Výběr nástrojových ocelí

Kontaktujte nás ihned a získejte nejprofesionálnější informace o nástrojové oceli

Tato část vysvětluje důležitost výběru nástrojové oceli, aby pomohla našim zákazníkům vybrat správnou ocel pro různé nástrojové aplikace.

První, podívejte se na článek na našem blogu, který vysvětluje “What is tool steel.”Pak,“, Zvažte, jak vybrat nástrojovou ocel.

Důležitost výběru nástrojové oceli

The first step in selecting a tool steel is to confirm its intended application. For example, a drill is used for drilling holes, so it needs to be wear-resistant and resistant to high temperatures. Another example is a punch, which is used for stamping or shearing; therefore, the material needs to be both wear-resistant and tough (high toughness means it won’t break easily).

Rozdělme nástrojovou ocel do šesti kategorií podle jejího použití:

  1. Řezání: Pro vrtáky a frézy je potřeba ocel odolná proti opotřebení a žáruvzdorná.
  2. Stříhání a děrování: U razníků a forem musí střižná ocel nebo děrování splňovat požadavky na odolnost proti opotřebení a houževnatost.
  3. Formování: Například plastové formy, kovací formy a ocelové formy by měly být snadno zpracovatelné a měly by být hladce leštitelné.
  4. Protahování a vytlačování: Například hliníkové rámy, ocelové tyče tažené za studena, odolné proti opotřebení a nedeformovatelné.
  5. Válcování: Válcovací kruhová tyč, plochá deska, odolné proti opotřebení, žáruvzdorné požadavky.
  6. Různé: kladivové práce, pilování a škrábání, se specifickými potřebami pro každou aplikaci.

Výkonové charakteristiky nástrojové oceli

Vlastnosti nástrojové oceli dělíme na vlastnosti primární a sekundární:

Primární vlastnosti

Toto jsou základní vlastnosti oceli:

  1. Odolnost proti opotřebení: Schopnost oceli odolávat opotřebení. Například řezné nástroje musí zůstat ostré po delší dobu.
  2. Houževnatost: Ocel je odolná vůči lomu. Například razník musí odolat nárazu.
  3. Tepelná odolnost: Ocel si dokáže udržet výkon i při vysokých teplotách. Například vysokorychlostní vrtáky jsou ovlivněny třecím teplem.

Tvrdost je také velmi důležitým bodem, ale nepatří mezi přirozené vlastnosti. Pro úpravu je potřeba správné tepelné zpracování. Čím vyšší je tvrdost, tím méně je deformovatelná, a proto je vhodná pro vysoký tlak.

Sekundární vlastnosti

Toto jsou vlastnosti, které ovlivňují proces výroby nástrojů:

  1. Machinability: The material can be easily machined into the desired tool shape.
  2. Broušení: Jak snadno lze ocel brousit (leštit).
  3. Leštitelnost: zda lze materiál hladce leštit, jako jsou plastové formy vyžadující hladký povrch.
  4. Bezpečnost při tepelném zpracování: Tepelné zpracování oceli může zvýšit její náchylnost k praskání.
  5. Deformace při tepelném zpracování: Tvar materiálu se po tepelném zpracování výrazně mění.
  6. Rozsah tepelného zpracování: Rozsah teplot tepelného zpracování, které ocel snese.
  7. Dostupnost: Tento materiál není na trhu snadno dostupný.
  8. Cena: Cena samozřejmě není vysoká.

Kompromisy při výběru nástrojové oceli

Při výběru nástrojové oceli existuje kompromis mezi vlastnostmi: zvýšení odolnosti proti opotřebení a tepelné odolnosti obvykle snižuje houževnatost, zatímco zvýšení houževnatosti může zhoršit odolnost proti opotřebení a teplu.

Například razník, který musí být odolný proti opotřebení, může být vyroben z oceli A2, ale ta není dostatečně houževnatá a je náchylná k praskání. Pokud bychom přešli na ocel S7, která má lepší houževnatost a je méně náchylná k deformaci během tepelného zpracování, odolnost proti opotřebení by byla horší než u oceli A2.

Proto říkáme, že žádná ocel není ideální pro všechny potřeby. V závislosti na aplikaci je důležitá nejlepší kombinace primárních a sekundárních vlastností.

