Nástrojová ocel: Konečný průvodce známkami, Použití, a výkon

Ocel nástrojů je nezbytným materiálem v moderní výrobě, hraní klíčové role při výrobě nástrojů, které musí snášet drsné podmínky a poskytovat vysokou přesnost.

Ať už v automobilovém průmyslu, kosmonautika, elektronika, nebo průmysl spotřebního zboží,

Vynikající tvrdost Tool Steel, nosit odpor, a síla je nezbytná pro vysoce výkonné aplikace.

Tento článek poskytuje hloubkový pohled do různých stupňů nástrojové oceli, jejich jedinečné vlastnosti, a kde jsou aplikovány, Pomáhá vám navigovat složitost výběru správné oceli pro vaše potřeby.

1. Co je to nástrojová ocel?

Nástrojová ocel odkazuje na skupinu vysoko-uhlíkových ocelí, které jsou speciálně navrženy tak, aby odolaly napětí a opotřebení spojených s aplikacemi pro výrobu nástrojů.

Tyto oceli jsou navrženy tak, aby vystupovaly za extrémních podmínek, jako jsou vysoké teploty,

intenzivní tlak, a abrazivní opotřebení, učinit je nezbytný při výrobě řezacích nástrojů, formy, umírá, a další průmyslové nástroje.

Ocely nástroje mají jedinečné vlastnosti, které je odlišují od jiných typů oceli,

jako je vynikající tvrdost, nosit odpor, houževnatost, a schopnost udržet sílu při zvýšených teplotách.

2. Typy nástrojové oceli

Ocely nástroje jsou navrženy tak, aby vyhovovaly konkrétním potřebám napříč průmyslovými odvětvími. Pojďme prozkoumat typy klíčů:

Ocely nástroje (W-typ)

• Vlastnosti: Vysoký obsah uhlíku (obvykle 0,90–1,40%), usnadňující se zhasky zhášením ve vodě.

  

• Aplikace: Základní nástroje, jako jsou cvičení, údery, a reamers.

• • W1 ocel: Obsahuje 1,00–1,10% uhlík, nabízí vysokou tvrdost, ale nižší houževnatost.
  • W2 ocel: O něco vyšší v uhlíku (1.10–1,40%), dále zvyšování tvrdosti na úkor houževnatosti.

Studené pracovní nástroje oceli

Studené pracovní nástroje jsou navrženy pro nástroje, které provádějí při relativně nízkých teplotách. Tyto oceli nabízejí vynikající tvrdost a odolnost proti opotřebení, nezbytné pro nástroje pro řezání a tvarování.

• D-typ (Vysoký uhlíkový vysoký chrom)

• • Charakteristiky: Známý pro vynikající odpor opotřebení, obvykle obsahující 11–13% chrom.
  • Aplikace: Zemře na prázdné, formování, a razení, Spolu s střižnými čepelemi a údery.
  • Pozoruhodné slitiny: D2 ocel (12% Chromium) dosahuje tvrdosti Rockwell C 57-62.

• Typ (Olejové tvrzení)

• • Charakteristiky: Tyto oceli ztuhnou v oleji, nabízet rovnováhu mezi odporem a houževnatostí.
  • Aplikace: Řezací nástroje, lisování zemře, a formovací nástroje.
  • Pozoruhodné slitiny: O1 ocel (0.90% uhlík) poskytuje tvrdost 60-64 HRC po zhášení oleje.

• A-typ (Hrdávání vzduchu)

• • Charakteristiky: Ztvrdne ve vzduchu, Nabízení dobré houževnatosti a rozměrové stability.
  • Aplikace: Používá se v měřicích, Blažení zemře, a formovací nástroje.
  • Pozoruhodné slitiny: A2 ocel (5% Chromium) nabízí vysokou rozměrovou stabilitu s tvrdostí 55-59 HRC.

Odivo odolné proti šoku (Typ S.)

Ocely nástroje typu S jsou navrženy tak, aby vydržely náhlé dopady nebo nárazové zatížení, učinit z nich ideální pro nástroje, které vydrží těžkoprávnou práci.

• Vlastnosti: Výjimečná houževnatost, umožňující ocel absorbovat vysoký dopad bez praskání.
• Aplikace: Dláta, údery, sady nýtu, a nástroje pro těžkoprávu.
• Pozoruhodná slitina: S7 ocel vyniká kvůli jeho schopnosti odolat zlomení pod nárazem, chlubit se hodnocení houževnatosti 25-30 ft-lbs.

Horké pracovní nástroje

Tyto oceli jsou formulovány tak, aby si udržely tvrdost a houževnatost při vysokých teplotách.

