CZ289874B6

CZ289874B6 - Základní materiál pro výrobu polotovarů pilových listů pro kotoučové pily, řezací kotouče, rámové pily, jakoľ i pro řezací a ąkrabací zařízení

Info

Publication number: CZ289874B6
Application number: CZ19974132A
Authority: CZ
Inventors: Hans Joachim Deimel
Original assignee: Carl Aug. Picard Gmbh & Co. Kg
Priority date: 1995-06-30
Filing date: 1996-06-27
Publication date: 2002-04-17
Also published as: ATE172253T1; CN1189194A; SK283013B6; SK177697A3; SI9620083A; EP0751234B1; HUP9901443A3; CZ413297A3; SI9620083B; EP0751234A1; RU2127174C1; ES2103242T3; US6375762B1; DE59503930D1; EP0835331A1; CA2226145A1; JPH11508964A; ES2153968T3; WO1997002367A1; ATE198494T1

Abstract

Z kladn materi l, vytvo°en² z oceli se z kladn m obsahem uhl ku men m ne 0,3 % hmotn. uhl ku, m v d sledku termochemick ho zpracov n okrajov oblasti obohacen 0,5 a 1,1 % hmotn. uhl ku, kter p°ech zej za klesaj c ho obsahu uhl ku do uhl kem neobohacen nebo jen nepatrn obohacen oblasti, p°i em okrajov oblasti obohacen uhl kem a oblast neobohacen uhl kem tvo° sendvi ovou strukturu.\

Description

Základní materiál pro výrobu polotovarů pilových listů pro kotoučové pily, řezací kotouče, rámové pily, jakož i pro řezací a škrabací zařízení

Oblast techniky

Vynález se týká základního materiálu pro výrobu polotovarů pilových listů, zejména pro kotoučové pily, řezací kotouče, rámové pily, jakož i pro řezací a škrabací zařízení, ve tvaru tabule sestávající, vycházeje od jejího povrchu, vytvořeného ze dvou krycích ploch, dvou ploch čelních hran a dvou ploch podélných hran, ze základní oceli obohacené uhlíkem, přičemž základní ocel má základní obsah uhlíku menší než 0,3 % hmotnostního a díky termochemickému zpracování vykazuje, vycházeje nejméně od jedné krycí plochy, okrajové oblasti obohacené uhlíkem, které za klesajícího obsahu uhlíku přecházejí do uhlíkem neobohacené nebo jen málo obohacené oblasti, čímž se vždy z více uhlíkem obohacené okrajové oblasti a z uhlíkem neobohacené nebo málo obohacené oblasti vytváří sendvičová struktura.

Dosavadní stav techniky

Je známo, že se pro výrobu základního materiálu pro polotovary pilových listů, zejména pro kotoučové pily, řezací kotouče, rámové pily, stejně tak jako pro řezací a obráběcí zařízení, obvykle používají nástrojové oceli s obsahem uhlíku mezi 0,5 a 1,0% hmotn. nebo nízkolegované konstrukční oceli (jako oceli k zušlechtění). Tepelné zpracování těchto materiálu se přitom provádí s cílem dosáhnout homogenní struktury a rovnoměrně vysoké tvrdosti v celé oblasti tloušťky. Nezbytná houževnatost základního materiálu se dosáhne cíleným popouštěním, přičemž toto je ale nutně spojeno se snížením tvrdosti. Vždy podle účelu použití a specifické zátěže základního materiálu, například pro pily, se v současnosti vyrábějí tvrdosti mezi kolem 17a50HRC.

Zejména při procesu válcování za tepla obvykle používané nástrojové oceli nebo oceli k zušlechtění a při jejím austenitizačním zpracování pro kalení difunduje uhlík z okrajové vrstvy materiálu. Dochází k oduhličení povrchu, takže po tepelném zpracování se oduhličená a malou tvrdost vykazující okrajová vrstva musí odbrousit.

