Szerszámanyagok és hőkezelésük Tantárgy kódja: NGM_AJ 026_1
-
Upload
nathaniel-glenn -
Category
Documents
-
view
25 -
download
0
description
Transcript of Szerszámanyagok és hőkezelésük Tantárgy kódja: NGM_AJ 026_1
![Page 1: Szerszámanyagok és hőkezelésük Tantárgy kódja: NGM_AJ 026_1](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062314/56812ad9550346895d8ebfe5/html5/thumbnails/1.jpg)
1
Szerszámanyagok és hőkezelésük
Tantárgy kódja: NGM_AJ 026_1
MSc Mérnöktanár szak,Kötelezően választható tantárgy
![Page 2: Szerszámanyagok és hőkezelésük Tantárgy kódja: NGM_AJ 026_1](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062314/56812ad9550346895d8ebfe5/html5/thumbnails/2.jpg)
2
A tantárgy célja
• Az eddig tanult anyagismeret, anyagvizsgálat, anyag feldolgozási technológiák , valamint a kapcsolódó tárgyak ismereteinek felhasználásával megismerni a különböző megmunkálási technológiáknál alkalmazható szerszámok:– anyagait, – hőkezelésüket– a szerszám választás szempontjait
![Page 3: Szerszámanyagok és hőkezelésük Tantárgy kódja: NGM_AJ 026_1](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062314/56812ad9550346895d8ebfe5/html5/thumbnails/3.jpg)
3
Szerszámtípusok és igénybevételük
Az igénybevételek főbb típusai
Az igénybevételekkel összehasonlítható anyagjellemzők
![Page 4: Szerszámanyagok és hőkezelésük Tantárgy kódja: NGM_AJ 026_1](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062314/56812ad9550346895d8ebfe5/html5/thumbnails/4.jpg)
4
Az igénybevételek jellemzése
• Az igénybevétel hatása szerinti felosztás:– Teljes anyagtérfogatra ható igénybevételek
– A felületre ható igénybevételek
• Az igénybevétel időbeli lefolyása szerinti felosztás:– Statikus
– Dinamikus, lökésszerű
– Ismétlődő, fárasztó
– Az előbbi három kombinációja
![Page 5: Szerszámanyagok és hőkezelésük Tantárgy kódja: NGM_AJ 026_1](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062314/56812ad9550346895d8ebfe5/html5/thumbnails/5.jpg)
5
Az igénybevételek és az anyag-jellemzők kapcsolata a méretezéssel
Igénybevétel Anyagjellemző
Méretezésiösszefüggések
A szerkezet méreteinek meghatározása
![Page 6: Szerszámanyagok és hőkezelésük Tantárgy kódja: NGM_AJ 026_1](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062314/56812ad9550346895d8ebfe5/html5/thumbnails/6.jpg)
6
A szerszámkészítésre felhasználható anyagok
Valamely szerszámkészítésére felhasználható anyag
• minőségét, • kezelését , hőkezelését a szerszám alkalmazása során fellépő
igénybevételek határozzák meg. A szerszámot érő hatások és igénybevételek a
megmunkálási technológiától függnek.
![Page 7: Szerszámanyagok és hőkezelésük Tantárgy kódja: NGM_AJ 026_1](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062314/56812ad9550346895d8ebfe5/html5/thumbnails/7.jpg)
7
A szerszámot érő igénybevételek alapján a megmunkálási
technológiák csoportosítása
• Hidegalakítás
• Melegalakítás- és fémöntés
• Forgácsolás
• Műanyag alakítás
![Page 8: Szerszámanyagok és hőkezelésük Tantárgy kódja: NGM_AJ 026_1](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062314/56812ad9550346895d8ebfe5/html5/thumbnails/8.jpg)
8
Hidegalakítási eljárások rövid áttekintése
Redukálás Zömítés
Folyatás
![Page 9: Szerszámanyagok és hőkezelésük Tantárgy kódja: NGM_AJ 026_1](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062314/56812ad9550346895d8ebfe5/html5/thumbnails/9.jpg)
9
Folyatott alkatrészek
![Page 10: Szerszámanyagok és hőkezelésük Tantárgy kódja: NGM_AJ 026_1](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062314/56812ad9550346895d8ebfe5/html5/thumbnails/10.jpg)
10
Anyagszétválasztó eljárások
Darabolás Kivágás
nyitott kontur mentén zárt vonal mentén
![Page 11: Szerszámanyagok és hőkezelésük Tantárgy kódja: NGM_AJ 026_1](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062314/56812ad9550346895d8ebfe5/html5/thumbnails/11.jpg)
11
Lemezalakító eljárások
• Hajlítás
• Mélyhúzás és rokon műveletek
• Nyújtva húzás és rokon műveletek
![Page 12: Szerszámanyagok és hőkezelésük Tantárgy kódja: NGM_AJ 026_1](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062314/56812ad9550346895d8ebfe5/html5/thumbnails/12.jpg)
12
Hidegalakító szerszámok
• Hidegalakításról akkor beszélünk, ha az alakítás hőmérséklete kisebb, mint a megmunkált fém újrakristályosodási hőmérséklete.
• A szerszámok üzemi hőmérséklete általában 200-300 C-ot ritkán haladja meg.
