Orodje jekla: ogljika in zlitine

To je ime jekla, ki vsebuje več kot 0,7% ogljika. Njene glavne značilnosti so trdnost in trdota, ki po toplotni obdelavi dosegajo največje vrednosti. Glavna uporaba takšnega jeklenega materiala je proizvodnja orodja.

Prednosti in obseg

Orodje jekla je eden najbolj iskanih materialov na trgu. Zlitina ima visoko trdoto in nizke stroške. Vendar pa je pomanjkanje materiala - njegova majhna odpornost proti obrabi, zato se ne uporablja za proizvodnjo strojnih delov in opreme, ki je izpostavljena nenehnim obremenitvam.

Obseg tega materiala je naslednji:

• vroče valjani kvadrati in krogi;
• kovani trakovi, krogi in kvadrati.

Osnovni pogledi

Ta vrsta materialov je razdeljena na tri glavne kategorije:

• orodno ogljikovo jeklo;
• legirana orodna jekla;
• visoke hitrosti.

Vsi so izdelani v skladu z GOST.

Ogljikove vrste materiala med segrevanjem izgubijo svojo trdnost, oziroma njihova uporaba za izdelavo orodij, ki delujejo pri nizkih hitrostih ali ko navadne rezalne razmere, ko je temperatura segrevanja ne več kot 200 stopinj.

Uporabljajo se predvsem za proizvodnjo:

• datoteke;
• vrtanje;
• sweep;
• pipe in ne samo.

Ker ima orodno jeklo iz jekla majhno zvarljivost, se ne uporablja pri izdelavi varjenih konstrukcij.

Odvisno od odstotka razmerje vsebnosti v materialu ogljika, mangana, silicija, žvepla in drugih elementov, je razdeljeno na blagovne znamke, kot so:

• V7;
• V8;
• U8G;
• U10 in drugi.

Zlitine in njihova označba

Zlomljeni materiali v sestavi dodatno vsebujejo naslednje elemente:

• nikelj;
• baker;
• mangan, itd.

Vse izboljšujejo lastnosti materiala. Legirni elementi morajo biti označeni z oznakami s posebnimi črkami. Vse to nam omogoča, da vnaprej ugotovimo, kaj sestavlja instrumentalno jeklo. Žigi iz materiala lahko vključujejo ne samo črk, ampak tudi številke. Številke kažejo, koliko je elementa v jeklih v odstotkih. Če se številka ne označi na oznaki, je količina elementa približno 1 odstotek.

Pri označevanju legiranega jekla je najprej količina ogljika, ki je enaka desetini odstotka. Na primer, blagovna znamka 6XC vsebuje ogljik v količini 0,6%, pa tudi en odstotek silicija in kroma.

Jekla iz instrumentalnih zlitin se večinoma uporabljajo za proizvodnjo smole ali orodja za rezanje, vključujejo:

• umre;
• pipe;
• sweep;
• vrtalniki;
• noži in ne samo.

Kot ogljikovega jekla so tudi legirani materiali neprimerni za proizvodnjo varjenih konstrukcij.

Hitro jeklo

Označevanje materialov za visoke hitrosti je sestavljeno iz črke "P", števila, ki označuje masni delež volframa in črk elementov, ki so prisotni v sestavi materiala. Lahko je kobalt, molibden in drugi. Nato so numerične vrednosti njihovih masnih frakcij. Če oznaka vključuje črke "Š", potem pomeni "elektroslag pretaljevanje".

Delež kroma v hitroreznem jeklu ni označen z oznako in tudi ni navedbe masnega deleža molibdena, če ne presega oznake enega odstotka.

Te vrste materialov so optimalno primerne za proizvodnjo rezalnih orodij, ki se segrejejo od trenja na temperaturo od 600 do 6500 stopinj. Hkrati se ne bodo deformirali in izgubili trdnosti. Ta vrsta izdelka lahko varno z varjenjem z jeklenimi pločevinami razreda 45 in 40X.

