CS238705B1 - Nástrojová ocel pro výrobu řezných nástrojů na zpracování dřeva - Google Patents

Abstract

Nástrojová ocel vhodná pro výrobu výkonných nástrojů na zpracování dřeva, zejména kotoučových a pasových pil. Ocel obsahující v hmotnostním množství uhlík 0,80 az 1,00 *, mangan 0,30 až 0,60 56, chrom 0,30 až 0,50 56, vanad 0,15 až 0,30 56, fosfor max. 0,030 56, síru max. 0,030 56, obsahuje dále od 0,70 do 1,00 56 křemíku a 0,02 až 0,50 % niklu.

Description

(54) Nástrojová ocel pro výrobu řezných nástrojů na zpracování dřeva

Nástrojová ocel vhodná pro výrobu výkonných nástrojů na zpracování dřeva, zejména kotoučových a pasových pil. Ocel obsahující v hmotnostním množství uhlík 0,80 az 1,00 *, mangan 0,30 až 0,60 56, chrom 0,30 až 0,50 56, vanad 0,15 až 0,30 56, fosfor max. 0,030 56, síru max. 0,030 56, obsahuje dále od 0,70 do 1,00 56 křemíku a 0,02 až 0,50 % niklu.

Vynález ze týká nástrojová oceli, vhodná pro výrobu výkonných nástrojů na zpracování dřeva, zejména kotoučových a pásových pil.

Nástroje na zpracování dřeva se dosud vyrábějí z nástrojových ocelí nelegovaných nebo středně legovaných manganem, chrómem a vanadem. Pro kotoučová a pásová pily se používá např. nástrojových ocelí 19 418, 19 419, 19 428 nebo ocelí DIN 1 830, 1 840 apod. Tyto oceli zpravidla obsahují 0,6 až 0,9 % uhlíku, 0,2 až 2,0 % manganu, 0,10 až 0,40 %, resp. 1,0 až 2,0 % křemíku, 0,4 až 0,7 % cftromu, 0,05 až 0,20 % vanadu. Chemické složení je voleno tak, aby nástroj· měly dobré řezné vlastnosti, odolnost proti opotřebení, rozměrovou stálost a vysokou houževnatost při pevnosti 1 600 až 2 100 MPa. Vedla toho se od nástroje na dřevo požaduje, aby při vysokých řezných rychlostech a zvýšené teplotě zachoval svůj tvar, předepsanou tuhost a pružnost. Chemické složeni dosud používaných druhů ocelí pro výrobu pil nezaručuje spolehlivé dosažení stejnoměrných jemnozrnných mikrostruktur, ze kterých jsou pak odvozeny i ostatní vlastnosti nástrojů. Při kalení těchto oceli do oleje so zpravidla nedosahuje požadované prokalitolnosti a tvrdosti. Při ohřevu nástroje na pracovní teploty během řezání dochází ko snižování tvrdosti, a tím k sníženi řezných vlastností a větším opotřebení. Zahřátim nástroje během úkonu dochází často k jeho deformaci, a tím ke snížení životnosti nástroje. Za účelem zlepšeni řezných vlastnosti se v některých případech přidává do oceli wolfram, resp. molybden, což ovšem zvyšuje náklady na výrobu nástrojů. U oceli s obsahem křemíku nad 1 % dochází při tuhnutí oceli v ingotech hmotnosti nad 3 t ke zvýšené segregaci prvků po výšce i průřezu ingotu. Tato chemická nestejnorodoet se neodstraní delším zpracováním, ingotů přes předvalky a za tepla válcovaný plech. Chemická nestejnorodost působí následné zvýšené borcení nástroje při jeho tepelném zpracování i při vlastní exploataci při zvýšené pracovní teplotě. Vysoký obsah křemíku zvyšuje aktivitu uhlíku v oceli při ohřevu polotovarů pro válcování plachu i při vlastním tepelném zpracování nástrojů, a tím dochází ke zvýšení hloubky oduhličení a vyskytují sa i výrobky s totálním oduhličením povrchových vrstev.