• Vlastnosti: Udržují své mechanické vlastnosti i při teplotách až do 1200 ° F (650° C.).
• Aplikace: Zemřít, kování zemře, a plastové formy.
• Pozoruhodné slitiny: H13 ocel (5% Chromium, 1.5% molybden) Vyniká v tepelném odolnosti, udržení 90% jeho tvrdosti při teplotách až 1100 ° F.

Vysokorychlostní oceli (HSS)

Vysokorychlostní oceli jsou navrženy pro nástroje, které potřebují pracovat při vysokých řezných rychlostech.

• Typ M. (Molybdenum vysokorychlostní oceli): Tyto oceli umožňují řezání při vysokých rychlostech bez významné ztráty tvrdosti.
  M2 ocel (6% wolfram, 5% molybden) je hlavní příklad, nabízet všestrannost a vysokou tvrdost (60-65 HRC).
• T-typ (Vysokorychlostní oceli wolframu): Vysoce odolný vůči teplu a opotřebení, Používá se pro těžké řezací aplikace.
  T1 ocel (18% wolfram) udržuje tvrdost 70 HRC za náročných podmínek.

3. Klíčové vlastnosti nástrojové oceli

Níže, Ponoříme se hlouběji do klíčových vlastností nástrojové oceli, díky nimž je nezbytný v celé řadě průmyslových odvětví.

Tvrdost

Jednou z nejdůležitějších vlastností nástrojové oceli je jeho tvrdost. Tvrdost odkazuje na odpor materiálu vůči odsazení a opotřebení povrchu.

Ocely na nástroje jsou speciálně navrženy tak, aby udržovaly ostré špičky nebo formovaly nástroje schopné odolat intenzivnímu opotřebení nad rozšířeným používáním.

• Vysoká tvrdost pro řezání a tvarování: LIKE OBJEDNÁVKY D2 ocel může dosáhnout rozsahu tvrdosti 57-62 HRC (Rockwell c), zajistit, aby udržovali ostrost i za těžkých podmínek.
• Dosaženo tepelným zpracováním: Tvrdost je dosaženo zhášením oceli v konkrétním médiu (voda, olej, nebo vzduch), následuje temperování ke snížení křehkosti při zachování vysoké tvrdosti.

Proč je to důležité: Tvrdost zajišťuje, že nástroj může během používání udržovat svůj tvar a ostrost,

Snížení frekvence náhrad a zvýšení účinnosti operací, jako je řezání, lisování, a formování.

Houževnatost

Hlavnost se vztahuje na schopnost nástrojové oceli absorbovat dopad bez zlomenin.

Je to obzvláště důležité pro nástroje, které zažívají náhlé šokové zatížení, jako údery, dláta, a těžkoprávné zařízení pro nástroje.

• Vyvážení tvrdosti s houževnatostí: Samotná tvrdost nestačí; Tvrdý nástrojový ocel bude odolávat praskání při stresu s vysokým dopadem.
  S7 ocel, například, má vynikající houževnatost, což je odolné vůči šokům a schopné odolat těžkých úkolů bez rozbití.
• Touhavost vs.. Křehkost: Křehší ocel může zlomenina, když je podrobena náhlým šokům nebo vysokému dopadu,
  proto si vybírá vyvážená slitina jako A2 ocel (S jeho dobrou houževnatostí a tvrdostí) je často nezbytný pro nástroje, které čelí různým napětím.

Proč je to důležité: Houženost zajišťuje dlouhověkost nástrojů podrobených častým dopadům nebo hrubému zacházení.

Nástroje používané v průmyslových odvětvích, jako je konstrukce nebo těžba, musí vydržet vysoké nárazy bez praskání.

Nosit odpor

Odolnost proti opotřebení je schopnost oceli na nástroj odolávat degradaci způsobené třením a mechanickým opotřebením.

Tato vlastnost je rozhodující pro nástroje, které pracují s tvrdými materiály nebo podléhají rozsáhlému opotřebení, jako řezání nástrojů, umírá, a formy.

• Formace karbidu: Legovací prvky jako vanadium, Chromium, a wolfram přispívá k tvorbě tvrdých karbidů v oceli, významné zlepšení odolnosti opotřebení.
  Například, D2 ocel (s vysokým obsahem chromu) Nabízí vynikající odolnost proti opotřebení, Díky tomu je ideální pro umírání a řezací nástroje.
• Minimalizace opotřebení nástroje: Čím více odolný proti opotřebení je nástroj, čím déle může fungovat bez nutnosti údržby nebo výměny, Poskytování významných úspor nákladů v průběhu času.

