Materijali II/2012

ALATNI ČELICI

Materijali II/2012

VRSTE ALATA

a) alati za obradu odvajanjem čestica

b) alati za rezanje i hladno oblikovanje metala

c) alati za toplo oblikovanje metala

d) alati za oblikovanje nemetala

e) mjerni alati

Materijali II/2012

ALATI ZA OBRADU ODVAJANJEM ČESTICA

Materijali II/2012

Materijali II/2012

Alatni čelici se primjenjuju u zakaljenom i popuštenom

stanju

viši %C od konstrukcijskih čelika

Alternativno oplemenjivanje površine

Materijali II/2012

2. Prema radnoj temperaturi

PODJELA ALATNIH ČELIKA

1. Prema kemijskom sastavu

ZAHTJEVI NA ALATNE ČELIKE I

TRAŽENA SVOJSTVA

1. PRIMARNI:

1. SEKUNDARNI

Materijali II/2012

Oko 90 % alata dotrajava zbog trošenja, pretežnoabrazijom → “mikrorezanjem”.

OTPORNOST TROŠENJU

Otpornost ABRAZIJSKOM trošenju alata primarno je funkcija mikrostrukturnog stanja čelika:

Materijali II/2012

Materijali II/2012

Nadeutektoidnog ili čak podeutektičkog sastava →

u kaljenom stanju:

......................... (nadeutektoidni sastav)

ili .............................. (podeutektički sastav)

Legirani su s jakim karbidotvorcima – Cr, W, V, Mo...

Adhezija

Materijali II/2012

Čelici visoke žilavosti ne mogu istovremeno imati i

visoku otpornost na trošenje

Čelici približno eutektoidnog sastava

ŽILAVOST

Udarno opterećeni alati

Materijali II/2012

pri visokim temperaturama

povišena temperatura uzrokuje veći ili manji pad

čvrstoće i tvrdoće i otpornosti na trošenje

OTPORNOST NA POPUŠTANJE

Materijali II/2012

DIJAGRAM POPUŠTANJA

Materijali II/2012

ALATNI ČELICI ZA HLADNI RAD

1. NELEGIRANI

2. NISKOLEGIRANI

- Visokougljični W-V čelici

- Nisko i srednjeugljični W-Cr-(Si)-V čelici

- Cr-čelici

- Mn-Cr-V i Mn-Cr-W čelici

3. VISOKOLEGIRANI

Materijali II/2012

0,5-1,3 %C - svojstva ovise ponajprije o %C

ALATNI ČELICI ZA HLADNI RAD

Nelegirani alatni čelici za hladni rad

Niska prokaljivost (< 10 mm) → bolja žilavost

Najjeftiniji su od svih alatnih čelika.

Materijali II/2012

DIJAGRAM POPUŠTANJA

Materijali II/2012

Osnovni cilj legiranja je:

– povišenje prokaljivosti,

– dobivanje kvalitetnijih i toplinski postojanijih karbida

Niskolegirani alatni čelici za hladni rad

Materijali II/2012

Nisko i srednjeugljični W-Cr-(Si)-V čelici

Otpornost na udarna opterećenja (0,45-0,80 %C).

Visokolegirani alatni čelici za hladni rad

> 5 %Cr + V, Mo i/ili W.

Cr → (Fe,Cr)3C, Cr7C3 ili Cr23C6 - ovisno o %C i % Cr.

Materijali II/2012

Mikrostruktura nakon kaljenja: M + K" + Ke + Az

Tijekom popuštanja: Az → Mp

Visok udio (do 18 %) kvalitetnih Cr-karbida (Cr7C3) tvrdoćeoko 1800 HV→ vrlo otporan abrazijskom trošenju.

X210Cr12: 2 %C; 12 %Cr; 0,1 %V - podeutektički (ledeburitni)

Materijali II/2012

ŽARENO STANJE ZAKALJENO I POPUŠTENO STANJE

Materijali II/2012

PSEUDOBINARNI DIJAGAM ZA 12%Cr

Materijali II/2012

ALATNI ČELICI ZA TOPLI RAD

Vrlo dobra otpornost popuštanju

Niskim %C postiže se dobra žilavost i dobra otpornosttoplinskom umoru.

Kabidotvorci (W, Mo, Cr i V) omogućuju stvaranje Kp

Materijali II/2012

"sekundarna tvrdoća"

X30WCrV9-3

Materijali II/2012

Povišen %C (0,7-1,3) i legiranje jakim karbidotvorcima(Cr, W, V)

Izvrsna otpornost trošenju i

otpornost popuštanju pri Tr = 500-600 °C,

ali niska žilavost.

BRZOREZNI ČELICI

Materijali II/2012

MIKROSTRUKTURA BRZOREZNOG ČELIKA

U KALJENOM I POPUŠTENOM STANJU

Materijali II/2012

PSEUDOBINARNI DIJAGRAM BRZOREZNOG ČELIKA

Materijali II/2012

DIJAGRAM POSTUPKA TOPL. OBRADE BRZOREZNOG ČELIKA

Materijali II/2012

pojava "sekundarne tvrdoće" brzoreznog čelika HS 1-0-1

Materijali II/2012

PRIMJENA:

ALATI ZA OBRADU ODVAJANJEM ČESTICA:

SVRDLA, GLODALA, TOKARSKI NOŽEVI,

UREZNICE, RAZVRTALA I SL.