První krok při výběru nástrojových ocelí

Následující tabulka slouží jako předběžný návod pro výběr nástrojové oceli. Jednoduše řečeno, pomáhá inženýrům a zákazníkům systematicky vybrat nejvhodnější nástrojovou ocel pro konkrétní scénáře použití. Nejprve je třeba určit funkci nástroje – zda se jedná o “řezání”, “střihání” nebo “tváření”. Dále je třeba prozkoumat specifické pracovní podmínky, například zda se jedná o “lehké řezy, nízké rychlosti” nebo “těžké řezy, vysoké rychlosti”. Nakonec tabulka uvádí klíčové vlastnosti, které by vybraná nástrojová ocel měla za těchto podmínek mít, spolu s konkrétními rozsahy výkonnostních tříd. Například “odolnost proti opotřebení” by měla dosahovat tříd 4–8, zatímco “houževnatost” by měla dosahovat tříd 1–3. Díky tomu je proces výběru materiálu vědečtější a přesnější a vyhýbá se nesprávným výběrům založeným pouze na zkušenostech. Slouží jako neocenitelný referenční nástroj, který uživatelům umožňuje rychle určit požadované výkonnostní specifikace pro výběr oceli.

Tyto hlavní vlastnosti jsou vyžadovány u nástrojové oceli:A tyto drobné vlastnosti mohou být vyžadovány:Za těchto podmínek:Tyto hlavní vlastnosti (a) by měly být vyhledávány
Pokud nástroj:Odolnost proti opotřebeníHouževnatostTvrdost za tepla
ŘezyOdolnost proti opotřebení a odolnost vůči změkčujícímu účinku teplaBrousitelnost a houževnatostLehké řezy, pomalé rychlosti4-81-31-6
Těžké řezy, vysoké rychlosti7-91-38-9
NůžkyOdolnost proti opotřebení a houževnatostBezpečnost při kalení a mírná deformace při kaleníTenký materiál, krátké série4-61-7(b)
Tenký materiál, dlouhé série6-91-7(b)
Silné zásoby, krátké série2-47-9(b)
Silné zásoby, dlouhé série3-57-9(b)
FormulářeOdolnost proti opotřebeníObrobitelnost a houževnatostStudené, krátké běhy4-61-7(b)
Chladné, dlouhé běhy7-91-4(b)
Horké, krátké běhy3-66-95-7
Horké, dlouhé běhy4-66-97-9
RemízyOdolnost proti opotřebeníMírné zkreslení při kaleníKrátké běhy4-61-7(b) (b)
Dlouhé běhy7-91-4
ExtrudujeOdolnost vůči měknutí vlivem tepla, houževnatost a odolnost proti opotřebeníStudený4-91-7(b) 5–7
Horký3-66-9
RohlíkyOdolnost proti opotřebeníKrátké běhy4-61-7(b)
Dlouhé běhy7-91-4(b)
TěstaHouževnatostOdolnost proti opotřebeníKrátké běhy2-47-9(b)
(a) Popis těchto vlastností a jejich číselné hodnocení viz zkouška. (b) Důležité pouze při tváření za tepla, jako v příkladech tváření, protlačování nebo řezání.

Komparátor nástrojové oceli

Odolnost proti oděru
M4103
D2100
M295
A265
O150
A848
O644
S544
S742
H1330
Houževnatost
S7103
H13100
S590
A875
A240
D220
M220
M414
O114
O610
Obrobitelnost
O6125
O190
H1375
S775
M265
S565
A265
A860
D260
M460
Mletitelnost
H13100
S792
S585
O676
A875
O172
A244
D210
M210
M410

