Co je nástrojová ocel?
Nástrojová ocel je druh oceli s mechanickými vlastnostmi, díky kterým je vhodným materiálem pro nástroje. Nástrojové oceli jsou pozoruhodné svou tvrdostí, schopností držet ostrou hranu nebo odolností vůči poškození otěrem a deformací. Existuje řada legovaných a uhlíkových ocelí, obvykle vyráběných prostřednictvím produktu tepelného zpracování a kalení, které jsou vhodné jako nástrojové oceli. Nástrojová ocel je vyráběna v mnoha různých stupních a může být použita k výrobě nástrojů, jako jsou lisovací formy, stavební zařízení a osy. Kromě výroby nástrojů se používá také v jiných aplikacích, které vyžadují materiály s mechanickými vlastnostmi nástrojové oceli.
Různé třídy nástrojové oceli jsou často klasifikovány podle systému nazývaného jakostní třídy SAE nebo jakostní třídy AISI / SAE, který vytvořila Společnost automobilových inženýrů (nyní SAE International) a Americký institut železa a oceli. Kategorizuje každý typ oceli písmenem, které uvádí jeho vlastnosti nebo výrobní metodu, jako je například třída W pro vodou kalenou ocel nebo třída S pro oceli odolné vůči nárazům. Každý druh oceli v rámci těchto širokých kategorií pak obdrží individuální číslo, které následuje za písmenem.
Nejobvyklejší forma nástrojové oceli je W-třída, forma uhlíkové oceli populární kvůli svým nízkým nákladům. Některé typy oceli třídy W také zahrnují křemík, molybden nebo mangan, aby se zvýšila houževnatost oceli. Říká se tomu kalení vodou, protože voda se používá během kalení, což je krok ve výrobním procesu mnoha ocelí, ve kterém je ohřátá ocel rychle snížena na teplotu. Nástrojová ocel třídy W je tvrdá, ale má sklon být křehká a nevydrží dobře při teplotách nad 150 ° C. Nástrojové oceli třídy W se běžně používají k výrobě nožů, jako jsou střižné čepele a břitvy; části strojů pro strojní zařízení, které se nesetkávají nebo nevyvolávají vysoké teploty; a nástroje jako kladiva, vrtačky a dláta.
Třídy A, O a D jsou oceli vyráběné zpracováním za studena, což je proces, při kterém je ocel vystavena mechanickému namáhání, dokud nepodstoupí plastickou deformaci, což je trvalá změna mikrostruktury oceli. Tento proces zvyšuje pevnost a tvrdost oceli při současném snížení její tažnosti a výsledné formy oceli se běžně používají pro účely, jako jsou nože a obráběcí stroje. O-třída oceli je kalená olejem, zatímco A-třída je kalená vzduchem, metody, které způsobují menší deformaci oceli než kalení vodou. Ocel třídy D obsahuje velké množství chrómu, který tvoří 10 až 18 procent slitiny. Kromě chromu jsou oceli třídy A, O a D často legovány s jinými kovy, včetně manganu, wolframu a vanadu, a s kovy, jako je síra a fosfor.
Ocel třídy H je nástrojová ocel pro zpracování za tepla, která se vytváří působením plastické deformace v oceli při dlouhodobém vystavení vysokým teplotám. Tyto oceli mají vysokou pevnost a tvrdost, ale díky mírným zkreslením způsobeným chlazením a tepelným stahováním jsou méně vhodné než ocel pro zpracování za studena pro aplikace s velmi těsnými konstrukčními tolerancemi. Chrom, wolfram a molybden jsou běžné legující prvky v ocelích této třídy.
Třídy T a M jsou typy vysokorychlostní oceli, která se vyznačuje schopností udržet vysokou tvrdost při vysokých teplotách. Díky této vlastnosti se dobře hodí pro použití v poháněných řezných nástrojích a lisovacích nástrojích, kde jeho odolnost vůči teplu vytvářenému třením umožňuje práci při vyšších rychlostech než u jiných ocelí. Ocel typu T je pojmenována pro svůj vysoký obsah wolframu, zatímco ocel třídy M obsahuje vysoké množství molybdenu. Mezi další legující prvky běžné v těchto ocelích patří vanad, chrom a kobalt.
Ocele třídy S jsou nástrojové oceli, které se vyznačují vysokou odolností proti nárazům. Mají méně uhlíku než jiné slitiny oceli, což snižuje jejich odolnost proti oděru, ale zvyšuje jejich houževnatost. Ocel třídy S se používá v zařízeních, jako jsou kladiva, která musí být schopna odolat silnému nárazu.
Některé třídy nástrojové oceli mají velmi specializované vlastnosti nebo účely. Ocel třídy F je druh oceli kalené vodou, jako ocel třídy W, ale má vynikající odolnost proti opotřebení. Ocel typu P nebo ocelová plastová forma se používá ve vstřikovacích a tlakových licích strojích. L-třída, nebo nízkolegovaná speciální ocel, je velmi houževnatý typ oceli, který má malý legovací materiál a velmi vysoký obsah železa.