Yearly Archives: 2023

Pod pojmem jakost nástrojových ocelí chápeme souhrn materiálových vlastností oceli, který umožňuje bezproblémové zpracování oceli na nástroj  a optimální funkci nástroje. Jakost NO je proto vždy spojena s konkrétní technologií výroby nástrojů a konkrétními podmínkami práce nástroje. Při změně technologie výroby nástroje, či změně podmínek práce nástroje se může stát  původně kvalitní ocel pro nové podmínky zcela nepoužitelnou.

Materiálové vlastnosti oceli jsou určeny chemickým složením, strukturní stavbou a zbytkovým pnutím. Ocel stejného chemického složení určena normou se může výrazně lišit strukturní stavbou i zbytkovým pnutím v závislosti na použité technologii hutní výroby či konečného tepelného zpracování. To znamená, že vlastnosti ocelí stejného chemického složení se mohou výrazně lišit. Obdobně ocel stejného chemického složení i stejné struktury s různou úrovní zbytkového pnutí může mít odlišné vlastnosti, které se projeví například zvýšenou deformací po mechanickém či tepelném zpracování.

Materiálové vlastnosti oceli obyčejně dělíme na vlastnosti funkční a technologické. Technologické vlastnosti oceli jsou spojeny s výrobou nástrojů a proto se projeví při zpracování oceli na nástroj. Mezi technologické vlastnosti patří například tvařitelnost ,kalitelnost, prokalitelnost, velikost deformací po tepelném zpracování, obrobitelnost, obrusitelnost a leštitelnost.

Funkční vlastnosti pak souvisí se způsobem a velikostí zatěžování nástroje. Sem patří například tvrdost, pevnostní hodnoty, odolnost proti rázovitému zatěžování, houževnatost, odolnost proti tepelnému zatěžování, otěru, adhezi, proti křehkému lomu, korozi.

Nástrojové oceli – NO můžeme rozdělit do skupin podle různých hodnotících kritérií. Nejdůležitějším kritériem je rozdělení podle vlastností. Ve skupinách jsou proto zařazeny oceli podobných vlastností a tím i podobného použití.

Dalšími kritérii pro rozdělení ocelí do skupin je chemické složení a strukturní stavba. Protože již víme, že vlastnosti ocelí jsou dány chemickým složením, strukturní stavbou a zbytkovým pnutím, je zřejmé, že toto rozdělení musí více. či méně souviset s rozdělením do skupin podle vlastností.

Většina NO se vyznačuje vysokou tvrdostí, pevností a odolností proti otěru. Tyto vlastnosti získávají oceli po kalení, kdy vzniká martenzit. Ne všechny NO si však udržují tyto vlastnosti i po tepelném zatěžování – Tz.

Základní vlastností pro rozdělování NO do skupin je proto odolnost Tz. Podle této odolnosti dělíme oceli na oceli s nízkou odolností proti Tz. Zvýšenou a vysokou odolností proti Tz.

Oceli s nízkou odolností po Tz, ztrácejí již při ohřevu na teploty 200-300 C v rozhodující míře své vlastnosti, to znamená tvrdost, pevnost a odolnost proti otěru. Je to způsobeno tím, že při těchto teplotách již dochází k prudkému vylučování karbidů z martenzitu a koagulaci karbidů.Většinou se zde jedná o jednoduché karbidy cementovitého typu. Z hlediska chemického složení se jedná o oceli uhlíkové, či nízko legované s maximálním obsahem legujících prvků 2-4%. Z hlediska strukturní stavby se jedná o oceli podeutektoidní, eutektoidní a nadeutektoidní.

Oceli se zvýšenou odolností proti Tz si udržují vysokou tvrdost, pevnost a odolnost proti otěru do teplot přibližně 400 C. Jsou to oceli s vysokým obsahem Cr ( 3-18% ) a s vysokým obsahem C vyšším než 1-1,5%. Tyto oceli z hlediska strukturní stavby jsou většinou oceli ledeburické. Získávají vysokou tvrdost a pevnost v důsledku martenzitické přeměny. Při popouštění na teploty 250-400 C se vylučují z martenzitu karbidy Cr. Tyto karbidy při teplotách do 400 C obtížně koagulují a proto si tyto oceli ponechávají vysokou tvrdost až do teploty 400 C. Mezi tuto skupinu ocelí patří i oceli komplexně legované s Cr, Mo, W a V se sníženým obsahem C, než u ocelí Ledeburitickcýh. Tyto oceli jsou buď eutektoidní či nadeutektoidní. Komplexní karbidy, které se vylučují z martenzitu zůstavají disperzní až do teploty 500 C. Této skupině ocelí patří i podeutektoidní oceli Cr-Mo a Cr-W s 0,25-0,5% C, které se popustí na tvrdosti 40-50 HRc a tuto tvrdost si udrží až do teplot 500 C.

Oceli s vysokou odolností proti popuštění jsou oceli vysokolegované, které dosahují vysokou tvrdost a odolnost proti popuštění v důsledku dvojího zpevnění. Jednak martenzitickou přeměnou při kalení, vylučováním disperzních karbidů při popuštění. Jedná se o komplexní karbidy Cr, W, Mo, V. Tyto oceli si udržují vysokou tvrdost, pevnost a odolnost proti popuštění do teplot 550-650 C, v případě intermetalického zpevnění i teploty přes 700 C. Tyto oceli jsou ledeburitické již při obsahu C 0,6% a při tomto obsahu C se nazývají oceli rychlořezné. Při menším obsahem uhlíku a legujících prvků se jedná o oceli eutektoidní a nadeutektoidní. Tyto oceli se často používají jako zápustkové oceli pro zvýšené teploty tváření.