katalog nástrojových ocelí pro práci za studena

Nástrojové oceli pro práci za studena jsou třídou nástrojových ocelí používaných pro obrábění nástrojů při teplotách typicky pod 200 °C (390 °F), obvykle při pokojové teplotě. Jsou navrženy tak, aby nabízely vysokou tvrdost, mechanickou pevnost a odolnost proti opotřebení, čehož je dosaženo specifickým tepelným zpracováním a přítomností hrubých karbidů v jejich mikrostruktuře.

Neexistuje jediná “nejlepší” ocel, protože optimální volba závisí na požadavcích konkrétní aplikace, na vyvážení odolnosti proti opotřebení a houževnatosti. Mezi běžné typy patří oceli s vysokým obsahem uhlíku a chromu (řada D), oceli kalitelné na vzduchu (řada A), oceli kalitelné v oleji (řada O) a oceli odolné proti nárazům (řada S). Vynikající odolnost proti opotřebení při práci za studena nabízejí také rychlořezné oceli (HSS) a nástrojové oceli vyrobené práškovou metalurgií (PM).

Hlavní rozdíl spočívá v jejich provozních teplotních rozsazích a optimalizovaných vlastnostech. Ocele pro práci za studena jsou určeny pro aplikace pod ~200-260 °C (390-500 °F) a upřednostňují vysokou tvrdost a odolnost proti opotřebení. Ocele pro práci za tepla jsou určeny pro aplikace nad tímto teplotním rozmezím (do 800 °C nebo 1472 °F) a vyznačují se pevností za tepla, odolností proti měknutí za zvýšených teplot (tvrdost za červena) a houževnatostí, často s nižší tvrdostí ve srovnání s ocelemi pro práci za studena.

Tváření za studena, známé také jako zpevňování za studena nebo zpevňování za studena, je plastická deformace kovu při teplotách nižších než je jeho rekrystalizační teplota, obvykle při pokojové teplotě nebo v její blízkosti. Tento proces způsobuje deformace vnitřní struktury kovu.

Mezi primární účely oceli pro tváření za studena patří zvýšení pevnosti, tvrdosti a rozměrové nebo mikrostrukturální stability, stejně jako zlepšení odolnosti proti opotřebení. Vytváří také hladký a čistý povrch, dosahuje větší rozměrové přesnosti a může zlepšit obrobitelnost tím, že umožňuje snadnější lámání třísek.

Ano, tváření za studena přímo zvyšuje tvrdost oceli. S postupující plastickou deformací se vnitřní struktura deformuje, což ztěžuje další deformaci a zvyšuje pevnost i tvrdost kovu.

“Studená ocel” se obvykle vztahuje na ocel, která prošla “tvářením za studena” (např. válcováním za studena nebo tažením za studena) při pokojové teplotě, což zvyšuje její tvrdost, pevnost a poskytuje lepší povrchovou úpravu a rozměrovou kontrolu. “Běžná ocel” se může vztahovat na za tepla válcovanou ocel, která se zpracovává za vysokých teplot, což obvykle vede k drsnějšímu povrchu a nižší tvrdosti, ale zpočátku k vyšší tažnosti.

Ne, samotné tváření za studena nezmenšuje velikost zrna; deformuje a prodlužuje stávající zrna. Zjemnění zrna (zmenšení zrn) probíhá během následného procesu tepelného zpracování zvaného žíhání, které podporuje rekrystalizaci nových, jemnějších zrn po tváření za studena.

Procento tváření za studena se obvykle vypočítává jako procentuální zmenšení plochy průřezu nebo tloušťky materiálu. Například zmenšení tloušťky u 70% znamená, že tloušťka materiálu byla tvářením za studena zmenšena o 70%.

Tváření za studena se široce používá ke zlepšení mechanických vlastností oceli (jako je pevnost a tvrdost), dosažení přesných rozměrů a hladkých povrchových úprav a ke zlepšení obrobitelnosti. Uplatňuje se v procesech, jako je válcování plechů a pásů za studena, tažení tyčí a drátů za studena, ražení za studena, ražení a protlačování, zejména pro automobilové, letecké a všeobecné strojírenské součásti.

