STALE NARZĘDZIOWE DO PRACY NA ZIMNO

Zrozumienie stali narzędziowej

Stal narzędziowa to krytyczna kategoria stopów stali specjalnie opracowanych do produkcji narzędzi, matryc i form. Te komponenty są niezbędne do kształtowania, formowania i cięcia różnych materiałów, w tym innych stali, metali nieżelaznych, tworzyw sztucznych, drewna itp. Stale narzędziowe są projektowane pod kątem wysokiej twardości i trwałości, aby wytrzymać wymagające warunki eksploatacji.

Kluczowym podzbiorem jest stal narzędziowa szybkotnąca (HSS), zdefiniowana przez normy takie jak ASTM A600. Te złożone stopy na bazie żelaza zawierają węgiel, chrom, wanad, molibden lub wolfram (a czasami kobalt). Konkretny skład jest starannie wyważony, aby zapewnić silne hartowanie, wyjątkową odporność na zużycie, zdolność do zachowania twardości w wysokich temperaturach (znaną jako „czerwona twardość”) i wytrzymałość potrzebną do efektywnego cięcia przemysłowego.

Dlaczego stal narzędziowa jest inna

Stale narzędziowe stanowią odrębną i ważną kategorię stali ze względu na ich specyficzne zastosowania i, co najważniejsze, wymagania dotyczące obróbki cieplnej. Znajdowane w niezliczonych procesach przemysłowych wymagających form, matryc lub narzędzi skrawających, obejmują one składy od stali prawie węglowych do gatunków wysokostopowych.

Charakterystyczną cechą stali narzędziowej jest jej zdolność do hartowane i odpuszczane poprzez obróbkę cieplną. Skład chemiczny jest precyzyjnie kontrolowany, aby odpowiednia obróbka cieplna nadała niezbędne właściwości do wykonania zadania. Kluczowe właściwości obejmują:

• Wysoka twardość: Odporność na penetrację i ścieranie (często mierzona przy użyciu skal takich jak Rockwell). Należy pamiętać, że w stalach stopowych odporność na zużycie zależy od czegoś więcej niż tylko twardości.
• Odporność na ciepło („Twardość czerwona”): Zdolność do utrzymania twardości w wysokich temperaturach.
• Odporność na ścieranie: Odporność na zużycie.
• Odporność na wstrząsy (wytrzymałość): Zdolność do wytrzymania uderzeń bez pękania.
• Stabilność wymiarowa: Odporność na ruch i odkształcenia podczas hartowania.
• Zdolność cięcia: Wydajność operacji obróbkowych.

Ponieważ żaden gatunek stali nie sprawdza się doskonale we wszystkich tych obszarach jednocześnie, istnieje wiele różnych stali narzędziowych, z których każda jest dostosowana do konkretnych wymagań wydajnościowych.

Popularne rodzaje stali narzędziowej

Stale narzędziowe są zazwyczaj klasyfikowane na podstawie czynników takich jak zastosowanie, skład lub metoda obróbki cieplnej. System American Iron and Steel Institute (AISI) jest powszechny, używa oznaczenia literowo-cyfrowego (np. W1, S7, H13, M2). Kluczowe kategorie obejmują:

• Utwardzanie w wodzie (seria W): Głównie stale węglowe wymagające szybkiego hartowania w wodzie.
• Odporność na wstrząsy (seria S): Zaprojektowane z myślą o wysokiej wytrzymałości na uderzenia.
• Obróbka na zimno (seria O, A, D):
  
  • Hartowanie w oleju (O): Dobra hartowność i mniejsze odkształcenia niż w przypadku hartowania w wodzie.
  • Utwardzanie na powietrzu (A): Większa zawartość stopu pozwala na wolniejsze chłodzenie powietrzem, minimalizując zniekształcenia.
  • Wysoka zawartość węgla, wysoka zawartość chromu (D): Doskonała odporność na zużycie przy obróbce na zimno.
• Obróbka na gorąco (seria H): Utrzymują wytrzymałość i są odporne na zużycie w podwyższonych temperaturach (stosowane w matrycach kuźniczych, formach wytłaczających).
• Duża prędkość (seria M i T): Utrzymują twardość w bardzo wysokich temperaturach skrawania (stosowane do wierteł, frezów). Seria M jest oparta na molibdenie; seria T jest oparta na wolframie.

Selekcja i produkcja

Wybór właściwego gatunku stali narzędziowej jest kluczowy. Wybór zależy od zastosowania i wymagań równoważących, takich jak odporność na zużycie, wytrzymałość (odporność na wstrząsy), twardość na gorąco, łatwość obróbki, reakcja na obróbkę cieplną i koszt. Na przykład narzędzia skrawające priorytetowo traktują odporność na zużycie, podczas gdy narzędzia udarowe potrzebują wytrzymałości.

Produkcja stali narzędziowych wymaga starannej kontroli, często zaczynając od wysokiej jakości stopów w piecach elektrycznych. Procesy takie jak kucie (obszar, w którym Aobo Steel ma ponad 20 lat doświadczenia) i walcowanie udoskonalają strukturę i kształt materiału. Metalurgia proszków oferuje alternatywną drogę dla określonych gatunków, zapewniając drobną, jednolitą strukturę.

Znaczenie obróbki cieplnej

Obróbka cieplna jest podstawą do uzyskania pożądanej wydajności stali narzędziowych. Proces ten zazwyczaj obejmuje hartowanie (podgrzanie do odpowiedniej temperatury i następnie hartowanie) a następnie ruszenie (podgrzewanie do niższej temperatury) w celu uzyskania ostatecznej równowagi twardości i wytrzymałości. Metoda hartowania (przy użyciu wody, oleju lub powietrza) zależy od zawartości stopu w stali i potrzeby zminimalizowania odkształceń.

Podsumowując

Stale narzędziowe to stopy o wysokiej wydajności dostosowane do wymagających zastosowań narzędziowych, matrycowych i formowych. Ich unikalne połączenie twardości, odporności na zużycie, wytrzymałości i odporności na ciepło wynika ze starannie zarządzanych składów chemicznych i precyzyjnej obróbki cieplnej, co czyni je niezbędnymi w nowoczesnej produkcji. W Aobo Steel nasza głęboka wiedza i bogate doświadczenie gwarantują, że dostarczamy odpowiednią stal narzędziową do Twoich potrzeb.