Pro zvýšení trvanlivosti se velký počet pil tvrdě chromuje, osazuje se tvrdokovem nebo diamantem nebo stelituje. Osazování se provádí letováním nebo slinováním. Těmito opatřeními se značně zlepší trvanlivost, aniž by se ovlivnila vlastní pevnost polotovarů pilových listů. Pomocí opatření pro zlepšení trvanlivosti se ale výrazně zvýší výrobní náklady vynaložené na tyto pily. To vede nutně k redukci počtu pilových zubů, popřípadě segmentů, čímž se zhorší jakost řezu a zvýší se emise hluku.

Z firemní tiskoviny: „Sie + Wir“ firmy Stahlwerke Sůdwestfalen, sešit 14/1975, jsou známy výrobní procesy pro různé typy pil, přičemž se poukazuje na to, že se stále kladou požadavky na výrobu co nejrovnějšího plechu s co nejnižším pnutím, s nízkými hodnotami oduhličení a s homogenní strukturou. Použité oceli musí mít po kalení a popouštění velmi jemnozmnou strukturu s dobou houževnatostí, aby se bezpečně zachycovaly vznikající odstředivé a řezné síly.

Typizace pil v uvedeném firemním časopisu se opírá o obvyklé rozdělení na tři skupiny, provedené podle opracovávaného řezaného materiálu. Podle skupiny řezného materiálu se kladou různé požadavky na vlastnosti pil. Tyto skupiny jsou následující:

1. pily pro řezání dřeva a plastu (kotoučové pily pro řezání dřeva, kotoučové pily osazené tvrdokovem, lesní pily a rámové pily),

-1 CZ 289874 B6

2. pily na kov (segmentové kotoučové pily, rozřezávací pily, kotoučové pily používané za tepla),

3. pily na kamenivo (diamantové kotoučové pily, diamantové rámové pily).

Jedním z požadavků, které se kladou na pilové listy, je existence vysoké pevnosti v ohybu, popřípadě tvarová stálost. Pro stabilizaci rámových pil, pásových pil, kotoučových pil a rychlořezných pilových listů, stejně tak jako diamantových kotoučů, zejména pro vyrovnávání pnutí vyvolaných v nástroji nerovnoměrným zahříváním, spočívá známý způsob v tom, že vyvolá v určitých oblastech působením pnutí na list v listu cíleně vlastní pnutí („Vergleichende Untersuchungen uber das Spannen von Kreisblattem mit Maschinen und Richthámmem (Srovnávací šetření kolem upínání kotoučových pilových listů u strojů a vyrovnávacích kladiv”) ve zvláštním výtisku “Holz ais Roh-und Werkstoff’, sv. 21 (1963), str. 135 až 144). Takovéto vytvoření vlastního pnutí se může v kalených ocelových kotoučích nebo ocelových pásech vytvořit kováním za studená kladivem nebo strojem válcováním nebo tlačením, což ale představuje v každém případě nákladný obráběcí krok při výrobě.