Proč je to důležité: Odolnost proti opotřebení zajišťuje, že nástroje udržují jejich účinnost a tvar během rozsáhlého používání, Zvyšování celkové účinnosti a snížení prostojů pro údržbu nástroje.

Odolnost proti teplu

Tepelná odolnost je zásadní pro ocelí nástroje používané v prostředích s vysokou teplotou, kde nástroje musí udržovat svou sílu a tvrdost, i když jsou vystaveny extrémnímu teplu.

To je zvláště důležité pro horké pracovní nástroje používané při lití, kování, a další aplikace s vysokým teplem.

• Udržování tvrdosti při zvýšených teplotách: LIKE OBJEDNÁVKY H13 jsou navrženy tak, aby si udržely své mechanické vlastnosti, jako je tvrdost a síla, I při teplotách až do 1200 ° F (650° C.).
• Tepelná stabilita: Cheely odolné vůči tepelně odolné vůči tepelnému cyklistice (Opakované vytápění a chlazení) aniž by trpěl významnými strukturálními změnami, což může vést k selhání.

Proč je to důležité: Tepelná odolnost umožňuje fungovat oceli nástroje v prostředích, kde by jiné materiály ztratily svou sílu nebo degradovaly, jako je kovová kování a formování horkého.

Machinability

Zatímco oceli nástrojů jsou obecně navrženy pro vysoký výkon za extrémních podmínek, Některé známky nabízejí vynikající majitelnost,

což je nezbytné pro vytváření složitých tvarů a součástí před tepelným zpracováním.

• Snadnost tvarování: Slitiny jako O1 ocel (Olejová ocel) jsou zvláště známé pro jejich majitelnost, umožňující snadnější řezání a tvarování během výrobního procesu.
• Dopad na nástroje a náklady: Ocely nástroje s lepší oschodovatelnost umožňují výrobcům rychle dosáhnout přesných návrhů, Snížení nákladů na obrábění a dodací lhůty.

Proč je to důležité: Machinability umožňuje efektivní výrobní procesy, Snižování času a nákladů spojených s vytvářením nástrojů nebo komponent se složitými návrhy nebo specifikacemi.

Rozměrová stabilita

Rozměrová stabilita odkazuje na schopnost oceli udržovat si tvar a velikost pod teplem a stresem, což je rozhodující pro přesné nástroje a komponenty.

• Minimalizace deformace: LIKE OBJEDNÁVKY A2 (Ocelová ocel) jsou známé svou vynikající rozměrovou stabilitou.
  To je obzvláště cenné v nástrojích a zemřech, které potřebují udržovat těsné tolerance.
• Ovládání tepelné roztažnosti: Ocel s vysokou rozměrovou stabilitou odolává expanzi nebo kontrakci v důsledku kolísání teploty, zajištění konzistentního výkonu nástroje.

Proč je to důležité: Rozměrová stabilita zajišťuje, že nástroje a komponenty si zachovávají svou přesnou velikost a tvar,
což vede k vysoké přesnosti a méně vad v konečném produktu, zejména při výrobě plísní a měřidel.

Odolnost proti korozi

Ačkoli to není primární charakteristika všech ocelí nástrojů, Odolnost proti korozi je kritická ve specifických aplikacích, kde je nástroj vystaven vlhkosti, chemikálie, nebo jiná korozivní prostředí.

• Přidání chromu: Vysoce avolící oceli jako D2 ocel (12% Chromium) jsou zvláště odolné vůči korozi,
  proto se používají v prostředích, kde jsou nástroje vystaveny vlhkosti nebo korozivním látkám.
• Ochranné povrchové povlaky: V některých případech, Ocely nástroje jsou potaženy nebo ošetřeny antikorozními povrchy, aby se dále zvyšovaly jejich odolnost vůči rezinci a degradaci.

Proč je to důležité: Odolnost proti korozi zajišťuje, že nástroje mohou spolehlivě fungovat v prostředích s vysokou vlhkostí nebo expozicí chemikáliím, který prodlužuje životnost nástroje a snižuje náklady na údržbu.

4. Tepelné zpracování nástrojové oceli

Tepelné zpracování je klíčovým procesem při zvyšování výkonu a vlastností nástrojových ocelí.

Kontrolou teploty, čas, a metody chlazení, Tepelné zpracování mění mikrostrukturu oceli, Poskytování požadované kombinace tvrdosti, houževnatost, a opotřebení odporu.

Tato část zkoumá různé fáze a techniky tepelného zpracování používaného k optimalizaci výkonu nástrojové oceli.

