soğuk iş takım çelikleri kataloğu
Soğuk İş Takım Çelikleri Kataloğu
Detaylarını görmek için herhangi bir ürüne tıklayın.
Soğuk İş Takım Çeliği Nedir?
Soğuk iş takım çelikleri, çalışma sıcaklığının genellikle 200°C'nin (390°F) altında, çoğunlukla oda sıcaklığında olduğu takımlama işlemleri için özel olarak tasarlanmış kritik bir alaşımlı çelik sınıfıdır. Bu, onları daha yüksek sıcaklıklar (genellikle 200°C'nin üzerinde ve 800°C'ye kadar) içeren uygulamalar için kullanılan sıcak iş takım çeliklerinden ayırır.
Sınıflandırma
Soğuk iş takım çelikleri, öncelikle aşağıdakilere göre sistematik olarak kategorize edilir: AISI (Amerikan Demir ve Çelik Enstitüsü) sistemi, söndürme ortamına ve bileşimine göre üç ana gruba ayrılır:
- Yağda sertleşen tipler (O serisi): Bunlar aşağıdaki gibi sınıfları içerir: O1, O2, O6 ve O7.
- Hava sertleştirmeli, orta alaşımlı tipler (A serisi): Örnekler şunlardır: A2, A3, A4, A6, A7, A8, A9 ve A10.
- Yüksek karbonlu, yüksek kromlu tipler (D serisi): Bu grup şunları içerir: D2, D3, D4, D5, D6 ve D7. D tipi çelikler başlangıçta yüksek hızlı kesme için geliştirilmişti ancak daha sonra soğuk iş kalıp çelikleri olarak da kullanım alanı buldu.
Uluslararası Standart EN ISO 4957, takım çeliklerini de sınıflandırır; soğuk iş takım çelikleri alaşımsız ve alaşımlı kategorilere ayrılır.
Temel Özellikler ve Bunların Etkileşimi
- Yüksek Sertlik. Bu, soğuk işleme operasyonlarında karşılaşılan yüksek kuvvetler altında plastik deformasyona karşı direnç sağlamak için genellikle 60 HRC veya daha yüksek bir sertlik seviyesi hedefleyen temel bir gerekliliktir. Daha yüksek sertlik, akma dayanımının artmasıyla doğrudan ilişkilidir ve takımların kalıcı olarak deforme olmasını önler. Ancak, aşırı yüksek sertlik, işlenebilirliği ve taşlanabilirliği azaltabilir.
- Yüksek Aşınma Direnci. Yüksek aşınma direnci, takım boyutlarının uzun süre stabil kalmasını sağlayarak takım ömrünü uzatır. Bu performans, esas olarak sert bir matris (martensit) ve çözünmemiş sert karbür parçacıklarının varlığıyla sağlanır.
- İyi Tokluk. Darbe yükü altında kırılmaya, çatlamaya veya kırılmaya karşı direnç. Sertlik ve tokluk genellikle ters orantılıdır, bu nedenle ikisi arasında bir denge bulmak önemlidir. Darbeli çalışmalarda yüksek tokluk birincil, aşınma direnci ise ikincil öneme sahiptir.
- Boyutsal Kararlılık. Takımlarda yüksek hassasiyet gerektiğinde, bazı takım çeliklerinin termal kararlılığı çok önemli hale gelir. Bu gibi durumlarda, hava ile sertleşen çelik tercih edilen malzemedir.
- İşlenebilirlik. Takımlar genellikle son sertleştirmeden önce şekillendirme ve işlemeyi kolaylaştırmak için yumuşak, tavlanmış halde tedarik edilir.
Kompozisyon ve Mikro Yapı
Soğuk iş takım çelikleri, diğer birçok çeliğe kıyasla daha yüksek karbon içeriğine (genellikle 0,60% ila 2,50%) sahiptir ve bu da yüksek sertlik elde etmek için temel bir gerekliliktir. Ayrıca, belirli özelliklerini geliştirmek için çeşitli elementlerle alaşımlanırlar:
- Krom (Cr): Özellikle yüksek karbonlu, yüksek kromlu tiplerde (D serisi) aşınma direncine önemli ölçüde katkıda bulunan orta sertlikte bir karbür oluşturucudur. Ayrıca sertleştirilebilirliği de artırır.
- Molibden (Mo) ve Tungsten (W): Sıcak iş veya yüksek hızlı çeliklere göre daha az yaygın olmakla birlikte, sertleştirilebilirliği artırmak ve sert karbürler oluşturarak aşınma direncine katkıda bulunmak için eklenebilirler.
- Vanadyum (V): Aşındırıcı aşınma direncini önemli ölçüde artıran çok sert MC tipi karbürler (2300-3000 HV) oluşturur.