Termochemické obohacení hutních materiálů a ocelárenských materiálů uhlíkem je samo o sobě dlouho známé a označuje se jako nauhličování. Když se současně do materiálu zavádí dusík, mluví se o nitrocementaci. Přehled týkající se nauhličování zprostředkuje například článek „Der Aufkohlungsvorgang (Proces nauhličování)“ v Harterei Technische Mitteilungen, sv. 50 (1995), 2, str. 86 až 92. Proces nauhličování se může provádět v plynném prostředí, v solné lázni nebo v prášku a provádí se obvykle při teplotách mezi 900 a 1000 °C. Jako donor uhlíku slouží přitom prostředky, jejichž aktivita uhlíku musí být vyšší než jeho aktivita u železného materiálu. Uhlík předaný donorem difunduje do okrajové vrstvy materiálu, který se má nauhličovat. Podle zvolených parametrů procesu, jako je teplota a doba zpracování, stejně tak jako podle aktivity uhlíku u nauhličovacího prostředku a podle složení železného materiálu, se nastaví charakteristický profil koncentrace uhlíku. Se vzrůstající vzdáleností od okraje kontinuálně klesá obsah uhlíku, až uvnitř materiálu jeho obsah odpovídá výchozí úrovni. Charakteristickou a pro praxi významnou veličinou je přitom hloubka nauhličení A₍. Hloubka nauhličení A_t je definována jako kolmá vzdálenost od povrchu až k mezi, která charakterizuje tloušťku nauhličené vrstvy. Obsah uhlíku, při kterém se této meze dosáhne, podléhá normě (viz DIN EN 10 052) a je obvykle dohodnut jako množství 0,35 % hmotn. uhlíku. Z toho co se uvádí v uvedeném článku ale není znám základní materiál výše uvedeného druhu ve spojitosti sjeho použitím pro výrobu polotovarů pilových listů, zejména pro kotoučové pily, řezací kotouče, rámové pily, jakož i pro řezací a škrabací zařízení. Se zvyšující se dobou nauhličování se zvětšuje hloubka nauhličení A_tobrobku, přičemž určitou roli hraje také jeho geometrie. Tak dochází u konvexně zakřivených povrchů obrobku na hranách nebo špičkách ke vzniku větší hloubky nauhličení A_t, neboť uhlík, který difunduje dovnitř ze všech stran, zde má k dispozici menší objem. Tím může docházet k nadměrnému nauhličení, které je charakterizované vylučováním karbidů, popřípadě po kalení nevítaně zvýšeným zbytkovým obsahem austenitu.

Článek představuje teoretické pojednání, ve kterém jsou spojeny v sumárním přehledu výpočty profilu koncentrace uhlíku v nauhličených železných a ocelárenských materiálech, které byly provedeny různými autory. Do jaké míry jsou přitom uvedené matematické modely založeny na experimentálních zkoumáních skutečných obrobků a jak se skutečností souhlasí, není možné z článku bez znalosti sekundární literatury seznat. Autoři článku se opírají o velký počet různých zdrojů, přičemž není možné předpokládat, že by příslušné výsledky jednoho autora byly získány za stejných podmínek jako výsledky jiného autora, popřípadě jiných autorů, a zda se proto dají navzájem přenášet. Zejména se u matematického modelování vyšlo ze zjednodušených předpokladů, které nejsou v praxi takto splněny. Proto se také uvádějí jen jako záchytné hodnoty pro posouzení různých veličin, jako například použitelné hloubky kalení. Pochody oduhličení apřeuhličení na okrajích, stejně tak jako jevy při kalení a popouštění, jsou v matematických modelech zohledňovány jen nedostatečně, popřípadě nejsou vůbec zohledněny. Zejména u geometrických tvarů označených jako „deska“ se uvažuje s abstrakcí oproti reálné geometrii

-2CZ 289874 B6 konstrukčních součástí, když se při pochodu nauhličování pozoruje například jen rovná plocha, popřípadě polovina nekonečného prostoru. Základní materiál ve tvaru tabule, který je uveden výše, popsán není, ani z článku nelze v principu seznat vhodnost nauhličeného materiálu nebo kritéria vhodnosti pro nějaký účel použití. Průmyslová použitelnost popsaných výsledků s ohledem na přenesení na výše uvedený základní materiál nebo dokonce korelace vůči charakteristickým veličinám, které se požadují pro polotovary pilových listů pro dělicí, řezací a škrabací zařízení, nejsou seznatelné.

