Stale narzdziowe do pracy na gorco s przeznaczone na narzdzia pracujce w zakresie temp C.

Podobne dokumenty
Materiały metalowe. Odkształcenie plastyczne i rekrystalizacja metali. Copyright by L.A. Dobrzaski, IMIiB, Gliwice

Stosowane s na narzdzia nie przekraczajce w czasie pracy temperatury wyszej ni 200 C.

Wysza twardo to wzrost czasu uytkowania narzdzia

Materiały metalowe. Wpływ składu chemicznego na struktur i własnoci stali. Wpływ składu chemicznego na struktur stali niestopowych i niskostopowych

STALE NARZĘDZIOWE DO PRACY NA GORĄCO

Obróbka cieplna stali

Struktura i własnoci mechaniczne elementów kutych o zrónicowanej hartownoci ze stali mikrostopowych metod obróbki cieplno-mechanicznej

Stale narzędziowe - stopy przeznaczone na narzędzia tj. przedmioty służące do rozdzielania i rozdrabniania materiałów bądź nadawania kształtu przez

Stale narzędziowe. Publikacja współfinansowana ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

Struktura i własnoci mechaniczne elementów kutych metod obróbki cieplno-mechanicznej ze stali mikrostopowych

Akademia Morska w Szczecinie Instytut InŜynierii Transportu Zakład Techniki Transportu. Materiałoznawstwo i Nauka o materiałach

STALE NARZĘDZIOWE (opracowanie dr Maria Głowacka) I. Ogólna charakterystyka Wysoka twardość Odporność na zużycie ścierne Odpowiednia hartowność

Technologia obróbki cieplnej. Grzanie i ośrodki grzejne

STAL NARZĘDZIOWA DO PRACY NA ZIMNO

Hartowno i odpuszczalno stali

STAL NARZĘDZIOWA DO PRACY NA GORĄCO

STAL NARZĘDZIOWA DO PRACY NA ZIMNO

4. Charakterystyka stali niestopowych. I. Stale niestopowe konstrukcyjne, maszynowe i na urzdzenia cinieniowe. Stal jest łatwospawalna gdy:

Wpływ obróbki cieplnej na morfologi ledeburytu przenienionego w stopach podeutektycznych

STAL NARZĘDZIOWA DO PRACY NA GORĄCO

STABILNOŚĆ STRUKTURALNA STALI P92 W KSZTAŁTOWANYCH PLASTYCZNIE ELEMENTACH RUROCIĄGÓW KOTŁÓW ENERGETYCZNYCH ANDRZEJ TOKARZ, WŁADYSŁAW ZALECKI

Wpływ warunków obróbki cieplnej na własnoci stopu AlMg1Si1*

CHARAKTERYSTYCZNE USZKODZENIA MASZYN I NARZDZI

OBRÓBKA CIEPLNA STOPÓW ŻELAZA. Cz. I. Wyżarzanie

Wpływ wanadu na przemiany przy odpuszczaniu stali o małej zawartoci innych pierwiastków

Wykład 8. Przemiany zachodzące w stopach żelaza z węglem. Przemiany zachodzące podczas nagrzewania

SPRAWOZDANIE Z MATERIAŁOZNAWSTWA - LABORATORIUM OBRÓBKA CIEPLNA STALI

LABORATORIUM Ceramika Narzdziowa ANALIZA WYBRANYCH UKŁADÓW RÓWNOWAGI FAZOWEJ

Zespół Szkół Samochodowych

PODSTAWY OBRÓBKI CIEPLNEJ

Obróbka cieplna stali

Stale narzędziowe - stopy przeznaczone na narzędzia tj. przedmioty służące do: rozdzielania i rozdrabniania materiałów nadawania kształtu przez

6. OBRÓBKA CIEPLNO - PLASTYCZNA

STAL NARZĘDZIOWA DO PRACY NA GORĄCO

LABORATORIUM NAUKI O MATERIAŁACH

Technologie Materiałowe II Wykład 3 Technologia hartowania stali

STALE STOPOWE KONSTRUKCYJNE

Materiały metalowe. Wpływ warunków nagrzewania i chłodzenia na struktury stopów metali

KLASYFIKACJA STALI NARZĘDZIOWYCH

STALE STOPOWE KONSTRUKCYJNE. Publikacja współfinansowana ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

PODSTAWY OBRÓBKI CIEPLNEJ STOPÓW ŻELAZA WYŻARZANIE 1. POJĘCIA PODSTAWOWE 2. PRZEMIANY PRZY NAGRZEWANIU I POWOLNYM CHŁODZENIU STALI 3.