Základy tepelného zpracování pro ocel nástroje

Tepelné zpracování zahrnuje řadu kontrolovaných kroků topení a chlazení, které mění fyzické a někdy chemické vlastnosti nástrojové oceli. Hlavní fáze obvykle zahrnují:

• Austenitizace: Proces zahřívání oceli na vysokou teplotu, kde se jeho mikrostruktura stává austenitickou (pevný roztok uhlíku v železe).
• Zhášení: Rychlé chlazení, aby se oceli ztuhlo, obvykle provedeno ponořením do kapalného média (jako olej, voda, nebo vzduch).
• Temperování: Opětovné ohřev oceli na nižší teplotu, aby se snížila křehkost a upravila tvrdost na požadovanou úroveň.

Každý z těchto kroků je rozhodující pro dosažení správné rovnováhy vlastností v konečném nástroji.

Klíčové procesy tepelného zpracování

Austenitizace

Austenitizace je prvním krokem v tepelném zpracování nástrojové oceli, během které se ocel zahřívá na teplotu nad svým kritickým bodem

(teplota, při které se mikrostruktura transformuje na austenit, obecně mezi 800 ° C a 1300 ° C v závislosti na ocelové třídě).

• Objektivní: Rozpustit uhlík a další legovací prvky do solidního roztoku, Vytvoření jednotné struktury, kterou lze rychle ochladit za účelem vytvoření martenzitu nebo jiných požadovaných fází.
• Kontrola teploty: Austenitizační teplota musí být pečlivě kontrolována.
  Příliš vysoká teplota může vést k růstu zrna a snížit pevnost, Zatímco příliš nízká teplota se nemusí rozpustit dostatečně uhlík, ovlivňující konečnou tvrdost.

Zhášení

Zhášení je rychlé chlazení oceli, aby ji ztuhlo. Volba zhášení média - olej, voda, vzduch, nebo plyn - závisí na konkrétním stupni nástroje a požadovaných vlastností.

• Zhášení média:

• • Voda: Poskytuje nejrychlejší rychlost chlazení, vedoucí k vysoké tvrdosti, ale může vyvolat praskání nebo zkreslení v některých ocelích nástrojů.
  • Olej: Pomalejší než voda, Olej snižuje riziko praskání, což je ideální pro oceli, které jsou náchylné k tepelným napětím, například D2 nástrojová ocel.
  • Vzduch: Uhádření vzduchu se používá pro slitiny jako A2 ocel (Ocelová ocel), které jsou navrženy tak, aby byly zatvrzeny ve vzduchu spíše než na tekuté médium.

• Objektivní: Rychlé chlazení zamkne uhlík v zkreslené struktuře (Martensite), vedoucí k vysoké tvrdosti.
  Však, Tento proces také zvyšuje vnitřní napětí, což může učinit ocel křehký.

Temperování

Po zhášení, Ocel nástroje je obvykle velmi tvrdý, ale také křehký.
Temperování je proces opětovného zahřívání oceli na nižší teplotu, obvykle mezi 150 ° C a 650 ° C, snížit křehkost a upravit tvrdost bez obětování příliš velké síly.

• Objektivní: Zmírnit vnitřní napětí vyvolaná zhášením a umožnit kontrolované snížení tvrdosti ke zlepšení houževnatosti.
• Účinek na vlastnosti: Proces temperování umožňuje, aby uhlík zachytil v martenzitické struktuře, Zlepšení houževnatosti a zároveň snižování křehkosti.

• • Hightepeture temperování (více než 500 ° C.): Zvyšuje houževnatost za cenu určité tvrdosti, aby bylo vhodné pro nástroje, které musí snášet dopad a šok, jako S7 ocel.
  • Nízkoteplotní temperování (pod 300 ° C.): Zachovává tvrdost a nabízí nějakou houževnatost, Ideální pro nástroje, které vyžadují ostrou hranu, například řezací nástroje.

Normalizace

Normalizace je další proces tepelného zpracování, který zahrnuje zahřívání oceli na teplotu vyšší než její kritický bod a poté ji chlazení vzduchu.

Zatímco podobný austenitizaci, Normalizace se obvykle používá pro rafinaci struktury zrna oceli.

• Objektivní: Zdokonalit strukturu zrn a zmírnit vnitřní napětí, která by mohla zkreslit obrábění. Tento proces se běžně používá pro oceli, které byly dříve kované nebo obsazeny.
• Vliv na mikrostrukturu: Normalizace výsledků v rovnoměrnější mikrostruktuře, Zlepšení celkového výkonu oceli v dalších procesech tepelného zpracování.

