NÁSTROJOVÉ OCELI PRO PRÁCI ZA STUDENA

Pochopení nástrojové oceli

Nástrojová ocel je kritickou kategorií ocelových slitin speciálně vyvinutých pro výrobu nástrojů, zápustek a forem. Tyto součásti jsou nezbytné pro tvarování, tváření a řezání různých materiálů, včetně jiných ocelí, neželezných kovů, plastů, dřeva atd. Nástrojové oceli jsou navrženy pro vysokou tvrdost a odolnost, aby vydržely náročné provozní podmínky.

Klíčovou podskupinou je vysokorychlostní nástrojová ocel (HSS), definovaná normami jako ASTM A600. Tyto složité slitiny na bázi železa obsahují uhlík, chrom, vanad, molybden nebo wolfram (a někdy i kobalt). Specifické složení je pečlivě vyváženo, aby poskytovalo silné vytvrzení, výjimečnou odolnost proti opotřebení, schopnost udržet si tvrdost při vysokých teplotách (známá jako „červená tvrdost“) a houževnatost potřebnou pro efektivní průmyslové řezání.

Proč je nástrojová ocel jiná

Nástrojové oceli jsou odlišnou a důležitou kategorií ocelí kvůli jejich specifickým aplikacím a, kriticky, požadavkům na tepelné zpracování. Nacházejí se v nesčetných průmyslových procesech vyžadujících formy, zápustky nebo řezné nástroje, od složení téměř uhlíkové oceli až po vysoce legované třídy.

Charakteristickým znakem nástrojové oceli je její schopnost být kalené a temperované tepelným zpracováním. Chemické složení je přesně kontrolováno tak, aby správné tepelné zpracování propůjčilo potřebné vlastnosti pro daný úkol. Mezi klíčové vlastnosti patří:

• Vysoká tvrdost: Odolnost proti penetraci a oděru (běžně měřeno pomocí měřítek jako Rockwell). Všimněte si, že u legovaných ocelí závisí odolnost proti opotřebení nejen na tvrdosti.
• Tepelná odolnost („Červená tvrdost“): Schopnost udržet tvrdost při vysokých teplotách.
• Odolnost proti oděru: Schopnost odolat opotřebení.
• Odolnost proti otřesům (houževnatost): Schopnost odolat nárazu bez zlomení.
• Rozměrová stabilita: Odolnost vůči pohybu nebo deformaci během kalení.
• Schopnost řezání: Efektivita při obráběcích operacích.

Protože žádná třída oceli nevyniká ve všech těchto oblastech současně, existuje mnoho různých nástrojových ocelí, z nichž každá je přizpůsobena specifickým požadavkům na výkon.

Běžné typy nástrojové oceli

Nástrojové oceli jsou obvykle klasifikovány na základě faktorů, jako je aplikace, složení nebo metoda tepelného zpracování. Běžný je systém American Iron and Steel Institute (AISI), který používá označení písmen a číslic (např. W1, S7, H13, M2). Mezi klíčové kategorie patří:

• Tvrdnutí vodou (řada W): Primárně uhlíkové oceli vyžadující rychlé kalení vodou.
• Odolnost proti otřesům (řada S): Navrženo pro vysokou houževnatost proti nárazu.
• Studená práce (řada O, A, D):
  
  • Kalení v oleji (O): Dobrá prokalitelnost s menší deformací než při kalení vodou.
  • Tvrzení na vzduchu (A): Vyšší obsah slitiny umožňuje pomalejší chlazení vzduchem a minimalizuje zkreslení.
  • Vysoký obsah uhlíku, vysoký obsah chrómu (D): Vynikající odolnost proti opotřebení pro práci za studena.
• Hot-Work (řada H): Zachovat pevnost a odolat opotřebení při zvýšených teplotách (používané v kovacích zápustkách, vytlačovacích formách).
• Vysokorychlostní (řada M a T): Zachovat tvrdost při velmi vysokých řezných teplotách (používá se pro vrtáky, frézy). M-série jsou na bázi molybdenu; T-série jsou na bázi wolframu.

Výběr a výroba

Výběr správné třídy nástrojové oceli je životně důležitý. Volba závisí na aplikaci a požadavcích na vyvážení, jako je odolnost proti opotřebení, houževnatost (odolnost proti otřesům), tvrdost za tepla, snadnost obrábění, odezva na tepelné zpracování a náklady. Například řezné nástroje upřednostňují odolnost proti opotřebení, zatímco rázové nástroje potřebují houževnatost.

Výroba nástrojových ocelí vyžaduje pečlivou kontrolu, často začíná vysoce kvalitními taveninami v elektrických pecích. Procesy jako kování (oblast, kde má Aobo Steel více než 20 let zkušeností) a válcování zjemňují strukturu a tvarují materiál. Prášková metalurgie nabízí alternativní cestu pro konkrétní jakosti, která poskytuje jemnou, jednotnou strukturu.

Význam tepelného zpracování

Tepelné zpracování je základem pro dosažení požadovaného výkonu u nástrojových ocelí. Tento proces obvykle zahrnuje kalení (ohřev na správnou teplotu a následné zchlazení) a následně temperování (ohřev na nižší teplotu), aby se dosáhlo konečné rovnováhy tvrdosti a houževnatosti. Způsob kalení (pomocí vody, oleje nebo vzduchu) závisí na obsahu slitiny oceli a potřebě minimalizovat deformaci.

Na závěr

Nástrojové oceli jsou vysoce výkonné slitiny přizpůsobené pro náročné aplikace nástrojů, zápustek a forem. Jejich jedinečná kombinace tvrdosti, odolnosti proti opotřebení, houževnatosti a tepelné odolnosti pochází z pečlivě řízeného chemického složení a přesného tepelného zpracování, díky čemuž jsou v moderní výrobě nepostradatelné. Ve společnosti Aobo Steel naše hluboké znalosti a rozsáhlé zkušenosti zajišťují, že nabízíme správnou nástrojovou ocel pro vaše potřeby.