Uvedené nedostatky odstraňuje nová nástrojová ocel podle vynálezu, obsahující v hmotnostním množství uhlík 0,80 až 1,00 %, mangan 0,30 až 0,60 %, chrom 0,30 až 0,50 %, vanad 0,15 až 0,30 $, fosfor max. 0,030 %, síru max. 0,030 5É. Podstata vynálezu spočívá v tom, že ocel dále obsahuje 0,70 až 1,00 % křemíku a 0,02 až 0,50 % niklu.

Nástrojová ocel podle vynálezu má zaručenou prokalitelnoet podle SSN 42 0447 vyjádřenou Indexem prokalitelnoati J 750 - 5* Při teplotě 400 °C si zachovává tvrdost 50 HRc. Ocel vyniká velmi vysokými hodnotami mechanických vlastností, např. při popouštění na 460 °C sa pohybuje mez kluzu v rozmezí 1 620 až 1 720 MPa, maz pevnosti 1 670 až 1 810 MPa, tažnost min. 8 % a kontrakce min. 25 %· Vymezené rozmezí obsahu křemíku v oceli podle vynálezu zaručuje výrobu oceli v ingotech do 5 t s přípustnou segregací prvků a výrobu plechu bez rozeznatelných chemických nestejnorodostí. Kombinace obsahu niklu, vanadu a křemíku v oceli vytváří podmínky pro tvorbu velkého množství kryatalizačních zárodků, a tím jemnozrnnou strukturu oceli v celám procesu zpracování až na hotový výrobek. U oceli podle vynálezu se dosahuje stupně oduhličení srovnatelného e běžně používanými ocelemi obsahujícími chrom a omezený obsah křemíku, např. ocel 19 418. Totální oduhličení nebylo v průběhu zpracování oceli zjiětěno. Nástroje vyrobené z táto oceli, zejména věak kotoučové pily, sa při tepelném zpracování nebortí a při provozu i za zvýšených teplot do 300 °C ai zachovávají svůj tvar.

Podle jednoho příkladu provedení byla vyrobena ocel o chemickém složení 0,85 % uhlíku, 0,43 % manganu, 0,86 % křemíku, 0,009 % fosforu, 0,022 5Í síry, 0,3 % ohromu, 0,12 % niklu a 0,18 % vanadu. Kalením oceli do oleje nebo do vody z teploty 870 °C bylo dosaženo tvrdosti 60 až 62 HRc, prokalitslnosti vyjádřená indexem prokalitelnoati J 810/830 - 5. Popouštěním oceli na teplotu 400 °C si ocel zachovala tvrdost 55 až 56 HRc. Po popouštění oceli na teplo tu 460 °C bylo dosaženo meze kluzu 1 690 MPa, meze pevnosti 1 760 MPa, tažnosti 10 % a kontrakce 32,7 $.

Podle jiného přikladu byla vyrobena ocel s 0,85 % uhlíku, 0,48 % manganu, 0,87 % křemíku, 0,008 % fosforu, 0,025 % síry, 0,45 % chrómu, 0,09 % niklu a 0,16 % vanadu. Index prokalitelnosti byl J 830 - 5, po kalení do vody z teploty 850 °C bylo dosaženo tvrdosti 62 HRc. Popouštěním na 460 °C si ocel zachovala tvrdost 49 HRc a mechanické vlastnosti vykázaly tyto hodnoty - mez pevnosti 1 680 MPa, mez kluzu 1 610 MPa, tažnost 10 % a kontrakce 31,5 %.

Z této oceli vyrobené kotoučové pily na dřevo vykázaly ve srovnání s kotoučovými pilami vyrobenými z oceli 19 418 zvýšení životnosti o 50 %.

Claims (1)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   Nástrojová ocel pro výrobu řezných nástrojů na zpracování dřeva, obsahující v hmotnost ním množství uhlík 0,80 až 1 ,00 96, mangan 0,30 až 0,60 %, chrom 0,30 až 0,50 %, vanad 0,15 až 0,30 %, fosfor max. 0,030 %, síru max. 0,030 %, vyznačená tím, že dále obsahuje od 0,70 do 1,00 % křemíku a od 0,02 do 0,50 % niklu.