Razvrstitev

Vse blagovne znamke za proizvodnjo so razdeljene v naslednje skupine:

• toplotno odporni in viskozni - ti so običajno hipereutektoidni in dovectectoidna jekla, vključno s kromom, molibdenom in volframom. Ogljik v jeklih mora ustrezati nizkim in srednjim vrednostim;
• zelo trda in težka, in tudi prenese toploto - zlitina vsebuje vsaj dopirani elemente in povprečno število ogljikovih hidratov različnimi nizko kaljivosti;
• Zelo trdo in toplotno odporno, pa tudi odporno proti obrabi so hitro legirana jekla z visoko vsebnostjo legiranih elementov, zlitine z ledeburitsko strukturo, ki vsebujejo več kot 3 odstotke ogljika;
• odporen na obrabo, visoko trd in srednja toplotna odpornost - materiali imajo hipereutektoid in strukturo ledeburita, vsebujejo približno 2-3% ogljika in 5-12% kroma;
• visokokakovostno in kakovostno orodno jeklo - se med seboj razlikujeta v odstotku žvepla in fosforja, ki je prisoten v njih;
• trdno in nearmarno odporno - ta orodna jekla s hipereutektoidno strukturo na splošno ne vključujejo legiranih elementov ali pa so prisotne v minimalni količini. Stopnjo njihove trdote zagotavlja velika količina ogljika v sestavi.

Raven trdote je zelo pomemben parameter za zadevno gradivo. Običajno se jekla za visoko trdoto ne uporabljajo za izdelavo orodij, ki so med obratovanjem izpostavljene visokim udarnim obremenitvam. To je posledica dejstva, da imajo te zlitine nizko viskoznost in večjo ranljivost, zaradi katere je lahko orodje, ki je narejen iz njih prekinil.

Glede na stopnjo podatkov trdote so jeklene materiale z visoko viskoznostjo, pri kateri ima ogljik vsebuje 0,4 -0,7% ali z visoko odpornostjo proti obrabi in trdoto, kjer je količina ogljikohidrata enaka 0,7-1,5%.

Jeklo odlikuje tudi stopnja njene utrdljivosti. S tem kriterijem so razdeljeni na:

• izdelki s povečano kaljenostjo, pri katerih je premer kalcinacije 80 do 100 mm;
• visoki premer od 50 do 80 mm;
• nizka - od 10 do 25 mm.

Področja uporabe

Ta material v industriji ima precej široko paleto aplikacij. Uporabljajo se pri izdelavi:

• rezalna orodja;
• merilne naprave;
• plesni, ki delujejo pod pritiskom;
• delovne podrobnosti umrlih, ki delujejo na principu vroče in hladne deformacije;
• natančnost izdelkov.

Zahteve za material

Zahteve za te materiale so predstavljene glede na njihovo uporabo. Vendar pa obstajajo splošne zahteve, ne glede na blagovne znamke:

• visoka trdota;
• visoka stopnja moči;
• odpornost proti obrabi;
• dobra viskoznost, kar je še posebej pomembno pri izdelavi delov, ki se bodo uporabljali pri udarcih;
• nizka stopnja občutljivosti na pregrevanje, postopki oprijema in varjenja na dele, ki so predmet predelave;
• dobra stopnja obdelave z rezanjem kovine;
• odpornost na razpoke;
• dovzetnost za kalcinacijo;
• duktilnost v vročini;
• možnost mletja;
• zmožnost prenesti razbarvanje.

Seveda to niso vse zahteve. Tako so razrede, ki so namenjeni za uporabo v hladno-deformacijskih pogojih, dodatno imeti gladko delovno površino, ohranijo svojo obliko in velikost ter imajo mejo donosa in elastičnosti. In tisti materiali, ki se uporabljajo v razmerah vroče deformacije, morajo imeti visoko toplotno prevodnost, preprečiti sproščanje in biti odporni na nihanja temperature.

Torej ste upoštevali značilnosti orodnega jekla, ugotovili, katere vrste in kategorije je razdeljen na in za katere namene je ta ali tista znamka uporabljena. Več informacij o njih najdete v drugih člankih o tem gradivu.