KONSTRUKCJE METALOWE - LABORATORIUM. Produkcja i budowa stali

ĆWICZENIE Nr 7. Laboratorium Inżynierii Materiałowej. Akceptował: Kierownik Katedry prof. dr hab. B. Surowska. Opracował: dr inż.

STAL NARZĘDZIOWA DO PRACY NA ZIMNO

POLITECHNIKA CZĘSTOCHOWSKA

MATERIAŁY SPIEKANE (SPIEKI)

(12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11)

OBRÓBKA CIEPLNA STOPÓW ŻELAZA. Cz. II. Przemiany austenitu przechłodzonego

Definicja OC

Metody łączenia metali. rozłączne nierozłączne:

Badania technologii napawania laserowego i plazmowego proszkami na osnowie kobaltu, przylgni grzybków zaworów ze stali X40CrSiMo10-2

Obróbka cieplno-mechaniczna blach ze stali konstrukcyjnej mikrostopowej o strukturze ferrytyczno-martenzytycznej*

TERMITOWA SPAWALNOŚĆ BAINITYCZNYCH STALI SZYNOWYCH (NA PRZYKŁADZIE CRB1400, PROFIL 60E1/2)

MATERIAŁY KONSTRUKCYJNE

ODPORNOŚĆ STALIWA NA ZUŻYCIE EROZYJNE CZĘŚĆ II. ANALIZA WYNIKÓW BADAŃ

PODSTAWY OBRÓBKI CIEPLNEJ

Ćwiczenie 6 HARTOWNOŚĆ STALI. 1. Cel ćwiczenia. 2. Wprowadzenie

OBRÓBKA CIEPLNA STOPÓW ŻELAZA. Cz. III. Hartowanie i odpuszczanie, obróbka cieplno-chemiczna

PORÓWNANIE STRUKTURY I WŁASNOCI STALI NARZDZIOWEJ DO PRACY NA GORCO STOPOWANEJ CZSTKAMI TIC I WC

Dr inż. Paweł Rokicki Politechnika Rzeszowska Katedra Materiałoznawstwa, Bud. C, pok. 204 Tel: (17) WYCISKANIE

Wybrane własnoci stali 50H21G9N4 poddanej procesowi azotowania jarzeniowego

LABORATORIUM NAUKI O MATERIAŁACH

Wpływ procesu stygnicia odlewu na wybrane parametry eliwa chromowego odpornego na cieranie

WPŁYW OBRÓBKI KRIOGENICZNEJ PO HARTOWANIU NA PRZEMIANY ZACHODZCE PODCZAS ODPUSZCZANIA WYBRANYCH STALI NARZDZIOWYCH. BADANIA DYLATOMETRYCZNE I DTA

Walcowanie blach o strukturze wielofazowej metod obróbki cieplno - mechanicznej ze stali konstrukcyjnej z mikrododatkami Nb i Ti #

Rysunek 6.1 Klasyfikacja obróbki cieplnej zwykłej.

Odporno korozyjna stopu AlMg1Si1

Technologie Materiałowe II Wykład 2 Technologia wyżarzania stali

WPŁYW OBRÓBKI CIEPLNEJ NA WYBRANE WŁASNOŚCI STALIWA CHROMOWEGO ODPORNEGO NA ŚCIERANIE

EGZAMIN POTWIERDZAJĄCY KWALIFIKACJE W ZAWODZIE Rok 2018 CZĘŚĆ PRAKTYCZNA

Badanie wytwarzania korpusów granatów kumulacyjno-odłamkowych metodą wyciskania na gorąco

OBRÓBKA CIEPLNA STOPÓW ŻELAZA. Cz. III. Hartowanie i odpuszczanie, obróbka cieplno-chemiczna

2 0 E 20 AMM 1. WST P

PIERWIASTKI STOPOWE W STALACH. Publikacja współfinansowana ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

Austenityczne stale nierdzewne

43 edycja SIM Paulina Koszla

Inżynieria materiałowa : stal / Marek Blicharski. wyd. 2 zm. i rozsz. - 1 dodr. (PWN). Warszawa, Spis treści. Wstęp 11

Obróbka powierzchni materia ów in ynierskich

Wykład 9 Obróbka cieplna zwykła

Obróbka cieplna stali

Analiza wpływu pierwiastków stopowych na hartowno stali *)

Stal - definicja Stal

7. Symulacje komputerowe z wykorzystaniem opracowanych modeli

STAL PROSZKOWA NARZĘDZIOWA DO PRACY NA ZIMNO

MIKROSKOPIA METALOGRAFICZNA

STOPY Z PAMIĘCIA KSZTAŁTU

ĆWICZENIE Nr 8. Laboratorium InŜynierii Materiałowej. Opracowali: dr inŝ. Krzysztof Pałka dr Hanna Stupnicka

