katalog stali narzędziowych do pracy na zimno

Stale narzędziowe do pracy na zimno to klasa stali narzędziowych stosowanych w procesach obróbki w temperaturach zazwyczaj poniżej 200°C (390°F), zazwyczaj w temperaturze pokojowej. Zaprojektowano je tak, aby zapewniały wysoką twardość, wytrzymałość mechaniczną i odporność na zużycie, które uzyskuje się poprzez specjalną obróbkę cieplną i obecność grubych węglików w ich mikrostrukturze.

Nie ma jednej „najlepszej” stali, ponieważ optymalny wybór zależy od wymagań konkretnego zastosowania, równoważąc odporność na zużycie i wytrzymałość. Do popularnych rodzajów stali należą stale wysokowęglowe i wysokochromowe (seria D), stale hartowane w powietrzu (seria A), stale hartowane w oleju (seria O) oraz stale odporne na wstrząsy (seria S). Stale szybkotnące (HSS) i stale narzędziowe metalurgii proszków (PM) również oferują doskonałą odporność na zużycie w obróbce na zimno.

Podstawowa różnica polega na zakresach temperatur pracy i zoptymalizowanych właściwościach. Stale narzędziowe do pracy na zimno są przeznaczone do zastosowań w temperaturach poniżej ~200-260°C (390-500°F) i charakteryzują się wysoką twardością oraz odpornością na zużycie. Stale narzędziowe do pracy na gorąco są przeznaczone do zastosowań powyżej tego zakresu temperatur (do 800°C lub 1472°F) i charakteryzują się wytrzymałością na gorąco, odpornością na mięknięcie w podwyższonych temperaturach (twardość czerwona) oraz udarnością, często przy niższej twardości w porównaniu ze stalami do pracy na zimno.

Obróbka plastyczna na zimno, znana również jako umocnienie zgniotowe lub zgniot, to odkształcenie plastyczne metalu w temperaturach poniżej temperatury rekrystalizacji, zazwyczaj w temperaturze pokojowej lub zbliżonej. Proces ten powoduje odkształcenia w strukturze wewnętrznej metalu.

Głównymi celami stali do obróbki na zimno są zwiększenie wytrzymałości, twardości oraz stabilności wymiarowej lub mikrostrukturalnej, a także poprawa odporności na zużycie. Zapewnia ona również gładką, czystą powierzchnię, większą dokładność wymiarową i może poprawić obrabialność poprzez łatwiejsze łamanie wiórów.

Tak, obróbka na zimno bezpośrednio zwiększa twardość stali. Wraz z narastaniem odkształceń plastycznych, struktura wewnętrzna ulega odkształceniu, co utrudnia dalsze odkształcanie i zwiększa zarówno wytrzymałość, jak i twardość metalu.

„Stal na zimno” zazwyczaj odnosi się do stali poddanej „obróbce plastycznej na zimno” (np. walcowaniu na zimno lub ciągnieniu na zimno) w temperaturze pokojowej, co zwiększa jej twardość i wytrzymałość oraz zapewnia lepsze wykończenie powierzchni i kontrolę wymiarów. „Stal zwykła” może odnosić się do stali walcowanej na gorąco, która jest przetwarzana w wysokich temperaturach, co zazwyczaj skutkuje bardziej chropowatą powierzchnią i niższą twardością, ale początkowo wyższą ciągliwością.

Nie, sama obróbka na zimno nie zmniejsza rozmiaru ziarna; odkształca i wydłuża istniejące ziarna. Rozdrobnienie ziarna (zmniejszenie jego rozmiaru) następuje podczas późniejszego procesu obróbki cieplnej, zwanego wyżarzaniem, który sprzyja rekrystalizacji nowych, drobniejszych ziaren po obróbce na zimno.

Procent obróbki plastycznej na zimno jest zazwyczaj obliczany jako procentowa redukcja powierzchni przekroju poprzecznego lub grubości materiału. Na przykład, redukcja grubości o 70% oznacza, że grubość materiału została zmniejszona o 70% poprzez obróbkę plastyczną na zimno.

Obróbka plastyczna na zimno jest szeroko stosowana w celu poprawy właściwości mechanicznych stali (takich jak wytrzymałość i twardość), uzyskania precyzyjnych wymiarów i gładkiej powierzchni oraz zwiększenia skrawalności. Jest stosowana w procesach takich jak walcowanie na zimno blach i taśm, ciągnienie na zimno prętów i drutu, kucie na zimno, kucie na gorąco i wytłaczanie, szczególnie w przypadku elementów dla przemysłu motoryzacyjnego, lotniczego i inżynieryjnego.