Z DE-OS 24 31 797 je znám způsob uvedeného druhu pro výrobu vysoce legované pásové oceli, která se používá jako rychlořezná ocel a nástrojová ocel mimo jiné pro účely výroby ohebných čepelí, popřípadě břitů, jako například použití pro holicí čepelky nebo listy pily na kovy. Vysoký obsah legujících prvků a druh legujících prvků, například 12 až 13 % hmotn. chrómu, čímž se může dosáhnout vysoké tvrdosti při vyšších teplotách, odpovídá tomuto účelu použití pásové oceli, podle výše uvedeného začlenění do druhé skupiny, pro pily na kov, popřípadě holicí čepelky. Vysoce legované oceli s dodatečně vysokým obsahem uhlíku se při procesu válcování za tepla a válcování za studená dají špatně zpracovávat, to znamená, že jsou ohroženy trhlinami a lomy. Proto se pásový materiál podle popsaného způsobu nejdříve buď slinuje nebo válcuje za studená a potom se celoplošně nebo částečně v oblasti břitů nauhličí. Nauhličení se provádí po celém průřezu, popřípadě tloušťce pásového materiálu. Tím se ustaví po celé, v souladu s předpokládaným použitím materiálu malé tloušťce pásové oceli koncentrace uhlíku s téměř konstantním průběhem, která co se týká své výše odpovídá koncentraci uhlíku u nástrojových ocelí.

Z AT-PS 372 709 je znám řezný nástroj, zejména pila, z legované oceli, který je v oblasti svých pracovních ploch, popřípadě ozubení až do hloubky od 0,02 až do 0,10 mm, obohacen uhlíkem na 1,8 až 2,2 % hmotn. uhlíku, přičemž obsah uhlíku dosahuje v hloubce 0,15 až 0,25 mm obsah uhlíku jako u legované oceli. Legovaná ocel je ze železa s nevyhnutelnými nečistotami a obsahuje 0,1 až 0,3% hmotn. uhlíku, 0,2 až 2,0% hmotn. křemíku, 0,2 až 1,5 % hmotn. manganu, 5,0 až 7,0% hmotn. chrómu, 1,0 až 2,0% hmotn. wolframu, 1,0 až 2,0% hmotn. molybdenu, 0 až 2,0 % hmotn. vanadu, 0 až 0,5 % hmotn. titanu, 0 až 0,5 % hmotn. niobu. Pro výrobu řezného nástroje se materiál předkovku, zejména pilový list, podrobí nauhličení při teplotách v rozmezí 850 až 1050 °C, načež následuje kalení ve vzduchu, oleji nebo horké lázni. Malá hloubka nauhličení A_t a silné nauhličení vedou od krycí plochy ve směru k oblasti nenauhličené v okrajové oblasti základní oceli k vytvoření středních gradientů uhlíku od kolem 6 až do 14 % hmotn. C/mm. Tímto způsobem se má získat zejména povrchová vrstva se zvýšenou odolností vůči opotřebení. U použitého legování se jedná o speciální ocel, které odpovídá co do obsahu legujících prvků legování rychlořezné oceli, aniž by ovšem vykazovala tomu odpovídající vysoký obsah uhlíku. Obsah uhlíku je přitom typický, vysoký obsah legujících prvků je ale pro cementační oceli atypický. Použití takovéhoto materiálu sleduje ten cíl, aby se uvedeným a popsaným způsobem provedeným legováním nahradila rychlořezná ocel. I zde je - podobně jako u způsobu podle DE-OS 24 31 797 - kromě toho sledováno snížení výrobních nákladů snížením rizika výroby zmetků a ušetření materiálu tím, že se zabrání přebytečnému použití pásové oceli při jejích pochodech přetváření. Přitom se může v nástroji dosáhnout vysoká tvrdost při vyšších teplotách, která je charakterizována popouštěcími teplotami 500 °C a vyššími. U tvrdosti jádra materiálu je přitom nutno vycházet jako u rychlořezných ocelí z hodnoty kolem 45 až 55 HRC.

Nedostatkem tohoto řezného nástroje a způsobu jeho výroby je to, že se pásové pily musí vysloveně vyloučit, domněle proto, že se nemůže dosáhnout potřebná pevnost v tahu a bez únavy při střídavém napětí v ohybu. Dále se vyrábí polotovary pilových listů pily děrovky například vysekáváním, frézováním a rozváděním zubů, které se teprve potom nauhličují, kalí a popouštějí. Musí se ale vycházet z toho, že pilové listy se nedají po tomto zpracování s ohledem na vysoký obsah uhlíku v okrajové vrstvě již rozvádět. V důsledku nauhličování, ke kterému dochází ze všech stran, například na zubech pily, může kromě toho tak, jak je to výše popsáno, dojít

-3CZ 289874 B6 v určitých okrajových oblastech k přeuhličení, které tím, že vede ke zkřehnutí materiálu, se projevuje nepříznivě na řezných vlastnostech a pevnosti zubů.