STAL DO PRZETWÓRSTWA TWORZYW SZTUCZNYCH

LABORATORIUM NAUKI O MATERIAŁACH

PROCESY PRODUKCYJNE WYTWARZANIA METALI I WYROBÓW METALOWYCH

Metaloznawstwo II Metal Science II

POLITECHNIKA SZCZECIŃSKA INSTYTUT INŻYNIERII MATERIAŁOWEJ ZAKŁAD METALOZNAWSTWA I ODLEWNICTWA

Technologie Materiałowe II Wykład 4 Obróbka cieplno-chemiczna stali

PIERWIASTKI STOPOWE W STALACH

Stale niestopowe jakościowe Stale niestopowe specjalne

PRELIMINARY BROCHURE CORRAX. A stainless precipitation hardening steel

BUDOWA STOPÓW METALI

PODSTAWY OBRÓBKI CIEPLNEJ STOPÓW ŻELAZA HARTOWANIE I ODPUSZCZANIE

POLITECHNIKA WARSZAWSKA WYDZIAŁ INŻYNIERII MATERIAŁOWEJ PRACA DYPLOMOWA INŻYNIERSKA. Autor: Piotr Dziewit

ś Ś ń ś Ę Ę Ł ń Ą Ó Ś Ż ń ń ń Ń Ł ń

Transkrypt:

Stale narzdziowe do pracy na gorco s przeznaczone na narzdzia pracujce w zakresie temp. 250-1000 C. Stale te stosowane s m.in. na matryce, przebijaki, trzpienie, formy odlewnicze i narzdzia do wyciskania, dlatego wymaga si, aby nie ulegały trwałym zmianom kształtu i pkniciom przy silnych, czsto dynamicznych naciskach oraz szybkim nagrzewaniu i chłodzeniu podczas pracy.

Wymagania stawiane stalom narzdziowym do pracy na gorco: odporno na odkształcenie w wysokiej temperaturze odporno na obcienia dynamiczne i działanie karbu odporno erozyjna (matryce do kucia, formy odlewnicze) odporno na zmczenie cieplne skrawalno (dodatek siarki zwiksza skrawalno, natomiast pogarsza inne wane własnoci, a mianowicie wytrzymało zmczeniow i udarno) minimalne zmiany kształtu podczas obróbki cieplnej

Ze wzgldu na trudne warunki pracy i wymagane wysokie własnoci uytkowe, stale do pracy na gorco czsto wytapia si stosujc przedmuchiwanie argonem w kadzi, rafinacj próniow lub przetapianie elektroulowe. Przedmuchiwanie argonem w kadzi

Metody te wpływaj korzystnie na zwikszenie czystoci i jednorodnoci stali, zaznaczajce si coraz wyraniej wraz ze zwikszeniem przekroju półwyrobów. Towarzyszy temu zwikszenie własnoci uytkowych stali i trwałoci wykonanych z nich narzdzi.

Skład chemiczny stali narzdziowych do pracy na gorco jest zaleny od warunków pracy narzdzi wykonanych z tych stali. Kryteria doboru składu chemicznego ustala si po analizie dominujcych mechanizmów zuycia poszczególnych grup narzdzi i wynikajcych std wymaga, co do własnoci uytkowych stali. Pod pojciem zuycia rozumiemy ubytek materiału z powierzchni narzdzi, który nastpił pod wpływem tarcia i towarzyszcych mu zjawisk fizycznych lub chemicznych.

Najczstsz przyczyn zuywania si narzdzi do pracy na gorco jest zmczenie cieplne na skutek cyklicznego nagrzewania i chłodzenia warstwy powierzchniowej. Naprenia cieplne czsto przekraczaj temperaturow wytrzymało zmczeniow, a niekiedy granic plastycznoci. Powoduje to po pewnym czasie utworzenie na powierzchni roboczej narzdzi charakterystycznej siatki pkni pogłbiajcych si podczas dalszej pacy.

Procesy przyczyniajce si do zmniejszenia trwałoci eksploatacyjnej narzdzi do pracy na gorco zachodz w podwyszonych temperaturach przy duych naciskach powierzchniowych, niekorzystnych warunkach smarowania oraz przy jednoczesnych oddziaływaniach cyklicznych obcie cieplnych i mechanicznych powodujc zuycie adhezyjne i cierne.