Žíhání

Žíhání zahrnuje zahřívání oceli na vysokou teplotu a poté ji pomalu ochladí, Obvykle v peci. Účelem žíhání je změkčit ocel, usnadňuje stroj nebo formování.

• Objektivní: Zmírnit vnitřní napětí, zvýšit tažnost, a upřesněte mikrostrukturu oceli, je vhodnější pro další obrábění nebo zpracování.
• Účinek na vlastnosti: Žíhání snižuje tvrdost a zvyšuje houževnatost, usnadňuje práci v jeho počátečních fázích.

Speciální techniky tepelného zpracování

Kryogenní léčba

Kryogenní ošetření zahrnuje chlazení oceli na extrémně nízké teploty (obvykle -196 ° C za použití tekutého dusíku). Tento proces je zvláště účinný po zhášení a temperování.

• Objektivní: Převést ponechaný austenit na martenzitu a posílit tvorbu jemných karbidů, Zlepšení odporu opotřebení, tvrdost, a rozměrová stabilita.
• Účinek na vlastnosti: Kryogenní ošetření zvyšuje odolnost proti opotřebení a dlouhověkost oceli, Díky tomu je ideální pro nástroje používané v aplikacích s vysokým obsahem, jako je řezání nebo broušení.

Kalení povrchu (Kalení případů)

Techniky kalení povrchu, například Karburizace a nitriding, se používají k ztvrdnutí povrchu nástrojové oceli při zachování tvrdší, Více tažného jádra.

• Karburizace: Zahrnuje zahřívání oceli v prostředí bohatém na uhlík, umožňuje rozptýlit uhlík do povrchové vrstvy, čímž se zvyšuje tvrdost povrchu.
• Nitriding: Podobný proces, ve kterém je dusík zaveden na povrch oceli za vzniku tvrdých nitridů, Zlepšení odolnosti proti opotřebení a korozi bez nutnosti zhášení.
• Objektivní: Chcete -li dosáhnout vysoké tvrdosti povrchu pro nástroje, které zažívají těžké opotřebení a zároveň si udrží tvrdý a tažný interiér.
• Účinek na vlastnosti: Tyto procesy rozšiřují životnost nástrojů v aplikacích, kde je povrch vystaven intenzivnímu tření nebo korozi, ale tam, kde je potřeba tvrdé jádro, aby absorboval šok.

5. Legovací prvky v nástrojové oceli

Výkon oceli na nástroji je výrazně ovlivněn prvky při přidaných přidaných během jeho výroby.

Tyto prvky jsou konkrétně vybrány pro zlepšení vlastností oceli, jako je tvrdost, nosit odpor, houževnatost, a odolnost proti teplu.

Uhlík (C)

Uhlík je primárním prvkem v nástrojové oceli, a hraje klíčovou roli při určování tvrdosti a síly oceli. Obsah uhlíku v nástrojové oceli obvykle sahá od 0.5% na 2.0%.

Účinek na vlastnosti:

• Tvrdost: Vyšší obsah uhlíku vede ke zvýšené tvrdosti, protože tvoří karbidy s jinými legovacími prvky.
• Nosit odpor: Uhlík zvyšuje odolnost proti opotřebení zvýšením tvrdosti a vytvářením tvrdých karbidů v oceli.
• Houževnatost: Však, příliš mnoho uhlíku může ocel křehký, snižování jeho houževnatosti. Pro optimální výkon je nezbytné vyvážené množství.

Chromium (Cr)

Chrom je jedním z nejdůležitějších legovacích prvků v nástrojové oceli, Zejména ve vysokorychlostních ocelích a studených pracovních kolejích.

Je zodpovědný za zvýšení tvrdosti, nosit odpor, a odolnost proti korozi.

Účinek na vlastnosti:

• Ztvrdnost: Chromium zvyšuje ztvrdnost nástrojové oceli, což znamená, že to pomáhá oceli udržet si svou tvrdost i po zahřátí a ukončení.
• Nosit odpor: Tvoří silné struktury karbidu, což přispívá k odporu opotřebení oceli.
• Odolnost proti korozi: Chrom také zlepšuje odolnost proti korozi, zejména v nástrojových ocelích jako D2 a M2, učinit je vhodné pro použití v prostředích, kde je oxidace problémem.
• Houževnatost: Zatímco chrom zvyšuje sílu, Nadměrná množství může snížit houževnatost, zejména při vysokých teplotách.

Molybden (Mo)

Molybdenum se běžně přidává do vysokorychlostních ocelí a dalších ocelí nástrojů, aby se zvýšila vysokoteplotní síla a odolnost proti opotřebení.

Zlepšuje také schopnost oceli udržovat tvrdost při zvýšených teplotách.