Vynález si klade za úkol poskytnou základní materiál výše uvedeného druhu, pomocí něhož by se s vysokou reprodukovatelností mohly vyrábět polotovary pilových listů pro kotoučové pily, rozřezávací kotouče, rámové pily, stejně tak jako pro řezací a škrabací zařízení se zvýšenou pevností konstrukčních dílů za zabránění vytvoření oduhličené okrajové oblasti, přičemž pro zvýšení odolnosti vůči opotřebení by byla dosažitelná větší tvrdost na povrchu při stejné provozní bezpečnosti, popřípadě bezpečnosti proti zlomu a snížila se emise hluku při provozu. Dále by měly být z tohoto základního materiálu vyrobitelné zejména neosazené pily na dřevo a plasty, jako například kotoučové pily na dřevo, lesní pily a rámové pily, které by při malém nákladu na výrobu měly dlouhou životnost.

Podstata vynálezu

Tato úloha je vyřešena základním materiálem výše uvedeného druhu, u kterého má základní materiál v důsledku termochemického zpracování, vycházeje nejméně od jedné krycí plochy, okrajové oblasti obohacené 0,5 až 1,1 % hmotn. uhlíku, které přecházejí za snižujícího se obsahu uhlíku do uhlíkem neobohacené nebo jen málo obohacené oblasti, přičemž na plochách hran je sendvičová struktura, která je vytvořena z okrajové uhlíkem obohacené oblasti a z oblasti nauhličování, ale může to být také výhodně proces nitrocementace, když médium pro nauhličení obsahuje dusík nebo sloučeniny dusíku, jako například amoniak. Nitridy vytvořené takto v základním materiálu podle vynálezu způsobují dodatečné zvýšení odolnosti vůči opotřebení a působí proti únavě materiálu.

Tímto způsobem se mohou nahradit obvykle používané nástrojové oceli s vysokým stupněm čistoty základním materiálem podle vynálezu, jehož základní ocel, s výhodou nízkolegovaná nebo nelegovaná, nemusí odpovídat těmto požadavkům na čistotu. Speciální oceli nejsou zapotřebí jako výchozí materiál, což znamená snížení nákladů na výrobu oceli. Pomocí základního materiálu podle vynálezu se dá dosáhnout nejen větší odolnost vůči opotřebení na krycích plochách, nýbrž i vyšší pevnost konstrukčních dílů, vyznačující se například vyšší pevností v ohybu, statickou tuhostí při ohybu nebo meze únavy při střídavém napětí v ohybu.

Základní materiál může mít také s výhodou takovou sendvičovou strukturu, která sestává z jedné krycí plochy obohacené uhlíkem, vnitřního jádra neobohaceného uhlíkem nebo obohaceného jen malým množstvím uhlíku a další krycí plochy základního materiálu obohacené uhlíkem. Tato struktura existuje po výrobě pil, rozřezávacích kotoučů nebo řezacích zařízení, potom i na zubech pily, popřípadě břitech. Při opakovaném použití nástroje dochází proto podél tloušťky materiálu k nerovnoměrnému opotřebení a sice k tak zvanému vymletí. To znamená, že se tvrdé a proti opotřebení odolné krycí plochy opotřebovávají pomaleji než jádro neobohacené uhlíkem, čímž plocha hran získá konkávní tvar a v oblasti břitu dojde k samoostřícímu účinku.