RODZAJE ZUY STALI STOPOWYCH NARZDZIOWYCH DO PRACY DO GORCO

ZUYCIE ADHEZYJNE W niesprzyjajcych warunkach smarowania i kontaktu lub w razie pracy na sucho pary cierne tworz nierozdzielne wizania adhezyjne. Konsekwencje, to zgrzewanie na zimno, zacieranie si, porysowania, naderki, zakleszczenia, nawarstwianie si krawdzi, mikropknicie narzdzia.

ZUYCIE CIERNE Usuwanie materiału przez czstki twarde z ostrymi brzegami, które dostaj si pomidzy współpracujce powierzchnie. Konsekwencje, to zarysowania, zmiany wymiarów i wytarte skazy na teksturowanych powierzchniach narzdzi.

ZMCZENIE POWIERZCHNIOWE Powtarzajce si, naprzemienne naprenia mechaniczne prowadz do tworzenia si i rozprzestrzeniania pkni (poprzecznych i wierzchołkowych) pod obcion powierzchni, która zostaje w ten sposób zniszczona.

ZUYCIE DYFUZYJNE Zuycie nastpuje w wyniku wzajemnego przenikania atomów materiału ostrza do materiału skrawanego i odwrotnie, zwłaszcza w strefie styku metalicznego w momencie zetknicia obu materiałów. Rónice własnoci mechanicznych warstwy dyfuzyjnej i podłoa decyduj o postaci zuycia narzdzi.

OBRÓBKA CIEPLNA STALI NARZDZIOWYCH STOPOWYCH DO PRACY NA GORCO Narzdzia wykonane ze stali narzdziowych do pracy na gorco osigaj wymagane własnoci uytkowe po właciwie przeprowadzonej obróbce cieplnej, umoliwiajce pełne wykorzystanie oddziaływania pierwiastków stopowych wprowadzonych do stali. Stale narzdziowe do pracy na gorco, w wikszoci przypadków, dostarcza si w stanie wyarzonym zmikczajco. Zapewnia to dobr obrabialno i jednorodny rozkład wglików w osnowie ferrytu. Narzdzia wykonane przez obróbk skrawaniem poddaje si hartowaniu i wysokiemu odpuszczaniu.

W celu zmniejszenia napre cieplnych stosuje si wielostopniowe nagrzewanie do temperatury austenityzowania. Nagrzewanie i wygrzewanie w temperaturze wyszej od 650 C powinno by przeprowadzone w piecach z atmosferami ochronnymi w celu zabezpieczenia narzdzi przed odwgleniem i utlenieniem. Dwukomorowy agregat firmy Ibsen przeznaczony do hartowania narzdzi w atmosferze ochronnej [1]

Temperatura austenityzowania stali narzdziowych do pracy na gorco jest zawarta w zakresie 840-1140 C. Wynika to z koniecznoci rozpuszczenia wikszoci wglików stopowych w austenicie, dziki czemu uzyskuje si wymagan hartowno stali, a po zahartowaniu martenzyt listwowy nasycony pierwiastkami stopowymi i wglem. Struktura taka umoliwia wydzielanie wglików stopowych typu M7C3, M4C3 lub M2C podczas odpuszczania i zwizany z tym efekt twardoci wtórnej.

Zalenotwardoci od temperatury odpuszczania dla wybranych stali narzdziowych do pracy na gorco [2]

Parametry austenityzowania powinny by jednak tak dobrane, aby nie dopuci do nadmiernego rozrostu ziarn austenitu pierwotnego, gdy powoduje to zmniejszenie cigliwoci stali. Hartowanie narzdzi małych i o prostych kształtach wykonuje si w oleju, natomiast narzdzi duych w spronym powietrzu, w rozpylonej mgle wodnej lub z przystankiem izotermicznym i nastpnie w powietrzu. Due matryce hartuje si izotermicznie, zabezpieczajc dziki temu odkształceniu, a nawet pkniciu narzdzi, uzyskujc przez to struktur bainitu dolnego.

Grupa stali Znak stali C rednie stenie pierwiastków 1), % Mn Si Cr Mo V inne Temperatura, C Hartowania Odpuszczania Minimalna twardo po obróbce cieplnej, HRC 32CrMoV12-28 0,32 0,3 0,25 3 2,8 0,55-1040 550 46 X37CrMoV5-1 0,37 0,4 1 5,2 1,3 0,4-1020 550 48 Cr-Mo-V X40CrMoV5-1 0,4 0,4 1 5,2 1,4 1-1020 550 50 X38CrMoV5-3 0,38 0,4 0,4 5 3 0,5-1040 550 50 50CrMoV13-5 0, 5 0,7 0, 5 3,3 1,5 0,25-1010 510 56 Cr-W-V X30WCrV9-3 0,3 0,3 0,25 2,8-0,4 W: 9 1150 600 48 Cr-Mo-W-V X35CrWMoV5 0,35 0,35 1 5,1 1,4 0,35 W: 1,4 1020 550 48 Wieloskładnikowe 38CrCoWV18-17-17 0,38 0,35 0,35 4,4 0,4 1,9 W: 4,2 Co: 4,3 1120 600 48 Niskostopowe 55NiCrMoV7 0,55 0,75 0,25 1 0,4 5 0,1 Ni: 1,6 850 500 42 1)P 0,03, S 0,02.