Účinek na vlastnosti:

• Síla vysoké teploty: Molybdenum zvyšuje odolnost oceli k změkčení při vysokých teplotách, což je zásadní pro řezání a formovací nástroje vystavené teplu.
• Ztvrdnost: Zvyšuje ztvrdnost nástrojové oceli, zajištění jednotné tvrdosti přes ocel.
• Formace karbidu: Molybdenum pomáhá při tvorbě karbidových struktur, Zlepšení odporu opotřebení.
• Houževnatost: Na rozdíl od některých jiných legovacích prvků, Molybdenum může zvýšit houževnatost při vyšších teplotách, aby bylo vhodné pro nástroje používané v tvrdém, Podmínky vysokých stresu.

Wolfram (W)

Wolfram je jedním z nejdůležitějších legovaných prvků ve vysokorychlostních ocelích. Přispívá k schopnosti oceli udržet si svou tvrdost i při extrémně vysokých teplotách.

Účinek na vlastnosti:

• Odolnost proti teplu: Wolfram zvyšuje tepelnou odolnost proti nástrojovým ocelům, Umožnit jim dobře fungovat při zvýšených teplotách bez ztráty tvrdosti.
• Tvrdost: Tvoří tvrdé wolframové karbidy, které zvyšují odolnost proti opotřebení a udržují špičku nástrojů.
• Houževnatost: Zatímco wolfram zlepšuje odolnost proti teplu, Nadměrná množství může snížit houževnatost a zvýšit křehké oceli.
• Formace karbidu: Wolfram tvoří karbidy s uhlíkem, Zlepšení odporu opotřebení, zejména v aplikacích zahrnujících vysokorychlostní obrábění nebo řezání.

Vanadium (PROTI)

Vanadium je dalším důležitým legovacím prvkem v nástrojové oceli, zejména na vysokorychlostních ocelích. Zvyšuje odolnost proti opotřebení a zlepšuje mikrostrukturu zdokonalováním velikosti zrna.

Účinek na vlastnosti:

• Formace karbidu: Vanadium podporuje tvorbu jemných karbidů, které zlepšují odolnost proti opotřebení a retence okrajů při řezání nástrojů.
• Zdokonalení obilí: Vanadium zdokonaluje strukturu zrna nářadí oceli, což zvyšuje houževnatost a snižuje riziko zlomenin.
• Síla a houževnatost: Zvyšuje celkovou sílu oceli a zároveň udržuje dobrou rovnováhu houževnatosti.
• Ztvrdnost: Vanadium zlepšuje ztvrdnost, umožňující hlubší pronikání tvrdosti během tepelného zpracování.

Nikl (V)

Nikl se přidává do nástrojové oceli, aby se zlepšila jeho houževnatost, zejména při nízkých teplotách.

Zvyšuje také odpor oceli vůči dopadu a šoku, učinit z něj kritický prvek pro nástroje používané v tvrdém, prostředí s vysokým dopadem.

Účinek na vlastnosti:

• Houževnatost: Nikl zlepšuje houževnatost, zejména při nízkých teplotách, což je vhodné pro nástroje vystavené náhlým šokům nebo dopadu.
• Odolnost proti korozi: Nikl také přidává odolnost proti korozi, zejména v ocelích používaných pro výrobní zařízení, které musí odolávat vlhkosti a jiným korozivním prostředím.
• Ztvrdnost: Nikl může zvýšit ztvrdnost oceli, Ačkoli to není tak silný vliv na vytvrzení jako chrom nebo molybdenum.

Kobalt (CO)

Kobalt se běžně používá ve vysokorychlostních ocelích ke zlepšení odporu opotřebení, tvrdost, a odolnost proti teplu.

Je to zvláště užitečné v nástrojích, které jsou vystaveny vysokorychlostnímu řezání nebo podmínkám těžkého opotřebení.

Křemík (A)

Křemík se primárně používá ke zlepšení tvrdosti a síly oceli. Často se používá v kombinaci s jinými prvky legování pro zvýšení celkového výkonu oceli.

BORON (B)

BORON je někdy přidán v malém množství do oceli Tool, aby se zvýšila tvrditelnost. Je to zvláště užitečné v ocelových stupních, které vyžadují hluboké ztvrdnutí, ale pokud jde o náklady.

Další prvky

Ocely nástroje mohou také obsahovat stopová množství jiných prvků jako titan (Z), mangan (Mn),

a hliník (Al) Zdokonalit mikrostrukturu, Zlepšit odolnost proti korozi, nebo vylepšit další specializované vlastnosti.