Ukázalo se, že vzhledem ktomu, že se fyzikální vlastnosti základního materiálu dají postupně měnit pomocí různého obsahu uhlíku, je pro vlastnosti opotřebení a pevnosti, které se mají docílit v polotovarech pilových listů, zvláště výhodné, když má koeficient vypočtený z hloubky nauhličení A, okrajové oblasti základního materiálu, ve které je obsah uhlíku 0,35 % hmotn. a z tloušťky základního materiálu, hodnotu 0,15 až 0,40. Hloubka nauhličené oblasti může být přitom zvolena tak, aby po kalení a popouštění termochemicky zpracované základní oceli měla maximálně 1/3 celkové tloušťky základní oceli v podstatě původní tvrdost základního materiálu nebo nepatrně vyšší tvrdost a nejméně kolem 2/3 tloušťky základního materiálu měly vyšší tvrdost. Zejména je výhodné, aby po kalení a popouštění termochemicky zpracované základní oceli maximálně kolem 50 % tloušťky základního materiálu mělo v podstatě původní tvrdost základní oceli nebo nepatrně vyšší tvrdost a minimálně kolem 50 % tloušťky základního materiálu mělo vyšší tvrdost. S výhodou je po kalení a popouštění tvrdost krycích ploch

-4CZ 289874 B6 základního materiálu v rozmezí kolem 50 až 63 HRC, s výhodou v rozmezí 55 až 60 HRC a v oblastech neobohacených uhlíkem okolo 20 až 40, s výhodou okolo 30 až 35 HRC. Obohacení základní oceli uhlíkem se provádí s výhodou oboustranně na celé krycí ploše ocelového plechu, obohacení uhlíkem se může ale provádět pro výlučné vytvoření speciálních vlastností v pozdější oblasti zubů pily oboustranně i jen částečně nebo se dílčí oblasti mohou opatřit místy pro pozdější letování nebo podobně, které se neobohatí uhlíkem. Oblasti neobohacené uhlíkem nebo obohacené uhlíkem jen nepatrně sestávají po kalení a popouštění z feriticko-perlitické směsné struktury surového materiálu a/nebo zbainitu, s výhodou v jeho dolním stupni.

Tak se mohou při malých požadavcích na základní ocel vyrobit pily, které sestávají z ocelového plechu, který je s výhodou oboustranně, nebo ale i jen částečně obohacen pomocí termochemického zpracování, zejména nauhličení, uhlíkem. S překvapením bylo zajištěno, že se při použití základní oceli v velmi nízkým obsahem uhlíku 0,1 až 2,2 % hmotn. a následujícím nauhličením kalením a popouštěním, tj. po ukončení tepelného zpracování, dají vyrobit pily, které, vztaženo na tloušťku a plochu, nemají lineární průběh závislosti tvrdosti na pevnosti a mají zlepšenou jakost. Okrajová oblast základní oceli, obohacená uhlíkem, má přitom ve směru od krycí plochy k oblasti neobohacené uhlíkem příznivější střední gradient uhlíku od kolem 0,25 do 0,75 % hmotn. C/mm, s výhodou od 0,40 do 0,50 % hmotn. C/mm.

Zatímco běžné pily mají průběžně martenzistickou strukturu s homogenními vlastnostmi, existuje tato u pil vyrobených ze základního materiálu podle vynálezu pouze na povrchu oblastí obohacených uhlíkem. Požadavky na tažnost jsou co nejvíce splněny měkčím jádrem, zatímco povrch se svou tvrdostí - v případě neosazené nebo nestelitované pily - určuje dobrou oddělitelnost třísek a vysokou stabilitu pily.

Jak již bylo vylíčeno, jsou nízkolegované nebo nelegované stavební oceli jako základní oceli pro základní materiál podle vynálezu upřednostňovány. Všechny oceli, nelegované nebo legované, které se mohou použít jako cementační oceli, se hodí jako základní materiál podle vynálezu. Rovněž se mohou používat zušlechtěné oceli s nízkými obsahy uhlíku, jakož i oceli odolné vůči rezivění a kyselinám, se zvýšeným obsahem chrómu (12 až 13 % hmotn.). V tabulce 1 jsou uvedeny příklady takovýchto ocelí, použitelných podle vynálezu, aniž by se vynález omezoval pouze na ně.

