Alatni čelici

UNIVERZITET U TUZLI TEHNOLOŠKI FAKULTET KONSTRUKCIONI MATERIJALI,KOROZIJA I ZAŠTITA I

SEMINARSKI RAD: ALATNI ČELICI

Student:Huso Jasarevic

TUZLA,2008.god.

Alatni čelici: Alatnim čelicima nazivaju se ugljenični i legirani čelici koji sadrže iznad,0,7% C,imaju visoku tvrdoću i otpornost prema habanju i pripremaju se za izradu različitih materijala.Obično su to nadeutektoidni i ledeburitni čelici,koji postižu poslije kaljenja i niskog otpuštanja strukturu martenzit + sekundarni karbidi.Alatni čelici sve se više proizvode metalurgijom praha (PM-čelici).Međutim,sve više su u upotrebi i alatni čelici dobijeni klasičnim postupcima,pogotovo uz inoviranje procesa proizvodnje i prerade. Alatni čelici se znatno razlikuju od bilo koje druge grupe čelika i po svom hemijskom sastavu, i po svojim svojstvima i po zahtijevima koji se pred njih postavljaju. Najvažnija svojstva koja karakteriziraju ponašanje alatnih čelika pri upotrebi su tvrdoća,otpor prema trošenju i žilavost.Općenito se alatni čelik povezuje sa visokom tvrdoćom,tvrdoća mora biti samo viša od tvrdoće materijala koji se obrađuje.U radu nekog alata javljaju se redovna naprezanja uslovljena vrstom naprezanja i oblikom alata;ta vršna naprezanja leže iznad napona tečenja.Alatni čelici suprotno ostalim grupama čelika imaju vrlo malu rezervu žilavosti,iz tog razloga mora se žilavosti alatnih čelika posvetiti velika pažnja. Jedna od glavnih karakteristika alatnih čelika je otpornost prema otpuštanju pri zagrijavanju alata pri procesu rada.Druga važna karakteristika je prokaljivost. Podijela alatnih čelika je više-manje iskustvena i ima za cilj da što više olakša izbor odgovarajućeg materijala u određenim slučajevima .Osnovna podijela svih alatnih čelika može se izvršiti dvojako: -prema hemijskom sastavu -prema namijeni Podijela alatnih čelika hemijskom sastavu.Alatni čelici se,takođe,s obzirom na hemijski sastav,najopštenije mogu podijeliti na: -ugljenične -legirane Ugljenični alatni čelici: Ugljenični alatni čelici kvaliteta:Č 1740 (0,7%C); Č 1840 (0.8% C); Č 1940 (1,0%C); Č 1948 (1,3%C); i dr.,uslijed male postojanosti pothlađenog austenita imaju malu prokaljivost. Navedeni čelici primjenjuju se za alate malih veličina i za krupnije alate (prečnika 1530mm),koji se čak i pri kaljenju u vodi ne prokaljuju potpuno i kod kojih se rezno siječivo nalazi u površinskom sloju. U slučajevima kad je alat u radu izložen dinamičkim opterećenjima preporučuje se korištenje podetektoidnog Č 1740 i eutektoidnog Č 1840 čelika,koji poslije kaljenja imaju strukturno vrlo finog perlita. Dobra strana ugljeničnih čelika je nisak cijena,međutim,ugljenični čelici imaju nedostatke:uzak interval temperature kaljenja i neophodnost kaljenja u vodi i vodenim rastvorima soli,što uslovljava deformisanje i vitoperenje alata i prouzrokuje čak i pojavu prskotina.Ugljenični čelici se mogu koristiti samo za rezanje malom brzinom,jer se njihova visoka tvrdoća jako snižava pri zagrijavanju iznad 190-200 0C.

Legirani alatni čelici: Legirani alatni čelici,slično ugljeničnim,ne posijeduju veliku otpornost prema otpuštanju na povišenim temperaturama i pogodni su samo za rezanje pri malim brzinama.Oni se koriste za alate, koji se ne podvrgavaju u radu zagrijavanju iznad 200-250 0C.Međutim legirani čelici u odnosu na ugljenične imaju manju osjetljivost prema zagrijavanju,veću prokaljivost i dopuštaju kaljenje u ulju ili toplim kupkama,što smanjuje deformisanje i td.S obzirom na hemijski sastav,razlikuju se glavne grupe čelika kao npr.Cr-alatni čelici,Cr-Mo-V-alatni čelici,W-alatni čelici itd.

Podijela alatnih čelika prema namijeni: -alatni čelici za rad na hladno stanju -alatni čelici za rad u toplom stanju -brzorezni alatni čelici

Alatni čelici za rad u hladnom stanju: Ovi čelici se upotrebljavaju za izradu alata kojima se obrađuju u hladnom stanju različiti materijali,kao npr.;čelil,obojeno drvo,plastične mase,papir itd.Primjeri za ovu grupu čelika su: Č 6480,za spiralne burgije,razvrtače,glodala,noževe za rezanje;Č 4150 ,visokolegirani hromov čelik za sve vrste alata složenijeg oblika,noževe za precizno presijecanje,matrice izvlačenja,razne alate,itd.

Alatni čelici za rad u toplom stanju: Ovoj grupi pripadaju čelici koji se upotrebljavaju za izradu alata za obradu različitih materijala.Čelici treba da posijeduju veliku otpornost prema habanju i veliku provodnost toplote radi dobrog odvođenja toplote koja se prenosi od obrađivanog komada.Mnogi alati imaju velike dimenzije,te zato čelik za njihovu izradu treba da ima veliku prokaljivost.Ona obezbijeđuje dobra mehanička svojstva po cijelom prijesjeku alata. Primijeri legiranih alatnih čelika u toplom stanju su:čelici koji su namijenjeni za izradu kovačkih alata,za noževe za siječenje u toplom stanju,čelik koji je pogodan za različite alate u uslovima rada do temperature 500 0C.Ovaj posljednji kvalitet je posebno pogodan za toplo presovanje lakih metala i njihovoh legura,kao i alata za livenje pod pritiskom.