Tyto prvky se používají v kombinaci s hlavními legovacími prvky k dosažení specifických charakteristik potřebných pro různé aplikace nástroje.

6. Aplikace nástrojové oceli

Ocel nástrojů je navržena tak, aby splňovala náročné požadavky různých průmyslových aplikací,

zejména při výrobě nástrojů a zařízení, které podléhají silnému stresu, vysoké teploty, a intenzivní opotřebení.

Řezací nástroje

Jednou z nejběžnějších aplikací nástrojové oceli je výroba řezacích nástrojů.

Ocely nástroje se široce používají při výrobě řezacích nástrojů kvůli jejich vynikající tvrdosti, nosit odpor, a schopnost odolat vysokým teplotám.

Aplikace:

• Cvičení: Nástroje vrtání, například twist cvičení, reamers, a Broaches, Vyžadujte nástrojovou ocel, abyste udrželi ostré hrany a odolali opotřebení, které přichází s pronikavými tvrdými materiály.
• Koncové mlýny a řezačky: Používá se pro obrábění různých materiálů, koncové mlýny a řezací nástroje vyrobené z vysokorychlostních ocelí
  jako M2 nebo M42 může fungovat při vysokých rychlostech a teplotách, aniž by ztratila efektivitu řezání.
• Pily a čepele: Blades kruhové pily, Blades pily a další průmyslové řezací nástroje jsou vyrobeny z nástrojové oceli pro jejich tvrdost a odolnost proti opotřebení,
  které jsou kritické pro proříznutí kovu, dřevo, a kompozitní materiály.
• Kohoutky a zemře: Používají se pro operace závitu, a nástrojové oceli s vynikající houževnatostí, jako H13 a S7, jsou upřednostňovány pro udržení trvanlivosti a přesnosti ve stresu.

Formovací nástroje (Formy a umírá)

Ocely nástroje se značně používají při výrobě zemře a plísní pro tvarování, formování, nebo lisování kovových dílů.

Tyto nástroje musí odolat vysokým tlakům, teploty, a abrazivní opotřebení dlouhých výrobních běhů.

Aplikace:

• Injekční formy: Ocely nástroje, například P20 a H13, se používají pro injekční formování plastu, pryž, a kovové části.
  Musí udržovat rozměrovou přesnost a odolávat opotřebení během opakovaných cyklů.
• Odlévání pod tlakem Umírá: Vysoce výkonné oceli nástroje jako H13 a A2 se používají při lití, kde roztavené kovy jsou nuceny do plísní.
  Tyto umírání musí odolat tepelným cyklistickým a vysokým stresovým podmínkám bez praskání nebo ztráty tvaru.
• Lisování zemře: V lisování plechu, Ocely nástroje, jako je D2 a A2 Poskytněte potřebnou odolnost vůči opotřebení a houževnatost pro vytváření částí, jako jsou komponenty automobilů, Elektronické pouzdra, A další.
• Kování zemře: LIKE OBJEDNÁVKY H13 se také používají kování umírá ve výrobě horkých dílů, jako jsou komponenty automobilů a letectví.

Studené pracovní nástroje

V aplikacích, kde zpracovaný materiál je na pokojové teplotě nebo jen mírně zahříván, se používají studené pracovní nástroje.

Tyto nástroje vyžadují výjimečnou tvrdost a odolnost proti opotřebení, aby zvládli napětí řezání, stříhání, a tvarování studených kovů.

Aplikace:

• Smykové čepele: Používá se při řezání a stříhání kovových listů a tyčí, Studené pracovní nástroje, jako například D2 a O1 jsou vybrány pro jejich schopnost odolat opotřebení.
• Údery a umírá: Studené pracovní údery, Používá se v procesech, jako je děrování, prázdné, a perforací, spoléhat se na ocelí nástroje jako A2 nebo D2 udržovat ostré hrany a zajistit dlouhou životnost nástroje.
• Studené lisovací nástroje: Nástroje používané při výrobě dílů vytvořených na studena, jako jsou podložky a šrouby, jsou často vyrobeny z chladných pracovních nástrojů, které odolávají opotřebení a udržují si svůj tvar pod tlakem.
• Nástroje pro řezání a ohýbání: Různé nástroje pro řezání a ohýbání pro operace formování chladu používejte oceli nástroje pro jejich trvanlivost a sílu v chladu, Podmínky vysokých stresu.

Horké pracovní nástroje

Horké pracovní nástroje se používají v aplikacích, kde se kov během výrobních procesů zahřívá na vysoké teploty.

Tyto nástroje musí být nejen tvrdé a odolné proti opotřebení, ale také si udržovat svou sílu a houževnatost při zvýšených teplotách.