![Page 13: Szerszámanyagok és hőkezelésük Tantárgy kódja: NGM_AJ 026_1](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062314/56812ad9550346895d8ebfe5/html5/thumbnails/13.jpg)
13
A leggyakoribb szerszámtípusok
• Daraboló szerszámok,• Kivágó, lyukasztó szerszámok,• Húzószerszámok• Sajtoló- folyató szerszámok• Hajlító szerszámok• Hideghengerek• (Idomszerek és mérőeszközök)
![Page 14: Szerszámanyagok és hőkezelésük Tantárgy kódja: NGM_AJ 026_1](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062314/56812ad9550346895d8ebfe5/html5/thumbnails/14.jpg)
14
A hidegalakító szerszámok jellemző igénybevétele
Daraboló szerszámokVágók:
• A forgácsleválasztást, darabolást a vágó éle végzi
ütő- és hajlító igénybevétel
Élnyomás, erős koptató igénybevétel
Nagy a ridegtörés veszélye
![Page 15: Szerszámanyagok és hőkezelésük Tantárgy kódja: NGM_AJ 026_1](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062314/56812ad9550346895d8ebfe5/html5/thumbnails/15.jpg)
15
A hidegalakító szerszámok jellemző igénybevétele
Daraboló szerszámokKések:
• A fűrészeléshez és hasításhoz hasonló műveletet végez forgácsleválasztás nélkül
• A szerszám állandóan érintkezik a darabbal
erős koptató igénybevétel
A vékony él kicsorbulási, kitöredezési veszélye nagy
![Page 16: Szerszámanyagok és hőkezelésük Tantárgy kódja: NGM_AJ 026_1](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062314/56812ad9550346895d8ebfe5/html5/thumbnails/16.jpg)
A hidegalakító szerszámok jellemző igénybevétele
Kivágó-és lyukasztó szerszámok
A vágóélek állapota lényeges!
Igénybevétel:•A bélyeg nyomásra , kihajlásra•A vágólap ismétlődő dinamikus nyomásra és hajlításra•Jelentős koptató hatás•A súrlódásból és az alakváltozási munkából származó hő (150 – 300 ºC)
bélyeg
vágólap
![Page 17: Szerszámanyagok és hőkezelésük Tantárgy kódja: NGM_AJ 026_1](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062314/56812ad9550346895d8ebfe5/html5/thumbnails/17.jpg)
17
A hidegalakító szerszámok jellemző igénybevétele
Mélyhúzó szerszámok
Igénybevétel:Elsősorban a súrlódás hatására fellépő koptató hatás•A húzógyűrűben radiális nyomás, tangenciális ismétlődő húzás
![Page 18: Szerszámanyagok és hőkezelésük Tantárgy kódja: NGM_AJ 026_1](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062314/56812ad9550346895d8ebfe5/html5/thumbnails/18.jpg)
18
HIDEG TÉRFOGATALAKITÓ SZERSZÁMOK
![Page 19: Szerszámanyagok és hőkezelésük Tantárgy kódja: NGM_AJ 026_1](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062314/56812ad9550346895d8ebfe5/html5/thumbnails/19.jpg)
19
A hidegalakító szerszámok jellemző igénybevétele
Hidegfolyató szerszámokAz alakított anyag a matricában közel hidrosztatikus
nyomófeszültségi állapotba kerülA szerszámelemek igénybevétele nagy és összetettMinden elem,jelentős koptató, és a felmelegedésből
eredő hőBélyeg: nyomás, lehet járulékos hajlitó és húzóGyűrű: belső nyomásból eredő összetett
többtengelyű húzás, az előfeszítés mértékétől függő
![Page 20: Szerszámanyagok és hőkezelésük Tantárgy kódja: NGM_AJ 026_1](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062314/56812ad9550346895d8ebfe5/html5/thumbnails/20.jpg)
20
Zömítő szerszámok
• A nagy alakítási szilárdságú anyagot sajtolással vagy ütéssel
• Igénybevétel: nyomás, koptató hatás, dinamikus hatások
• Belső nyomásból eredő többtengelyű húzó-nyomó
• Hő igénybevétel• Ismétlődő hatásokkifáradás
![Page 21: Szerszámanyagok és hőkezelésük Tantárgy kódja: NGM_AJ 026_1](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062314/56812ad9550346895d8ebfe5/html5/thumbnails/21.jpg)
21
Melegalakító és fémöntő szerszámok
A melegalakító és fémöntő szerszámokkal végzett feldolgozási technológiák:
• Süllyesztékes kovácsolás, sajtolás
• Sorjázás
• Rúd-és csősajtolás
• Kokillaöntés
• Nyomásos öntés
![Page 22: Szerszámanyagok és hőkezelésük Tantárgy kódja: NGM_AJ 026_1](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062314/56812ad9550346895d8ebfe5/html5/thumbnails/22.jpg)
22
Melegalakító és fémöntő szerszámokA melegalakító szerszámok igénybevétele nagyon
összetett. Az összes melegalakító eljárás során érvényes, hogy
a szerszám meghatározott ideig érintkezik a meleg darabbal, melynek hatására felmelegszik.
A felmelegedés a technológiától és a feldolgozott anyagtól függően több száz fok is lehet. Az érintkezés megszűntével illetve a hűtés hatására a szerszám hőmérséklete csökken. Ez a felmelegedés lehűlés sokszor ismétlődve termikus kifáradáshoz vezet.
![Page 23: Szerszámanyagok és hőkezelésük Tantárgy kódja: NGM_AJ 026_1](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062314/56812ad9550346895d8ebfe5/html5/thumbnails/23.jpg)
Az ismételt hőigénybevétel mellett természetesen mechanikai igénybevételek is fellépnek.
A szerszám és a darab anyaga között fellépő súrlódás a meleg szerszámfalak, élek kopásához vezetnek.
Meg kell említeni, pl. a kovácssüllyesztékek esetében fellépő dinamikus igénybevételeket is.