Průvodce výběrem nástrojové oceli

AplikaceGenerálNejlepší
KovadlinaS5, S7
AltányO1, O6, A2, D2
Nářadí pro odpalování (za studena)S5S7
Kovářské nástrojeS5S7
Nářadí pro kotelnyS5S7
Kleštičky na šroubyA2S5
Vyvrtávací nástrojeM2
Brzdové čelisti4140 HTA2
Protahovací brože – kovoobráběníM2M4
Nástroje pro leštěníA2, D2M2
Dláta
   KovářS5S7
   ŠtěpkováníS5S7
   Tváření za studenaS5S7
   RytinaS5T1
   Řezání pilníkemD2M2
   RukaS5S7
   Práce za teplaS7M2
Čelisti sklíčidlaS5S7
Díly spojkyS5S7
KleštinyO1S5, S7
Drtiče betonuS5
Řezačky
   Nástroje pro formulářeM2M4
   FrézováníM2
   PapírD2M2, M4
   TrubkaS5, S7M2
   VláknoM2M4
   Zpracování dřevaO1M2
Řezací nástroje
   StudenýH13M2
   HorkýH13, H21M2
Razítka
   OhýbáníO1, O6A2, D2
   Zaslepení (za studena)O1, O6A2, D2
   Zaslepení (horké)H13, S7H21
   Brzda4140 HTA2
   Ražení mincíO1A2, D2
   Studená hlaviceA2, D2M2
   Lití pod tlakemH13
   Tlakové lití (mosaz)H13H2
   RažbaA2D2
   Extruze (za studena)D2M2
   Extruze (za horka)
      HliníkH13
      Měď a mosazH21
   Kování (za tepla)H13, S7H21, H43
   Tváření (za studena)O1A2, D2
   Tváření (za horka)H13, S7H21
   Chapadlo (za studena)O1, S7A2, D2
   Chapadlo (horké)S7, H13H21
   LaminaceA2D2, M2
   Kování (za studena)S7D2
   Kování (za horka)H13, S7H21
   Role nitěD2M2
   Ořezávání (za studena)O1, A2D2
   Ořezávání (za horka)S7, H13H21
   Tažení drátuD2M4
Vrtačky
   Plochá, rýčováM2
   KroutitM2
Vrtací pouzdraS5
Hnací válceD2D7
Figuríny bloků
   Horké extrudováníH13H21
Koncové frézyM2
MěřidlaA2D2
Varné desky
   ŘezáníM2T1
   ZvládnoutS7A2, D2
Nože
   ŠtěpkovačA2, A8D2, M2
   PapírD2M2
   RotačníA8D2
   Smyk (za studena)A2, D2S7
   Smyk (za tepla)H13, S7H21
   Zpracování dřevaA2, D2M2, nerezová ocel 440
Soustruh
   CentraA2D2
   NástrojeM2M42
Trny
   Tváření za studenaO1, A2D2
   Horké extrudováníH13, S7H21
Formy
   PlastA2, H13, 420, S7
Hoblovací nástrojeM2
Trnkové měřidlaA2D2
Pneumatické nářadíS5S7
Údery
   CentrumS5S7
   Extruze za studenaA2D2, M2
   Studená hlaviceS7, A2, D2, M2D2, M2
   RemízaA2, D2, M2
   Práce za teplaS7, H13, M2
   PronikavýA2, S7
   OřezáváníS5, S7A2, D2
VýstružníkyM2
Rohlíky
   TvářeníO1, A2D2, D7
   SešíváníO1, A2D2, D7
Bity šroubovákůS5
Tvarovací nástrojeM2
Stříhací čepele
   Studený (lehký měřič)A2D2
   Za studena (těžký)S5S7
   HorkýS7, A8
Známky
   StudenýS5
   HorkýS7
KohoutkyO1M2

Příklad výběru nástrojové oceli

When stamping 3/8-inch thick steel plates with A2 steel, the problem of edge cracking may stem from its lack of toughness. Although A2 steel has good wear resistance, it appears weak when subjected to impact. To address this issue, consider selecting the more ductile L6, A8, S1, Oceli , S5 nebo S7. Ocel S7 může být lepší díky své bezpečnosti při tepelném zpracování a nízké deformaci. Nevýhodou však je, že ocel S7 má ve srovnání s ocelí A2 sníženou odolnost proti opotřebení, což může vést k rychlejšímu opotřebení. Je to těžké. Proto v praxi žádná ocel není 100% dokonale vhodná pro všechny situace a musí být vybrána na základě aplikace.

Další úvahy

Kromě výběru nástrojové oceli je důležité zvážit, zda je konstrukce nástroje vhodná. Dovolte mi uvést příklad, zda je tvar razníku vhodný. Je proces tepelného zpracování správný a ovlivňují teploty a časy výkon? Zda je nástroj správně používán a udržován a zda je dostatečně servisován. Kromě nástrojové oceli zvažte materiály, jako jsou martenzitické stárnoucí oceli, ocelově spojované karbidy a slitiny mědi a berylia. Pouhá výměna oceli problém nutně nevyřeší; je nutné provést důkladné vyšetření a analýzu.

Abych to shrnul

Výběr nástrojové oceli si klade za cíl dosáhnout nejnižších nákladů na výrobek nebo co nejmenšího počtu výrobních problémů s nejvhodnější nástrojovou ocelí. Nástrojová ocel však není všelékem a nelze očekávat, že se nikdy neporouchá. Při výběru oceli je třeba zvážit kombinaci použití, výkonu a nákladů a velmi důležitá je úplná komunikace s dodavatelem oceli, výrobcem nástrojů a specialistou na tepelné zpracování. Neváhejte nás kontaktovat. Naše společnost nabízí nejběžnější nástrojové oceli na trhu. Pro více informací klikněte prosím na nástrojové oceli.