Obróbka plastyczna na zimno odbywa się w temperaturach poniżej temperatury rekrystalizacji metalu, zazwyczaj w temperaturze pokojowej lub zbliżonej. Chociaż sam proces może generować pewną ilość ciepła z powodu odkształcenia, materiał zazwyczaj powstaje w temperaturze pokojowej.

Obróbka plastyczna na zimno poprawia właściwości mechaniczne, takie jak wytrzymałość, twardość i granica plastyczności, poprawia wykończenie powierzchni i dokładność wymiarową, a także umożliwia lepszą powtarzalność i wymienność części. Minimalizuje również problemy z zanieczyszczeniami i może nadać pożądane właściwości kierunkowe.

Obróbka plastyczna na zimno to odkształcenie plastyczne w temperaturach, w których wyżarzanie nie zachodzi szybko, co prowadzi do umocnienia zgniotowego, zwiększenia wytrzymałości i zmniejszenia ciągliwości. Wyżarzanie to obróbka cieplna, która zmiękcza materiały metalowe, uwalnia naprężenia wewnętrzne i przywraca ciągliwość poprzez nagrzewanie, a następnie chłodzenie z odpowiednią szybkością, często odwracając skutki obróbki plastycznej na zimno.

„Praca na gorąco” i „praca na zimno” zazwyczaj odnoszą się do temperatury, w której stal narzędziowa jest zaprojektowana do pracy. Stale narzędziowe do pracy na gorąco są przeznaczone do zastosowań w wysokich temperaturach (powyżej ~200°C), wymagając twardości na gorąco i odporności na mięknięcie w podwyższonych temperaturach. Stale narzędziowe do pracy na zimno są przeznaczone do zastosowań w temperaturze pokojowej, ze szczególnym uwzględnieniem wysokiej twardości, odporności na zużycie i udarności. Odrębnie, obróbka na gorąco i obróbka na zimno to również procesy formowania metali, które zachodzą odpowiednio powyżej i poniżej temperatury rekrystalizacji.

Nie, obróbka na zimno zmniejsza ciągliwość metalu, a zwiększa jego twardość i wytrzymałość. Aby przywrócić ciągliwość umożliwiającą dalsze odkształcanie, często wymagane jest wyżarzanie pośrednie.

Obróbka stali nierdzewnej na zimno polega na jej odkształcaniu w temperaturze pokojowej w celu zwiększenia jej wytrzymałości i twardości, a czasami wywołania tworzenia martenzytu (szczególnie w przypadku stali austenitycznych), przy jednoczesnym zmniejszeniu wydłużenia. Zazwyczaj wymaga ona większych sił niż obróbka stali węglowych na zimno ze względu na wyższą szybkość utwardzania stali nierdzewnej.

Tak, typ 316 to austenityczna stal nierdzewna, którą można obrabiać na zimno81373. Austenityczne stale nierdzewne, w tym 316, są powszechnie poddawane procesom obróbki plastycznej na zimno, takim jak kucie na zimno296482. Walcowanie na zimno, nawet w temperaturach poniżej zera, może być stosowane w celu wytworzenia martenzytu i zwiększenia szybkości utwardzania zgniotowego373.

Stale narzędziowe do pracy na gorąco to kategoria stali narzędziowych specjalnie zaprojektowanych do operacji cięcia lub formowania, w których przedmiot obrabiany lub samo narzędzie osiąga wysokie temperatury, zazwyczaj powyżej 200°C. Ich główną cechą jest „twardość na gorąco”, co oznacza, że zachowują wytrzymałość i twardość w wysokich temperaturach. Wykazują również dobrą udarność i odporność na zużycie w warunkach wysokiej temperatury. Typowymi przykładami są stale serii AISI H.

Stal nierdzewna odnosi się do rodziny stale stopowe charakteryzująca się wysoką odpornością na korozję dzięki minimalnej zawartości chromu 10,5…. „Stal na zimno” nie jest rodzajem stali, lecz zwykle odnosi się do „stali wykończonej na zimno”, która opisuje stale węglowe lub stopowe, które były przetwarzane w temperaturze pokojowej (obróbka plastyczna na zimno, toczenie, szlifowanie) w celu uzyskania określonych właściwości, takich jak zwiększona dokładność wymiarowa, gładsze wykończenie powierzchni oraz zwiększona wytrzymałość i twardość poprzez hartowanie20…. Stal nierdzewna jest zatem materiałem kompozycja, podczas gdy „zimna stal” odnosi się do metoda przetwarzania stosowane do stali o różnym składzie.