Tváření za studena se provádí při teplotách nižších, než je teplota rekrystalizace kovu, obvykle při pokojové teplotě nebo v její blízkosti. Ačkoli samotný proces může v důsledku deformace generovat určité teplo, materiál obvykle začíná při pokojové teplotě.

Tváření za studena zlepšuje mechanické vlastnosti, jako je pevnost, tvrdost a mez kluzu, zlepšuje povrchovou úpravu a rozměrovou přesnost a umožňuje lepší reprodukovatelnost a zaměnitelnost součástí. Minimalizuje také problémy s kontaminací a může dodat požadované směrové vlastnosti.

Tváření za studena je plastická deformace při teplotách, kde k žíhání nedochází rychle, což vede k deformačnímu zpevnění, zvýšení pevnosti a snížení tažnosti. Žíhání je tepelné zpracování, které změkčuje kovové materiály, uvolňuje vnitřní pnutí a obnovuje tažnost zahříváním a následným ochlazováním vhodnou rychlostí, čímž často zvrátí účinky tváření za studena.

“Tváření za tepla” a “tváření za studena” se obvykle vztahuje k teplotě, při které je nástrojová ocel určena k provozu. Nástrojové oceli pro práci za tepla jsou určeny pro aplikace při vysokých teplotách (nad ~200 °C), kde vyžadují tvrdost za tepla a odolnost proti měknutí při zvýšených teplotách. Nástrojové oceli pro práci za studena jsou určeny pro aplikace při pokojové teplotě a zaměřují se na vysokou tvrdost, odolnost proti opotřebení a houževnatost. Samostatně jsou tváření za tepla a tváření za studena také procesy tváření kovů, které probíhají nad, respektive pod teplotou rekrystalizace.

Ne, tváření za studena snižuje tažnost kovu a zvyšuje jeho tvrdost a pevnost. Pro obnovení tažnosti pro další deformaci je často nutné mezižíhání.

Tváření nerezové oceli za studena zahrnuje její deformaci při pokojové teplotě, aby se zvýšila její pevnost, tvrdost a někdy i tvorba martenzitu (zejména u austenitických typů), a zároveň se snížilo její prodloužení. Obecně vyžaduje vyšší síly než tváření uhlíkových ocelí za studena kvůli vyšší rychlosti zpevnění nerezové oceli.

Ano, typ 316 je austenitická nerezová ocel, kterou lze tvářet za studena81373. Austenitické nerezové oceli, včetně 316, se běžně podrobují procesům tváření za studena, jako je tváření za studena296482. Válcování za studena, a to i při teplotách pod bodem mrazu, lze použít k indukci martenzitu a zvýšení jeho rychlosti zpevnění373.

Nástrojové oceli pro práci za tepla jsou kategorií nástrojových ocelí speciálně navržených pro řezné nebo tvářecí operace, při kterých obrobek nebo samotný nástroj dosahuje zvýšených teplot, obvykle nad 200 °C. Jejich primární charakteristikou je “tvrdost za tepla”, což znamená, že si zachovávají pevnost a tvrdost i při vysokých teplotách. Vykazují také dobrou houževnatost a odolnost proti opotřebení za horkých podmínek. Mezi běžné příklady patří oceli řady AISI H.

Nerezová ocel označuje rodinu legované oceli vyznačuje se vysokou odolností proti korozi díky minimálnímu obsahu chromu 10,5…. “Studená ocel” není typ oceli, ale obvykle se vztahuje na “ocel zušlechtěnou za studena”, což popisuje uhlíkové nebo legované oceli, které byly zpracovány při pokojové teplotě (tváření za studena, soustružení, broušení) k dosažení specifických vlastností, jako je zlepšená rozměrová přesnost, hladší povrchová úprava a zvýšená pevnost a tvrdost zpevněním20…. Nerezová ocel je tedy materiál složení, zatímco “studená zbraň” označuje metoda zpracování aplikováno na různé ocelové složení.