Hvad er værktøjsstål?
Værktøjsstål er en type stål med mekaniske egenskaber, der gør det til et ønskeligt materiale til værktøjer. Værktøjsstål er bemærkelsesværdige for deres hårdhed, evne til at holde en skarp kant eller modstand mod skader fra slid og deformation. Der er et antal legerings- og kulstofstål, der normalt fremstilles gennem et produkt af varmebehandling og slukning, der er egnede som værktøjsstål. Værktøjsstål fremstilles i mange forskellige kvaliteter og kan bruges til at fremstille værktøjer såsom stemplingsdis, konstruktionsudstyr og akser. Ud over at fremstille værktøjer bruges det også i andre applikationer, der kræver materialer med værktøjsstålens mekaniske egenskaber.
De forskellige kvaliteter af værktøjsstål klassificeres ofte i henhold til et system kaldet SAE Steel -kvaliteter eller AISI/SAE -stålkvaliteter, skabt af Society of Automotive Engineers (nu SAE International) og American Iron and Steel Institute. Den kategoriserer hver type stål med et bogstav, der angiver dets egenskaber eller produktionsmethoD, såsom W-klasse til vandhærdet stål eller S-klasse til stødbestandige stål. Hver type stål inden for disse brede kategorier modtager derefter et individuelt nummer, der følger bogstavet.
Den mest almindelige form for værktøjsstål er W-klasse, en form for kulstofstål populær på grund af dets lave omkostninger. Nogle typer W-klasse stål inkluderer også silicium, molybdæn eller mangan for at øge stålens sejhed. Det kaldes vandhærdet, fordi vand bruges under slukning, et trin i produktionsprocessen for mange stål, hvor det opvarmede stål hurtigt reduceres i temperaturen. W-klasseværktøjsstål er hårdt, men har en tendens til at være sprød og står ikke godt op til temperaturer over 150 ° C (150 ° C). W-klasseværktøjsstål bruges ofte til at fremstille klinger, såsom forskydningsblader og barbermaskiner; Maskindele til maskiner, der ikke støder på eller producerer høje temperaturer; og værktøjer som hammere, øvelser ogmejsler.
Grad A, O og D er stål produceret ved koldbearbejdning, en proces, hvor stålet udsættes for mekanisk stress, indtil det gennemgår plastdeformation, en permanent ændring i stålets mikrostruktur. Denne proces øger stålens trækstyrke og hårdhed, mens dens duktilitet sænkes, og de resulterende former for stål bruges ofte til formål såsom klinger og værktøjsmaskiner. O-kvalitet stål er oliehærdet, mens A-klasse er lufthærdet, metoder, der producerer mindre forvrængning i stålet end vandhærdning. D-klasse stål indeholder en stor mængde krom, der udgør 10 procent til 18 procent af legeringen. Foruden chrom, er A-, O- og D-klasse stål ofte legeret med andre metaller, herunder mangan, wolfram og vanadium, og med ikke-metaller såsom svovl og fosfor.
H-klasse stål er varmtarbejdende værktøjsstål, skabt ved at forårsage plastdeformation i stål gennem udvidet eksponering for høje temperaturer. Disse stålHar høj styrke og hårdhed, men lette forvrængninger fra processen med afkøling og termisk sammentrækning gør dem mindre velegnede end koldtarbejdende stål til applikationer med meget stramme tekniske tolerancer. Krom, wolfram og molybdæn er almindelige legeringselementer i stål af denne klasse.
T- og M-kvaliteterne er typer af højhastighedsstål, hvilket er kendetegnet ved dens evne til at bevare høj hårdhed ved høje temperaturer. Denne egenskab gør den velegnet til brug i drevne skæreværktøjer og stemplingsdisser, hvor dens modstand mod den varme, der produceres af friktion, giver den mulighed for at arbejde i højere hastigheder end andre stål. T-klasse stål er opkaldt efter sit høje wolframindhold, mens M-klasse stål indeholder en høj mængde molybdæn. Yderligere legeringselementer, der er almindelige i disse stål, inkluderer vanadium, krom og kobolt.
S-klasse stål er værktøjsstål, der er kendetegnet ved deres høje stødmodstand. De har mindre kulstof end andre stållegeringer, hvilket reducerer deres resiholdning til slid, men øger deres sejhed. S-klasse stål bruges i udstyr såsom jackhammers, der skal være i stand til at modstå stor indflydelse.
Nogle kvaliteter af værktøjsstål har meget specialiserede egenskaber eller formål. F-klasse stål er en type vandhærdet stål, som W-klasse stål, men har overlegen slidstyrke. P-klasse stål eller plastmoldstål bruges i injektionsstøbning og die støbemaskiner. L-klasse eller lavlegeringsspecial-stål er en meget hård type stål, der har lidt legeringsmateriale og meget højt jernindhold.