![Page 24: Szerszámanyagok és hőkezelésük Tantárgy kódja: NGM_AJ 026_1](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062314/56812ad9550346895d8ebfe5/html5/thumbnails/24.jpg)
24
Süllyesztékes kovácsoló műveletek
![Page 25: Szerszámanyagok és hőkezelésük Tantárgy kódja: NGM_AJ 026_1](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062314/56812ad9550346895d8ebfe5/html5/thumbnails/25.jpg)
25
Kovács és sajtoló süllyesztékekIgénybevétel:• Az alakító nyomás
hatására váltakozó többtengelyű feszültségi állapot
• Jelentős hő (300-400 ºC)
• Koptató hatás (reve is)• Dinamikus
igénybevétel
![Page 26: Szerszámanyagok és hőkezelésük Tantárgy kódja: NGM_AJ 026_1](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062314/56812ad9550346895d8ebfe5/html5/thumbnails/26.jpg)
26
Kokilla öntés
![Page 27: Szerszámanyagok és hőkezelésük Tantárgy kódja: NGM_AJ 026_1](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062314/56812ad9550346895d8ebfe5/html5/thumbnails/27.jpg)
27
Fémöntő szerszámok
Igénybevétel:• Jelentős felmelegedés• Ismételt hőingadozás• A folyékony fém
erodáló hatása
![Page 28: Szerszámanyagok és hőkezelésük Tantárgy kódja: NGM_AJ 026_1](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062314/56812ad9550346895d8ebfe5/html5/thumbnails/28.jpg)
28
Forgácsoló szerszámok
A forgácsoló szerszámokkal szemben két fő követelményt támasztanak. Eszerint a szerszám legyen alkalmas:
• a meghatározott anyagrész leválasztására, • a munkadarab előírt méretpontosságának,
alakhűségének és felületi érdességének biztosítására.
![Page 29: Szerszámanyagok és hőkezelésük Tantárgy kódja: NGM_AJ 026_1](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062314/56812ad9550346895d8ebfe5/html5/thumbnails/29.jpg)
29
Forgácsoló szerszámok• A különböző forgácsolási feladatok ellátására sokféle forgácsoló
szerszám létezik. Ezeket az alábbi szempontok szerint csoportosíthatjuk:
• az élek száma szerint lehet egyélű, kétélű, szabályosan többélű és szabálytalanul sokélű;
• az alkalmazás szerint van esztergakés, gyalukés, fúró, maró, üregelő tüske stb.;
• a dolgozó rész anyaga szerint szerszámacél, keményfém, kerámia, gyémánt és egyéb anyag;
• szerkezeti kivitel szerint tömör, tompán hegesztett, váltólapkás, betétkéses stb.;
• egyéb szempontok szerint (pl. az élszögek nagysága, a szerszám méretei stb.).
![Page 30: Szerszámanyagok és hőkezelésük Tantárgy kódja: NGM_AJ 026_1](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062314/56812ad9550346895d8ebfe5/html5/thumbnails/30.jpg)
30Forrás: BME Gépgyártástechnológiai Tsz F gyakorlat
![Page 31: Szerszámanyagok és hőkezelésük Tantárgy kódja: NGM_AJ 026_1](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062314/56812ad9550346895d8ebfe5/html5/thumbnails/31.jpg)
31Forrás: BME Gépgyártástechnológiai Tsz F gyakorlat
![Page 32: Szerszámanyagok és hőkezelésük Tantárgy kódja: NGM_AJ 026_1](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062314/56812ad9550346895d8ebfe5/html5/thumbnails/32.jpg)
32
Forgácsoló szerszámok
• Forgácsoláskor a szerszám a munkadarabról anyagrészeket távolít el az előírt alak, méret, felületi minőség eléréséig, úgy, hogy a forgácsolóél a munkadarabhoz képest elmozdul.
• A forgácsoló szerszámoknak tehát alkalmasnak kell lenni a forgács leválasztására, az előírt alak és felületi minőség megvalósítására.
• A forgácsolás gazdaságossága szempontjából nagyon fontos a szerszám éltartama, vagyis a szerszám két élezés (élfejújítás, élcsere) között forgácsolással eltöltött ideje.
![Page 33: Szerszámanyagok és hőkezelésük Tantárgy kódja: NGM_AJ 026_1](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062314/56812ad9550346895d8ebfe5/html5/thumbnails/33.jpg)
33
Forgácsoló szerszámok• Forgácsoláskor a forgács leválasztása és a
súrlódás legyőzése erő kifejtését igényli.
• A szerszámra ható erő függ – a munkadarab anyagától, – felületi minőségétől, – a forgácsolási feltételektől, – a szerszám kialakításától, – a súrlódási tényezőtől, – a kopás mértékétől stb.
![Page 34: Szerszámanyagok és hőkezelésük Tantárgy kódja: NGM_AJ 026_1](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062314/56812ad9550346895d8ebfe5/html5/thumbnails/34.jpg)
34
• A szerszámélre ható eredő forgácsoló erőnek a homloklapra merőleges összetevője nyomja, illetve hajlítja a szerszám forgácsoló részét. A legnagyobb fajlagos nyomás a vékony forgácsolóéleket éri. A szerszámnak ezt az igénybevételt megengedett mértéket nem meghaladó rugalmas alakváltozás és természetesen törés nélkül kell elviselni
![Page 35: Szerszámanyagok és hőkezelésük Tantárgy kódja: NGM_AJ 026_1](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062314/56812ad9550346895d8ebfe5/html5/thumbnails/35.jpg)
35
Forgácsoló szerszámokNagyon jelentős igénybevétel keletkezik a homloklap
síkjában a forgács elcsúszásakor ébredő súrlódás hatására is.
A súrlódóerő nagysága függ.
– a darab és a szerszám anyagától, – a forgácsolás sebességétől, – a hűtéstől és kenéstől.
![Page 36: Szerszámanyagok és hőkezelésük Tantárgy kódja: NGM_AJ 026_1](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062314/56812ad9550346895d8ebfe5/html5/thumbnails/36.jpg)
36
Forgácsoló szerszámok
• A leválasztandó réteg alakváltozása és a súrlódás leküzdésére befektetett munka jelentős része hővé alakul.