- Manganez (Mn) ve Silikon (Si): Sertleştirilebilirliğe katkıda bulunur ve Si durumunda işlenebilirliği ve dekarbürizasyona karşı direnci artırabilir.
Sertleştirilmiş soğuk işlenmiş takım çeliklerinin mikro yapısı esas olarak yüksek karbonlu temperlenmiş martensit ve çeşitli karbürlerin bir dispersiyonundan oluşur.
- Karbürler: Karbürlerin türü ve dağılımı kritik öneme sahiptir. Krom bakımından zengin M7C3 karbürleri, D serisi çeliklerde tipik olarak bulunur ve yüksek aşınma direnci sağlar. Bu karbürlerin miktarı, daha yüksek karbon ve krom içeriğiyle artar. O1 gibi düşük alaşımlı kalitelerde ise yetersiz krom içeriği nedeniyle neredeyse hiç karbür bulunmaz.
- Tutulan Austenit (RA): Yüksek karbonlu ve yüksek alaşımlı çeliklerde, söndürme işleminden sonra bir miktar ostenit kalabilir. Ostenit, sünekliği nedeniyle gerilimi emebilirken, kalan ostenit sertliği azalttığı ve gerilim altında kırılgan martenzite dönüşerek boyutsal kararsızlığa neden olarak çatlama veya kırılmaya yol açabildiği için istenmeyen bir durumdur. RA kontrolü, bileşim, sertleştirme sıcaklığı ve tavlama sıcaklığı ile sağlanır. Sıfır altı işlemler (kriyojenik işlemler) de, iyileştirilmiş sertlik, boyutsal kararlılık ve kırılma tokluğu için kalan osteniti martenzite dönüştürmek için uygulanabilir.
Isıl İşlem
Soğuk iş takım çeliklerinin istenilen özellikleri öncelikle hassas ısıl işlem prosedürleri ile elde edilir:
- Tavlama. Tavlamanın amacı, takım çeliğinin sertliğini azaltarak işlenmesini kolaylaştırmaktır. Bu işlem, takım çeliğinin yüksek bir sıcaklığa ısıtılıp bir süre bekletilmesini, ardından yapının homojenliğini sağlamak ve yumuşatılmış bir mikro yapı oluşturmak için yavaşça soğutulmasını içerir. Bu işlem, genellikle karbür küreselleşmesiyle birlikte gerçekleşir ve optimum işleme performansı elde edilir.
- Söndürme. Bu işlem, takım çeliğinin kritik sıcaklık aralığının üzerine ısıtılarak östenit oluşturulmasını ve ardından hızla soğutularak sert martenzite dönüştürülmesini içerir. Soğuk iş çelikleri, söndürme ortamlarına göre farklılık gösterir: su (W serisi), yağ (O serisi) veya hava (A serisi, D serisi). Minimum bozulma ve çatlamaya karşı en yüksek güvenlik için hava ile söndürme tercih edilir. Su ile söndürme ise ciddi termal şok ve bozulmaya neden olur. Bunlar, kaliteye göre önemli ölçüde değişir; örneğin, ~790-815°C'de (1450-1500°F) O1, ~980°C'de (1800°F) A2, ~1010°C'de (1850°F) D2 ve ~800°C'de (1475°F) W1.
- Tavlama. Söndürme işleminden sonra, sert ve kırılgan martensit, hafifçe yumuşatmak, iç gerilimleri azaltmak ve tokluğunu artırmak için ara bir sıcaklığa (tavlama) tekrar ısıtılır. Soğuk iş takım çelikleri, genellikle 60 HRC civarında yüksek sertlik elde etmek için düşük sıcaklıklarda (yaklaşık 150-300°C / 300-570°F) tavlanır.
Uygulamalar
Soğuk iş takım çelikleri, oda sıcaklığında veya oda sıcaklığına yakın yüksek basınç, darbe ve aşınmaya dayanıklılıkları nedeniyle çeşitli imalat operasyonlarında yaygın olarak kullanılmaktadır. Tipik uygulama alanları şunlardır:
- Oluşturma: Bükme kalıpları, baskı kalıpları, soğuk şekillendirme kalıpları (örneğin W1, W2), soğuk ekstrüzyon kalıpları, çekme kalıpları (tel, çubuk, derin çekme için).
- Kırkma ve Kesme: Kesme kalıpları, kesme bıçakları (sıcak ve soğuk), bıçaklar (soğuk iş).
- Yumruklar: Genel yumruklar, delici yumruklar ve kalıplar.
- Çeşitli: Aşınmaya dayanıklı takım tezgahı parçaları, ağaç işleme aletleri, ölçüm aletleri ve bağlantı elemanları.
