisko to zwane zmęczeniem cieplnym jest podstawową przyczyną zużywania się narzędzi do pracy na gorąco.

Wszystkie gatunki tych stali mają zbliżoną średnią zawartość węgla, w granicach od 0,25 do 0,60% i należą do średniostopowych i wysokostopowych, z udziałem chromu (do 5,5%), molibdenu (do 3,2%) i wanadu (do2,l%), krzemu (do 1%), w niektórych gatunkach; wolframu (do 9,5%), kobaltu (ok. 4,5%) i niklu (do 2%). Skład chemiczny, warunki obróbki cieplnej przedstawiono w tabl. 3. Oznaczenie stali składa się z liczby wskazującej na zawartość węgla w setnych częściach procenta, czasem poprzedzonej literą X, następnie z symboli pierwiastków w kolejności ich udziału, na końcu występuje liczba, lub liczby niekiedy wskazujące na udział pierwiastków.

Stale średniostopowe mają lepszą przewodność cieplną niż wysokostopowe i dlatego mniejszą skłonność do tworzenia pęknięć wskutek zmęczenia cieplnego. Stosuje się je do wyrobu matryc kuźniczych, kowadeł do pras i młotów. Stosunkowo krótki czas kontaktu narzędzia z obrabianym materiałem powoduje, że odporność na odpuszczające działanie ciepła, w tym wypadku ma mniejsze znaczenie. Natomiast z uwagi na duże naciski i wstrząsy w czasie kucia muszą wykazywać dostateczną twardość i dużą ciągliwość.

Stale wysokostopowe do pracy na gorąco stosowane są na matryce do pras i formy do odlewów pod ciśnieniem, gdzie kontakt gorącego materiału jest stosunkowo długi i silniejsze nagrzewanie powierzchni narzędzia, przy spokojniejszych warunkach pracy. Dodatki stopowe; wolfram, molibden i wanad dają podczas odpuszczania efekt twardości wtórnej lub hamują spadek twardości przy odpuszczaniu.

Obróbka cieplna stali narzędziowych do pracy na gorąco polega na hartowaniu i wysokim odpuszczaniu. Temperatura austenityzacji stali średniostopowych wynosi 1010 - 1040°C, a wysokostopowych 1120 - 1150°C. Nagrzewanie do hartowania dużych narzędzi prowadzi się stopniowo z małymi szybkościami, a czas austenityzacji narzędzi o dużych wymiarach może dochodzić do kilku godzin. Chłodzenie przeprowadza się w oleju lub powietrzu. Po hartowaniu stal ma strukturę martenzytu z niewielką ilością austenitu szczątkowego i węglikami stopowymi nie rozpuszczonymi podczas austenityzacji.

Odpuszczanie stali średniostopowych w zakresie 500 - 550°C, a wysokostopowych w 600°C ma na celu zapewnienie dobrej udarności w warunkach pracy i odporność na odpuszczające działanie ciepła. Po odpuszczaniu struktura składa się z martenzytu odpuszczonego, drobnodyspersyjnych węglików wydzielonych podczas odpuszczania i większych skoagulowanych, nie rozpuszczonych podczas austenityzacji.

		Hi	18-0-1
		V	y
			\ «	10-4-3	10	\

m m m    m m w

Temperatura odpuszczania, ’C

Temperatura odpuszczania, 'C

Rys. 2. Wpływ temperatury odpuszczania na zmiany twardości stali narzędziowych: a) stopowych do pracy na gorąco, b) szybkotnących