• A szívós, nagyszilárdságú anyagok forgácsolásakor nagyobb, míg a rideg anyagok esetében kisebb hőmennyiség keletkezik.
• A forgácsolási sebesség növelése is a keletkező hőmennyiség növekedését eredményezi. (HSC!)
• A keletkező hőmennyiség jelentős része távozik a forgáccsal, de mintegy 20 %-a a szerszámot terheli, jelentősen felmelegítve azt. A forgácsolószerszám főélének környezetében a forgácsolás feltételeitől függően 600 – 1000 C is mérhető.
![Page 37: Szerszámanyagok és hőkezelésük Tantárgy kódja: NGM_AJ 026_1](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062314/56812ad9550346895d8ebfe5/html5/thumbnails/37.jpg)
37
Forgácsoló szerszámok
• Jelentős a szerszámra ható koptató igénybevétel is.
• A forgácsolószerszámok kopása nagy felületi nyomáson és nagy súrlódási tényező értékeknél magas hőmérsékleten megy végbe, ezért összetett jelenség, amely dörzsölés, koptatás, karcolás, csorbulás, adhézió, diffúzió, kémiai, villamos, és fáradásos stb. jelenségek következménye.
![Page 38: Szerszámanyagok és hőkezelésük Tantárgy kódja: NGM_AJ 026_1](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062314/56812ad9550346895d8ebfe5/html5/thumbnails/38.jpg)
38
Műanyag alakító szerszámok• A műanyagok feldolgozása a fémekkel összehasonlítva
lényegesen alacsonyabb hőmérsékleteken történik. A leggyakrabban csak 150 – 280 C körüli hőmérsékletek fordulnak elő.
• Azonban a nagy viszkozitás miatt erős koptató-, erodáló hatás léphet fel és bizonyos esetekben nem hanyagolható el a korróziós hatás sem.
• A műanyagsajtoló, fröccsöntő stb. szerszámok rendszerint bonyolult alakúak, gyakran vékony kiálló bordákat tartalmaznak. A felületeket gondosan kell megmunkálni (gyakran polírozott, tükrösített).
• Ezekkel a szerszámokkal nagy sorozatban állítanak elő darabokat ezért hosszú ideig ki kell elégíteniük az elvárt követelményeket.
![Page 39: Szerszámanyagok és hőkezelésük Tantárgy kódja: NGM_AJ 026_1](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062314/56812ad9550346895d8ebfe5/html5/thumbnails/39.jpg)
39
Műanyagok alakításaExtrudálás
Cső
Rúd
Profil
![Page 40: Szerszámanyagok és hőkezelésük Tantárgy kódja: NGM_AJ 026_1](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062314/56812ad9550346895d8ebfe5/html5/thumbnails/40.jpg)
40
Műanyag alkatrészek gyártása:
fröccsöntés (2)
![Page 41: Szerszámanyagok és hőkezelésük Tantárgy kódja: NGM_AJ 026_1](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062314/56812ad9550346895d8ebfe5/html5/thumbnails/41.jpg)
41
![Page 42: Szerszámanyagok és hőkezelésük Tantárgy kódja: NGM_AJ 026_1](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062314/56812ad9550346895d8ebfe5/html5/thumbnails/42.jpg)
42
A szerszámanyagokkal szemben támasztott követelmények
összefoglalása
• Keménység, melegkeménység
A kritikus keménység felett az él keménysége rohamosan csökken . (45-50 HRC azaz 400 HV)
Kritikus keménység
![Page 43: Szerszámanyagok és hőkezelésük Tantárgy kódja: NGM_AJ 026_1](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062314/56812ad9550346895d8ebfe5/html5/thumbnails/43.jpg)
43Hszerszám/Hmunkadarab 2-3
A forgácsoló szerszám és a munkadarab keménységének viszonya
![Page 44: Szerszámanyagok és hőkezelésük Tantárgy kódja: NGM_AJ 026_1](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062314/56812ad9550346895d8ebfe5/html5/thumbnails/44.jpg)
44
A szerszámanyagokkal szemben támasztott követelmények
összefoglalása
• Kopásállóság, kémiai passzivitás
• Szívósság
• Termikus kifáradás
• Alak-és mérettartósság
• Megmunkálhatóság
• Előnyös ár
![Page 45: Szerszámanyagok és hőkezelésük Tantárgy kódja: NGM_AJ 026_1](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062314/56812ad9550346895d8ebfe5/html5/thumbnails/45.jpg)
45
Kopásállóság és szívósság
![Page 46: Szerszámanyagok és hőkezelésük Tantárgy kódja: NGM_AJ 026_1](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062314/56812ad9550346895d8ebfe5/html5/thumbnails/46.jpg)
46
Szerszámanyagok és jellemzőik
A szerszámanyagokat három nagy csoportba sorolhatjuk. Ezek:
– Szerszámacélok– Keményfémek és kerámiák– Szuperkemény szerszámanyagok
![Page 47: Szerszámanyagok és hőkezelésük Tantárgy kódja: NGM_AJ 026_1](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062314/56812ad9550346895d8ebfe5/html5/thumbnails/47.jpg)
47
SzerszámacélokA szerszámacélokat csoportosíthatjuk:• Ötvözetlen szerszámacélok A C-en kívül nem
tartalmaznak egyéb ötvözőt• Ötvözött szerszámacélok. A felhasználási
igényeknek megfelelően karbidképzőkkel ötvözik pl. Cr, W, V– Hidegalakító szerszámacélok
– Melegalakító szerszámacélok
– Műanyag megmunkáló acélok
• Gyorsacélok. Forgácsolószerszámok anyaga. Karbidképzőkkel erősen ötvözött acélok.