- Darbeye dayanıklı uygulamalar: S serisi çelikler (örneğin S1, S5, S7) keski, toz pres kalıpları ve kalın levhaların kesilmesi gibi yüksek tokluk gerektiren takımlarda kullanılır.
SSS
Soğuk iş takım çelikleri, genellikle oda sıcaklığında, 200°C'nin (390°F) altındaki sıcaklıklarda takımlama işlemleri için kullanılan bir takım çeliği sınıfıdır. Özel ısıl işlemler ve mikro yapılarındaki iri karbürlerin varlığı sayesinde yüksek sertlik, mekanik mukavemet ve aşınma direnci sağlayacak şekilde tasarlanmıştır.
Tek bir "en iyi" çelik yoktur; çünkü optimum seçim, aşınma direnci ve tokluk arasında denge kurarak uygulamanın özel gereksinimlerine bağlıdır. Yaygın tipler arasında yüksek karbonlu, yüksek kromlu çelikler (D serisi), havada sertleşen çelikler (A serisi), yağda sertleşen çelikler (O serisi) ve darbeye dayanıklı çelikler (S serisi) bulunur. Yüksek hız çelikleri (HSS) ve toz metalurjisi (PM) takım çelikleri de soğuk işleme için mükemmel aşınma direnci sunar.
Temel fark, çalışma sıcaklığı aralıklarında ve optimize edilmiş özelliklerinde yatmaktadır. Soğuk iş takım çelikleri, ~200-260°C (390-500°F) altındaki uygulamalar için uygundur ve yüksek sertlik ve aşınma direncine öncelik verir. Sıcak iş takım çelikleri ise, bu sıcaklık aralığının (800°C veya 1472°F'ye kadar) üzerindeki uygulamalar için uygundur ve sıcak mukavemet, yüksek sıcaklıklarda yumuşamaya karşı direnç (kırmızı sertlik) ve tokluk özellikleriyle öne çıkar; sertlikleri genellikle soğuk iş çeliklerine kıyasla daha düşüktür.
Soğuk işleme, gerinim sertleştirmesi veya sertleştirme olarak da bilinir, bir metalin yeniden kristalleşme sıcaklığının altındaki sıcaklıklarda, genellikle oda sıcaklığında veya yakınında plastik deformasyona uğramasıdır. Bu işlem, metalin iç yapısında bozulmalara neden olur.
Soğuk işleme çeliğinin temel amaçları arasında mukavemeti, sertliği ve boyutsal veya mikroyapısal kararlılığı artırmak ve aşınma direncini iyileştirmek yer alır. Ayrıca pürüzsüz ve temiz bir yüzey kalitesi sağlar, daha yüksek boyutsal doğruluk sağlar ve talaşların daha kolay kırılmasını sağlayarak işlenebilirliği artırabilir.
Evet, soğuk şekillendirme çeliğin sertliğini doğrudan artırır. Plastik deformasyon arttıkça iç yapı bozulur, bu da daha fazla deformasyonu zorlaştırır ve metalin hem mukavemetini hem de sertliğini artırır.
"Soğuk çelik", genellikle oda sıcaklığında "soğuk işleme" (örneğin soğuk haddeleme veya soğuk çekme) tabi tutulmuş çeliği ifade eder; bu işlem, sertliğini ve mukavemetini artırır ve daha iyi bir yüzey kalitesi ve boyut kontrolü sağlar. "Normal çelik" ise, yüksek sıcaklıklarda işlenen ve genellikle daha pürüzlü bir yüzey ve daha düşük sertlik, ancak başlangıçta daha yüksek süneklik sağlayan sıcak haddelenmiş çeliği ifade edebilir.
Hayır, soğuk işleme tek başına tane boyutunu küçültmez; mevcut taneleri bozar ve uzatır. Tane incelmesi (taneleri küçültme), soğuk işlemeden sonra yeni, daha ince tanelerin yeniden kristalleşmesini sağlayan tavlama adı verilen bir ısıl işlem süreci sırasında gerçekleşir.
Soğuk işleme yüzdesi, genellikle malzemenin kesit alanı veya kalınlığındaki azalma yüzdesi olarak hesaplanır. Örneğin, 70% kalınlığında azalma, malzemenin kalınlığının soğuk işleme yoluyla 70% kadar azaltıldığı anlamına gelir.
Soğuk işleme, çeliğin mekanik özelliklerini (mukavemet ve sertlik gibi) iyileştirmek, hassas boyutlar ve pürüzsüz yüzey kalitesi elde etmek ve işlenebilirliği artırmak için yaygın olarak kullanılır. Özellikle otomotiv, havacılık ve genel mühendislik bileşenleri için sac ve şeritlerin soğuk haddelenmesi, çubuk ve tellerin soğuk çekilmesi, soğuk dövme, baskı ve ekstrüzyon gibi işlemlerde uygulanır.