Aplikace:

• Horké kování zemře: Používá se v procesech, jako je kování ocelových dílů,
  Hot Work Tool oceli jako H13 a H21 jsou zásadní pro udržení jejich tvaru a odolávání tepelného praskání během kování horkých kovů.
• Vytvoření zemře: Při vytlačování hliníku, ocel, a další kovy, Je nutné vyčnívat ocelí nástrojů, které vydrží vysoké teploty bez deformace nebo praskání.
  H13 se pro tento účel běžně používá.
• Rolling Mill Rolls: Horké pracovní oceli se používají k výrobě válců pro ocelářské mlýny a hliníkové válcovací mlýny.
  Tyto válce musí vydržet vysoké tlaky a teploty a zároveň poskytovat přesné rozměry pro hotový produkt.
• Horké razítka zemře: Používá se při výrobě dílů v automobilovém a leteckém průmyslu,
  Horké lisování vyžaduje nástrojové oceli s vysokou houževnatostí a odolností proti opotřebení při zvýšených teplotách.

Letecké a automobilové aplikace

Tool ocel hraje klíčovou roli v kosmonautika a automobilový průmysl průmyslová odvětví, kde přesnost, spolehlivost, a vysoký výkon je nezbytný.

Aplikace:

• Komponenty motoru: Při výrobě komponent motoru se používají oceli nástroje, jako jsou lopatky turbíny, sedadla ventilu, a ozubená kola,
  kde je vyžadována vysoká pevnost a odolnost vůči vysokým teplotám.
• Řezání a obráběcí díly: V automobilovém a leteckém průmyslu, Vysokorychlostní oceli jako M2 nebo M42 se používají k výrobě řezacích nástrojů, které mohou s přesností zpracovat tvrdé kovy.
• Formy pro automobilové díly: Vstřikovací formy pro výrobu plastových a kompozitních dílů automobilů,
  jako jsou palubní desky a nárazníky, jsou často vyrobeny z nástrojových ocelí, aby byla zajištěna vysoká přesnost a dlouhodobé použití.

Lékařské nástroje a zařízení

Ocely nástrojů se stále více používají ve zdravotnickém průmyslu, zejména pro nástroje, které vyžadují vysokou přesnost, pevnost, a opotřebení odporu.

Aplikace:

• Chirurgické nástroje: LIKE OBJEDNÁVKY O1 nebo D2 se používají při výrobě chirurgických čepelí, Skalpely, a kleště.
  Tyto nástroje musí udržovat ostré hrany a odolávat korozi a opotřebení během používání.
• Zubní nástroje: Dental Vrty, Scamers, a další nástroje jsou vyrobeny z nástrojové oceli pro jejich přesnost a trvanlivost.
• Implantáty a protetika: Ocely nástroje se také používají při výrobě implantátů a protetických zařízení kvůli jejich vynikajícímu poměru pevnosti k hmotnosti a biokompatibilitě.

Další specializované aplikace

Tool Steel také najde aplikace v řadě specializovaných průmyslových odvětví, jako je těžba, energie,

a obrana, kde se používá k výrobě zařízení a nástrojů určených k odolání extrémních podmínek.

Aplikace:

• Nástroje těžby: Pro výrobu těžebních zařízení, jako jsou skalní cvičení, drtiče, a rypadlo. Tyto nástroje musí vydržet značné síly opotřebení.
• Nástroje pro energetický průmysl: V energetickém sektoru, zejména při těžbě ropy a plynu, Ocely nástroje se používají pro nástroje pro dolů,
  vrtné bity, a další vybavení vystavené podmínkám vysokého tlaku a teploty.
• Vojenské vybavení: Ocely nástroje se používají k výrobě vysoce výkonného vybavení, jako jsou části střelných zbraní, Munice z brnění, a stroje vojenského stupně.

7. Závěr

Ocel nástrojů zůstává v moderní výrobě základním kamenem díky své výjimečné kombinaci tvrdosti, houževnatost, a odolnost proti teplu.

Ať už pracujete s nástroji pro řezání, formy, nebo umírá, Pro optimalizaci výkonu a zajištění dlouhověkosti vašich nástrojů je rozhodující výběr příslušné třídy nástroje.

Pochopením různých typů ocelí a jejich jedinečných vlastností, Můžete učinit informované rozhodnutí, které maximalizuje efektivitu a trvanlivost vašich nástrojových operací.

Pokud hledáte vysoce kvalitní výrobky pro vlastní nástroj, výběr Langhe je perfektním rozhodnutím pro vaše výrobní potřeby.

Kontaktujte nás ještě dnes!