![Page 48: Szerszámanyagok és hőkezelésük Tantárgy kódja: NGM_AJ 026_1](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062314/56812ad9550346895d8ebfe5/html5/thumbnails/48.jpg)
48
Szerszámacélok
![Page 49: Szerszámanyagok és hőkezelésük Tantárgy kódja: NGM_AJ 026_1](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062314/56812ad9550346895d8ebfe5/html5/thumbnails/49.jpg)
49
A szerszámacélokkal szemben támasztott követelmények
• Keménység
• Szívósság
• Hőállóság
• Kopásállóság
• Edzhetőség
• megmunkálhatóság
![Page 50: Szerszámanyagok és hőkezelésük Tantárgy kódja: NGM_AJ 026_1](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062314/56812ad9550346895d8ebfe5/html5/thumbnails/50.jpg)
50
Ötvözetlen szerszámacélok
• A C tartalmuk a szerkezeti acélok felső határától 0,6 %-tól 1,4 %-ig terjed.
• Jellemzők:– csekély mértékű átedződés – edzés során a maradék ausztenit mennyisége
nő, elérheti a 10-30 %-ot is. – a hőmérséklet ne haladja meg a 200 C-ot – Kis C tartalmúak szívósabbak
![Page 51: Szerszámanyagok és hőkezelésük Tantárgy kódja: NGM_AJ 026_1](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062314/56812ad9550346895d8ebfe5/html5/thumbnails/51.jpg)
51
MSZ EN ISO 4957 szerint
![Page 52: Szerszámanyagok és hőkezelésük Tantárgy kódja: NGM_AJ 026_1](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062314/56812ad9550346895d8ebfe5/html5/thumbnails/52.jpg)
52
MSZ jelölés Alkalmazási példák
S 45 Csavarhúzó, csavarkulcs, csőfogó, laposfogó, feszítővas, reszelő, fafúró, balta, bárd, csákány, mezőgazdasági szerszámok, kések
S 60 Ütköző, állítócsavar, satu, sikattyú, kézikalapács, csavarkulcs, csavarhúzó, famegmunkáló kés, véső, fejsze, ekevas, balta stb.
S 71S72
Ollókés, meleg- és hidegdaraboló kés, lyukasztó, pontozó, bélyegző, peremező, sorjázó, satu, tokmány, kaliber, kéziszerszámok
S 81S82
Kézi fúró, menetfúró, kör- és szalagfűrész, kivágószerszám, lyukasztó, húzótüske (üregelő szerszám), sorjázó, idomszer, tolómérő, dörzsár, esztergacsúcs, fa-, papír-, bőr- és textilipari kés stb.
S101S102
Nagyobb méretű maró, dörzsár, menetfúró, menetmetsző, kivágó- és hidegfolyató szerszám, mérőhasáb, idomszer, rajztű, lyukasztó, pneumatikus szerszámok stb.
S131S132
Kéziszerszámok kopó alkatrészei, húzótüske, húzógyűrű, vezetőhüvely, vésnöki szerszámok, hántolókés, sajtolóbetét, kőzetmegmunkáló maró stb.
![Page 53: Szerszámanyagok és hőkezelésük Tantárgy kódja: NGM_AJ 026_1](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062314/56812ad9550346895d8ebfe5/html5/thumbnails/53.jpg)
53
Ötvözött szerszámacéloka célszerű ötvözés
![Page 54: Szerszámanyagok és hőkezelésük Tantárgy kódja: NGM_AJ 026_1](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062314/56812ad9550346895d8ebfe5/html5/thumbnails/54.jpg)
54
Hidegalakító szerszámacélok
• Eutektoidos mangánacélok (70MnMoCr8; 90 MnCrV8)
• Króm-wolfrám ötvözésű acélok (50WCrV8; 60WCrV8; 95MnWCr5)
• Krómmal gyengén ötvözött hipereutektoidos acélok(102Cr6)
• Krómmal erősen ötvözött ledeburitos acélok (X153CrMoV12; X210Cr12; X210CrW12-1)
![Page 55: Szerszámanyagok és hőkezelésük Tantárgy kódja: NGM_AJ 026_1](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062314/56812ad9550346895d8ebfe5/html5/thumbnails/55.jpg)
55
MSZ EN ISO 4957
![Page 56: Szerszámanyagok és hőkezelésük Tantárgy kódja: NGM_AJ 026_1](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062314/56812ad9550346895d8ebfe5/html5/thumbnails/56.jpg)
56
Eutektoidos mangánacélok
Jellemzőik:
•A Mn a C görbéket erősen jobbra tolja, megnő az átedződő szelvényátmérő
•Mn karbidképző, így a szövetben megjelenő mangánkarbidok növelik az acél keménységét.
•az edzési hőmérsékletük viszonylag alacsony, ennek köszönhetően edzéskor és megeresztéskor kis méretváltozás alakul ki
Alkalmazás: bonyolult , jelentősen eltérő keresztmetszetű fokozott méretpontosságot igénylő kivágó, lyukasztó szerszámok
MSZ EN jel Anyagszám C% Si% Mn% Cr% V% W%
70MnMoCr8 1.2824 0,65-0,75 0,10-0,50 1,80-2,50 0,90-1,20
90MnCrV8 1.2842 0,85-0,95 0,10-0,40 1,80-2,20 0,20-0,50 0,05-0,20
![Page 57: Szerszámanyagok és hőkezelésük Tantárgy kódja: NGM_AJ 026_1](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062314/56812ad9550346895d8ebfe5/html5/thumbnails/57.jpg)
57
Króm-wolfrám ötvözésű acélok
• Jellemzőik:– Cr és a W erősebb karbidképzők, mint a Mn, karbidjaik
magasabb hőmérsékleten is stabilisak, és keményebbek is
– Kisebb C tartalmuk miatt kevésbé kemények, de szívósságuk kiemelkedően jó
• Alkalmazás:– wolframkarbid hőállóságot fokozó hatásának
köszönhetően alkalmas kis és közepes teljesítményű forgácsolószerszámok, mint pl. a csiga- és menetfúrók, fémfűrészek, marók gyártására.