Soğuk işleme, metalin yeniden kristalleşme sıcaklığının altındaki sıcaklıklarda, genellikle oda sıcaklığında veya yakınında gerçekleştirilir. İşlemin kendisi deformasyon nedeniyle bir miktar ısı üretebilse de, malzeme genellikle oda sıcaklığında başlar.
Soğuk işleme, mukavemet, sertlik ve akma dayanımı gibi mekanik özellikleri geliştirir, yüzey kalitesini ve boyut doğruluğunu iyileştirir ve parçaların daha iyi tekrarlanabilirliğini ve değiştirilebilirliğini sağlar. Ayrıca, kirlenme sorunlarını en aza indirir ve istenen yön özelliklerini kazandırabilir.
Soğuk işleme, tavlamanın hızlı gerçekleşmediği sıcaklıklarda plastik deformasyona neden olan ve gerinim sertleşmesine, mukavemetin artmasına ve sünekliğin azalmasına yol açan bir işlemdir. Tavlama, uygun bir hızda ısıtıp soğutarak metalik malzemeleri yumuşatan, iç gerilimleri azaltan ve sünekliği geri kazandıran bir ısıl işlemdir ve genellikle soğuk işlemenin etkilerini tersine çevirir.
"Sıcak işleme" ve "soğuk işleme" genellikle bir takım çeliğinin çalışmak üzere tasarlandığı sıcaklığı ifade eder. Sıcak işleme takım çelikleri, yüksek sıcaklık uygulamaları (~200°C'nin üzerinde) içindir ve yüksek sıcaklıklarda sertlik ve yumuşamaya karşı direnç gerektirir. Soğuk işleme takım çelikleri ise oda sıcaklığı uygulamaları içindir ve yüksek sertlik, aşınma direnci ve tokluğa odaklanır. Ayrı ayrı, sıcak işleme ve soğuk işleme de sırasıyla yeniden kristalleşme sıcaklığının üzerinde ve altında gerçekleşen metal şekillendirme işlemleridir.
Hayır, soğuk işleme bir metalin sünekliğini azaltır, sertliğini ve mukavemetini artırır. Daha fazla deformasyon için sünekliği geri kazandırmak amacıyla genellikle ara tavlama gerekir.
Soğuk işleme paslanmaz çelik, mukavemetini ve sertliğini artırmak ve bazen martensit oluşumunu (özellikle östenitik tiplerde) tetiklemek için oda sıcaklığında deforme edilirken, uzama kabiliyetini azaltır. Paslanmaz çeliğin daha yüksek sertleşme oranları nedeniyle, genellikle soğuk işleme karbon çeliklerinden daha yüksek kuvvetler gerektirir.
Evet, Tip 316, soğuk işlenebilir östenitik bir paslanmaz çeliktir81373. 316 dahil östenitik paslanmaz çelikler, genellikle soğuk şişirme gibi soğuk işleme işlemlerine tabi tutulur296482. Sıfırın altındaki sıcaklıklarda bile soğuk haddeleme, martenzit oluşturmak ve sertleşme oranını artırmak için kullanılabilir373.
Sıcak iş takım çelikleri, iş parçasının veya takımın genellikle 200°C'nin üzerinde yüksek sıcaklıklara ulaşacağı kesme veya şekillendirme işlemleri için özel olarak tasarlanmış bir takım çeliği kategorisidir. Başlıca özellikleri "sıcak sertlik"tir, yani yüksek sıcaklıklarda mukavemetlerini ve sertliklerini korurlar. Ayrıca, sıcak koşullarda iyi tokluk ve aşınma direnci gösterirler. Yaygın örnekleri arasında AISI H serisi çelikler bulunur.
Paslanmaz çelik, bir aileyi ifade eder alaşımlı çelikler Minimum 10.5% krom içeriği nedeniyle yüksek korozyon direnci ile karakterize edilir90…. “Soğuk çelik” bir çelik türü değildir, ancak genellikle “soğuk işlenmiş çelik” anlamına gelir ve bu da oda sıcaklığında işlenmiş karbon veya alaşımlı çelikler (soğuk işleme, tornalama, taşlama) geliştirilmiş boyutsal doğruluk, daha pürüzsüz yüzey kalitesi ve iş sertleştirme yoluyla artırılmış mukavemet ve sertlik gibi belirli özellikleri elde etmek için kullanılır20…. Dolayısıyla, paslanmaz çelik bir malzemedir kompozisyon"soğuk çelik" ise bir işleme yöntemi çeşitli çelik kompozisyonlarına uygulanır.