Po zahartowaniu narzdzi przeprowadza si odpuszczanie, bez zmniejszania temperatury narzdzi poniej 80-200 C. W celu ułatwienia przemiany austenitu szcztkowego stosuje si odpuszczanie dwukrotne. Najczciej odpuszczanie prowadzi si w temperaturze wystpowania efektu twardoci wtórnej lub o 50-100 C wyszej, zapewniajcej przy niewielkim zmniejszeniu twardoci zwikszenie cigliwoci i odpornoci stali na zmczenie cieplne. Temperatura odpuszczania stali do pracy na gorco powinna by wysza od temperatury pracy narzdzi.

Wady obróbki cieplnej narzdzi wynikaj z niedotrzymania załoonych parametrów technologicznych ich wytwarzania. Czsto jednak wady po obróbce cieplnej wynikaj z nieprawidłowo przeprowadzonych procesów metalurgicznych, obróbki plastycznej na gorco i obróbki cieplnej półwyrobów. W tabeli przedstawiono błdy technologiczne w obróbce cieplnej i spowodowane nimi wady narzdzi stali stopowych narzdziowych do pracy na gorco.

Zabieg technologiczny obróbki cieplnej narzdzi Urzdzenie do obróbki cieplnej Błdy technologiczne podczas obróbki cieplnej narzdzi Wady narzdzi obrobionych cieplnie Podgrzewanie do hartowania Za dua szybkopodgrzewania Paczenie si lub pkanie Brak atmosfery ochronnej, zuyta zanieczyszczona kpiel solna, złe zabezpieczenie przed atmosfer utleniajc Odwglanie i utlenianie powierzchni Wygrzewanie w temperaturze hartowania Piece z atmosfer ochronn, solne kpielowe lub zwykłe bez atmosfery ochronnej Za niska temperatura lub za krótki czas austenityzowania Zbyt małe nasycenie austenitu pierwiastkami stopowymi i wglem, a std za niskie własnoci wytrzymałociowe, niska odporno na odpuszczanie Za wysoka temperatura lub za długi czas austenityzowania Nadmierny rozrost ziarn austenitu pierwotnego i zwizane z tym zmniejszenie własnoci plastycznych i udarnoci Chłodzenie po austenityzowaniu Wanny hartownicze z cieczami chłodzcymi, kpiele solne, specjalne urzdzenia do chłodzenia Zbyt dua szybkochłodzenia, niewłaciwy sposób zanurzania Zbyt mała szybkochłodzenia, niewłaciwa temperatura lub czas wytrzymania przy chłodzeniu izotermicznym Paczenie si i pknicia Za niskie własnoci uytkowe Opuszczanie Piece z atmosfer ochronn, kpielowe solne lub zwykłe bez atmosfery ochronnej Za dua szybkopodgrzewania Niedotrzymanie załoonej temp. i czasu odpuszczania Paczenie si i pknicia Obnione własnoci uytkowe

PRZYKŁADY STRUKTUR WYBRANYCH STALI DO PRACY NA GORCO

Materiały metalowe b) a) 10 µm 10 µm Struktura badanych stali w stanie zahartowanym: a) WLWT z temperatury 1120 C, b) WCLV z temperatury 1060 C [3] Copyright by L.A. Dobrza ski, IMIiB, Gliwice

a) b) 12,5 µm 12,5 µm Strukura stali WLWT z ujawnionymi ziarnami austenitu pierwotnego, austenityzowanej w temperaturze a) 1060 C b) 1180 C [3]

a) b) 12,5 µm 25 µm Struktura stali WCLV z ujawnionymi ziarnami austenitu pierwotnego, austenityzowanej w temperaturze a) 1120 C b) 1150 C [3]

PRZYKŁDY ZASTOSOWA STALI STOPOWYCH NARZDZIOWYCH DO PRACY NA GORCO

ZESPÓL NARZDZI DO WYCISKANIA 1- matryca, 2- piercie, 3- pilot, 4- stempel, 5- wkrt, 6- trzpie oprawki

SCHEMAT PROCESU KUCIA MATRYCOWEGO