MSZ EN jel Anyagszám C% Si% Mn% Cr% V% W%
50WCrV8 1.2549 0,45-0,55 0,70-1,00 0,15-0,45 0,90-1,20 0,10-0,20 1,70-2,20
60WCrV8 1.2550 0,55-0,65 0,70-1,00 0,15-0,45 0,90-1,20 0,10-0,20 1,70-2,20
95MnWCr5 1.2510 0,90-1,00 0,10-0,40 1,05-1,35 0,40-0,65 0,05-0,20 0,40-0,70
![Page 58: Szerszámanyagok és hőkezelésük Tantárgy kódja: NGM_AJ 026_1](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062314/56812ad9550346895d8ebfe5/html5/thumbnails/58.jpg)
58
Krómmal gyengén ötvözött hipereutektoidos acélok
MSZ EN jel Anyagszám C% Si% Mn% Cr% V% W%
102Cr6 1.2067 0,95-1,10 0,10-0,40 0,15-0,45 1,35-1,65
105V 1.2833 1,00-1,10 0,10-0,30 0,10-0,40 0,10-0,20
Jellemzőik:
•nagy a C tartalma (0,8-1,5 %) a Cr, mint ötvöző alkalmazása elsősorban. az átedződés javítása érdekében történik
•Megfelelő gyártással és hőkezeléssel elérhető, hogy a karbidok finom eloszlásban helyezkedjenek el a szövetben. Ennek köszönhetően ezeknek az acéloknak a köszörülés utáni felületi érdessége kiváló
Alkalmazás:
•pengék, dörzsárak. Kiemelendő a 102Cr6, amely GO3 típusjelzéssel golyóscsapágyak készítésére használt acél
![Page 59: Szerszámanyagok és hőkezelésük Tantárgy kódja: NGM_AJ 026_1](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062314/56812ad9550346895d8ebfe5/html5/thumbnails/59.jpg)
59
Krómmal erősen ötvözött acélok
Jellemzőik:
•a nagy Cr tartalom hatására ledeburitos szerkezetűek
• Karbidtartalmuk hatására rendkívül kopásállóak,
méretváltozásuk nagyon kicsi.
•kiváló kopásállóság,
Alkalmazás:
•nagyteljesítményű, nagy méretű hideg képlékenyalakító szerszámok gyártását. Ilyenek pl. a fejező bélyegek, menetmángorló szerszámok, üregelő- és mélyhúzó szerszámok
MSZ EN jel Anyagszám C% Si% Mn% Cr% V% W%
X153CrMoV12 1.2379 1,45-1,60 0,10-0,60 0,20-0,60 11-13 0,70-1,0
X210Cr12 1.2080 1,90-2,20 0,10-0,60 0,20-0,60 11-13 0,05-0,20
X210CrW12-1 1.2436 2,0-2,30 0,10-0,40 0,30-0,60 11-13 0,60-0,80
![Page 60: Szerszámanyagok és hőkezelésük Tantárgy kódja: NGM_AJ 026_1](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062314/56812ad9550346895d8ebfe5/html5/thumbnails/60.jpg)
60
Melegalakítószerszámacélok
• A melegalakítószerszámacélok legfontosabb tulajdonsága a munkahőmérsékleten a keménység, a kopásállóság illetve a megeresztésállóság. Szokásos szilárdsági tartományuk 1100-1400 N/mm2.
![Page 61: Szerszámanyagok és hőkezelésük Tantárgy kódja: NGM_AJ 026_1](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062314/56812ad9550346895d8ebfe5/html5/thumbnails/61.jpg)
61
A melegalakító szerszámacélok felosztása
A melegalakító szerszámacélokat ötvözetrendszerük és a felhasználásuk szerint három csoportba oszthatjuk:
• Nikkel-króm ötvözésű(55NiCrMoV7)• Króm-wolfram-vanádium ötvözésű (38CrCoWV18-
17-17; X30WCrV9-3; X35CrWMoV5-1)• Króm-molibdén-vanádium ötvözésű (X32CrMoV12-
28; X40CrMoV5-1; X37CrMoV5-1; 50CrMoV13-15; X38CrMoV5-3)
![Page 62: Szerszámanyagok és hőkezelésük Tantárgy kódja: NGM_AJ 026_1](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062314/56812ad9550346895d8ebfe5/html5/thumbnails/62.jpg)
62
![Page 63: Szerszámanyagok és hőkezelésük Tantárgy kódja: NGM_AJ 026_1](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062314/56812ad9550346895d8ebfe5/html5/thumbnails/63.jpg)
63
Gyorsacélok
A gyorsacélok a nevüket onnan kapták, hogy a növelt sebességű forgácsolás megvalósítására kerültek kifejlesztésre az 1900-as évek elején.
![Page 64: Szerszámanyagok és hőkezelésük Tantárgy kódja: NGM_AJ 026_1](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062314/56812ad9550346895d8ebfe5/html5/thumbnails/64.jpg)
64
A gyorsacélok története• Több, mint 100 éves, de ma is egyik legelterjedtebb• 1861-ben Mushet acél (0,2-2,4 % C, 0,7-1,6%Si, 1,7-2,5%
Mn 0,5% Cr, 5-8%W)• Önedző acélok kisebb, Si és C tartalom. A Mn felső határ,
a Cr 3%-ig, a W 5%-ról 11%-ra nőtt• 1898-ban 4,5%Mo• A századforduló acélipari fellendülése nagy mennyiségben
igényelte a szerszámanyagokat• 1898-ban Taylor forradalmasította a hőkezelést• 1900-ban Taylor White gyorsacél 1,85%C, 0,15%Si,
0,3%Mn, 3,8%Cr, 8%W• 1906 növelik a W tartalmat (18%W, 4%Cr, 1%V)• 1909 a V tartalmat 1,5%-ra növelik . Taylor a W-t Mo-nel
helyettesíti (két rész W = egy rész Mo)
![Page 65: Szerszámanyagok és hőkezelésük Tantárgy kódja: NGM_AJ 026_1](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062314/56812ad9550346895d8ebfe5/html5/thumbnails/65.jpg)
65
A gyorsacél története
• 1912 Becker kifejleszti a Co ötvözésű gyorsacélt, kezdetben 5%, amit 20%-ra növel
• Az első világháború után Németországban visszatér a növelt W tartalom,
• USA-ban marad a Mo ötvözés, megjelenik a Mo-Max (8%Mo, 1%V, 2%W, amelynek a teljesítménye azonos a 18%W, 4%Cr, 1,5%V, acéllal)
• 1944-ig a W 11-13%, a V 2,5%, ez ma is jellemző
![Page 66: Szerszámanyagok és hőkezelésük Tantárgy kódja: NGM_AJ 026_1](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062314/56812ad9550346895d8ebfe5/html5/thumbnails/66.jpg)
66
Gyorsacélok
stabil karbidképzőkkel – wolframmal, molibdénnel , krómmal és vanádiummal - erősen ötvözött közepes (0,7-0,9% C) és nagy (1,1-1,4%C) C tartalmú ötvözetek.
A nagy keménységük, kopásállóságuk, melegszilárdságuk az edzéskor végbemenő martenzites átalakuláson kívül még a megeresztés során végbemenő kiválásos keményedés, valamint a jelentős mennyiségű oldatlan, nagy keménységű karbid eredménye.
![Page 67: Szerszámanyagok és hőkezelésük Tantárgy kódja: NGM_AJ 026_1](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062314/56812ad9550346895d8ebfe5/html5/thumbnails/67.jpg)
67
Jellemzők:
Közepes hővezető képesség, Növelt szívósság (Co-ötvözés), Melegalakíthatóság (pl. csigafúrók) Jó megmunkálhatóság nagy sebesség mellett (10-
30x nagyobb, mint a melegszilárd acélok esetében Edzhetőség és átedzhetőség, Nagy megeresztésállóság, túlhevüléssel szembeni
érzéketlenség, Nagy melegkeménység és kopásállóság (600 °C-
ig) Minimális repedési hajlam.
![Page 68: Szerszámanyagok és hőkezelésük Tantárgy kódja: NGM_AJ 026_1](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062314/56812ad9550346895d8ebfe5/html5/thumbnails/68.jpg)
68
• A gyorsacélokat az ötvözőfém tartalmuk alapján négy csoportba sorolhatjuk
A gyorsacélok fő típusai
![Page 69: Szerszámanyagok és hőkezelésük Tantárgy kódja: NGM_AJ 026_1](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062314/56812ad9550346895d8ebfe5/html5/thumbnails/69.jpg)
69
Az ötvözőelemek hatása
![Page 70: Szerszámanyagok és hőkezelésük Tantárgy kódja: NGM_AJ 026_1](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062314/56812ad9550346895d8ebfe5/html5/thumbnails/70.jpg)
70
A gyorsacélok vegyi összetételeMSZ EN 4957 szerint
HS (High Speed), amelyet az ötvözőelemek %-os értékei követnek a következő sorrendben: W-Mo-V-Co. A Cr tartalmat nem kell feltüntetni, mivel az általában 3,5-4,5%.
![Page 71: Szerszámanyagok és hőkezelésük Tantárgy kódja: NGM_AJ 026_1](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062314/56812ad9550346895d8ebfe5/html5/thumbnails/71.jpg)
71
A gyorsacélok mikroszerkezete
![Page 72: Szerszámanyagok és hőkezelésük Tantárgy kódja: NGM_AJ 026_1](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062314/56812ad9550346895d8ebfe5/html5/thumbnails/72.jpg)
72
A gyorsacélok alkalmazási területei
![Page 73: Szerszámanyagok és hőkezelésük Tantárgy kódja: NGM_AJ 026_1](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062314/56812ad9550346895d8ebfe5/html5/thumbnails/73.jpg)
73
Keményfémek
• Keményfémnek nevezzük azokat az álötvözeteket, amelyeket nagy olvadáspontú kemény karbidokból (WC; TiC; TaC; NbC) és a vascsoporthoz tartozó fémek, leggyakrabban a Co porából porkohászati úton állítanak elő.
• Meg kell jegyezni, hogy a karbidok mellett ma már megjelennek a boridok, szilicidek, nitridek és a zsugoríthatóságot elősegítő kötőfémek között a kobalt mellett a nikkel és a vas is.
![Page 74: Szerszámanyagok és hőkezelésük Tantárgy kódja: NGM_AJ 026_1](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062314/56812ad9550346895d8ebfe5/html5/thumbnails/74.jpg)
74
A keményfém története
• Az első mai értelemben vett keményfémet (Co-ba ágyazott WC) K. Schröter állította elő 1923-ban, amely eljárás szabadalmát a Krupp cég hasznosította és Widia (wie Diamant azaz mint a gyémánt) márkanéven hozta forgalomba.
• A mai „K” sorozatnak keményfémek többkarbidosak (WC, TiC, TaC) ezek kifejlesztése 1931-ben történt.
![Page 75: Szerszámanyagok és hőkezelésük Tantárgy kódja: NGM_AJ 026_1](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062314/56812ad9550346895d8ebfe5/html5/thumbnails/75.jpg)
75
A hagyományos keményfém szerkezete
Az A jelű durvább szemcsés WC-ot (ISO=K20) a B jelű finom WC szemcséket tartalmaz (ISO =K10)
![Page 76: Szerszámanyagok és hőkezelésük Tantárgy kódja: NGM_AJ 026_1](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062314/56812ad9550346895d8ebfe5/html5/thumbnails/76.jpg)
76
Többkarbidos keményfém
![Page 77: Szerszámanyagok és hőkezelésük Tantárgy kódja: NGM_AJ 026_1](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062314/56812ad9550346895d8ebfe5/html5/thumbnails/77.jpg)
77
A keményfémek gyártása
![Page 78: Szerszámanyagok és hőkezelésük Tantárgy kódja: NGM_AJ 026_1](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062314/56812ad9550346895d8ebfe5/html5/thumbnails/78.jpg)
78
A keményfémek gyártása
őrlés
sajtolás
szinterelés
kezelésbevonatolás
![Page 79: Szerszámanyagok és hőkezelésük Tantárgy kódja: NGM_AJ 026_1](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062314/56812ad9550346895d8ebfe5/html5/thumbnails/79.jpg)
79
A keményfémek tulajdonságai
• Szívósság (hajlítószilárdság)
• Keménység
• kopásállóság
![Page 80: Szerszámanyagok és hőkezelésük Tantárgy kódja: NGM_AJ 026_1](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062314/56812ad9550346895d8ebfe5/html5/thumbnails/80.jpg)
80
![Page 81: Szerszámanyagok és hőkezelésük Tantárgy kódja: NGM_AJ 026_1](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062314/56812ad9550346895d8ebfe5/html5/thumbnails/81.jpg)
81
A keményfémek jelölése és felhasználási csoportjai
![Page 82: Szerszámanyagok és hőkezelésük Tantárgy kódja: NGM_AJ 026_1](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062314/56812ad9550346895d8ebfe5/html5/thumbnails/82.jpg)
82
Cermet
TiC, TiCN, TiN a WC helyett. A név a CERamic/METal azaz kerámia szemcsék fém kötőanyagban szavakból származik. A kötőanyag Ni vagy Mo.
![Page 83: Szerszámanyagok és hőkezelésük Tantárgy kódja: NGM_AJ 026_1](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062314/56812ad9550346895d8ebfe5/html5/thumbnails/83.jpg)
83
A cermet jellemzői
• Kis tömeg
• nagy a kopásállóság,
• kis súrlódási tényező,
• nagy kémiai ellenállóképesség.
• A szilárdsága viszont kisebb, ezért elsősorban simító műveletekhez használják.
![Page 84: Szerszámanyagok és hőkezelésük Tantárgy kódja: NGM_AJ 026_1](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062314/56812ad9550346895d8ebfe5/html5/thumbnails/84.jpg)
84
KerámiákA forgácsoló sebesség lehetséges növelésének
reményében 1938-ban OSENBERG alkalmazta először a kerámiákat forgácsoló anyagként.
![Page 85: Szerszámanyagok és hőkezelésük Tantárgy kódja: NGM_AJ 026_1](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062314/56812ad9550346895d8ebfe5/html5/thumbnails/85.jpg)
85
Kerámiák
• A kerámiáknak két nagy csoportja terjedt el. Ezek:– Alumínium oxid alapú– Szilíciumnitrid alapú
• A szerszámanyag oxidok(Al2O3, ZrO2)
• legújabban karbidok (TiC, WC, TaC) és vagy nitridek (Si3N4) kötőanyag nélküli keveréke alkotja.
• A lapkákat a por alakanyagból sajtolják és zsugorító hőkezeléssel kezelik
![Page 86: Szerszámanyagok és hőkezelésük Tantárgy kódja: NGM_AJ 026_1](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062314/56812ad9550346895d8ebfe5/html5/thumbnails/86.jpg)
86
A kerámiák jellemzői• Ezek az anyagok nagy keménységűek, és
viszonylag magas hőmérsékletig éltartóak. • Felhasználásuknál gondot jelent a termikus
kifáradással szembeni alacsony ellenállásuk. • Mint a legtöbb kerámia ezeknek is igen kicsi a
lökésszerű hőhatással szembeni ellenállásuk, ami az alacsony hővezetőképességgel és a gyakorlatilag nulla alakváltozóképességgel magyarázható, és kizárja a hűtőfolyadék alkalmazását.
• Hátrányuk még, hogy nehéz köszörülni. Kis előtolással és nagy forgácsolási sebességgel kell velük dolgozni.
![Page 87: Szerszámanyagok és hőkezelésük Tantárgy kódja: NGM_AJ 026_1](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062314/56812ad9550346895d8ebfe5/html5/thumbnails/87.jpg)
87
Alumínium oxid kerámiák
• Tiszta alumínium oxid– Kis szilárdság
– Kis szívósság
– Kis hővezetőképesség
• Keverék (fém fázissal TiC, TiN 20-40 %)– Alumínium oxid bázisú, jobb hősokk állóság
– Repedéssel szembeni nagyobb ellenállás
– Jobb hővezetőképesség
– Relatív szívósság
![Page 88: Szerszámanyagok és hőkezelésük Tantárgy kódja: NGM_AJ 026_1](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062314/56812ad9550346895d8ebfe5/html5/thumbnails/88.jpg)
88
Szilícium nitrid bázisú kerámiák
1970-ben fejlesztették ki• Jobb hősokk állóság• Nagy melegkeménység• Szívós• Szilárdság szívósság arány kedvező• Kémiai stabilitás
Alkalmazás: öntöttvas, hőálló ötvözetek, gömbgrafitos öntöttvas, kéregöntvények