Tabulka 1: Možné základní oceli pro základní materiál podle vynálezu

označení podle DIN 17006	označení podle DIN 17007	typ legování a % hmotn.
C 10	1.1121	0,10 C
C 15	1.1141	0,15 C
15 Cr^J	1.7015	0,15 C; 0,6 Cr
16 MnCr⁵	1.7131	0,16 C; 1,2 Mn; 0,9 Cr
15CrNi6	1.5919	0,15 C; 1,5 Cr; 1,6 Ni
18CrNi8	1.5920	0,18 C; 2,0 Cr; 2,0 Ni
25 CrMo4	1.7218	0,26 C; 1,1 Cr; 0,3 Mo
X10Crl3	1.4006	0,11 C; 13 Cr

V závislých nárocích a následujícím popisu jsou uvedena další výhodná provedení vynálezu.

-5CZ 289874 B6

Přehled obrázků na výkrese

Dále je vynález blíže vysvětlen pomocí několika příkladů s ohledem na přiložený výkres. Obrázky znázorňují následující:

obr. 1 v perspektivním znázornění pohled na tabuli základního materiálu podle vynálezu pro výrobu polotovarů pilových listů pro kotoučové pily, řezací kotouče, rámové pily, stejně tak jako pro řezací a škrabací zařízení, obr. 2 srovnávací znázornění profilů koncentrací uhlíku tří kvalit základního materiálu podle vynálezu, který byl vyroben za použití různých druhů ocelí jako základní oceli, obr. 3 srovnávací znázornění kalených profilů základního materiálu podle vynálezu z obr. 2, obr. 4 srovnávací znázornění statické ohybové tuhosti obvyklého základního materiálu zkalené nástrojové oceli a základního materiálu podle vynálezu při různé tloušťce plechu, obr. 5 výsledek ohýbacího pokusu provedeného na plochých vzorcích základního materiálu podle vynálezu ve tvaru diagramu síly a průhybu.

Příklady provedení vynálezu

Na obr. 1 je znázorněna tabule 1 základního materiálu podle vynálezu, která je charakteristická pro všechny dále popsané příklady provedení. Povrch tabule 1 je vytvořen ze dvou krycích ploch 2, jakož i ze dvou ploch čelních hran 3 a dvou ploch podélných hran 4. Jako základní materiál byly tabule 1 tohoto druhu po termochemickém zpracování na plochách čelních hran 3 a na plochách podélných hran 4 oříznuty a v této formě se dodávají výrobci nebo si z nich výrobce nástrojů vysekává nebo laserem vyřezává požadované díly tak, aby se zabránilo zpracování nauhličených oblastí ploch hran 3, 4 na polotovary pilových listů. Podle vynálezu je základní materiál obohacen uhlíkem jen vycházeje od krycích ploch 2 a ne od ploch hran 3,4. V důsledku termochemického zpracování má základní materiál vycházeje od krycí plochy 2 okrajové oblasti 5 obohacené 0,5 až 1,1 % hmotn. uhlíku, které přecházejí za klesajícího obsahu uhlíku do uhlíkem neobohacené oblasti 6 - v tomto případě na základě oboustranně provedeného nauhličení do oblasti 6 tvořící jádro. Na plochách hran 3, 4 má základní materiál sendvičovou strukturu, vytvořenou z okrajové oblasti 5 obohacené uhlíkem a z uhlíkem neobohacené oblasti 6.

Ve vyobrazení jsou již naznačeny obrysy 7 obrobků polotovarů pilových listů 8a pro kotoučové pily a obrobků polotovarů pilových listů 8b pro rámové pily. Při výrobě tabule 1 základního materiálu podle vynálezu se vycházelo z dále uvedených základních ocelí s obsahem uhlíku menším než 0,3 % hmotn.

Příklad 1

Použitý materiál: C 15 žíhaná pásová ocel válcovaná za studená, tloušťka vzorků: D = 2,5 až 2,7 mm.

Na více vzorcích bylo provedeno při teplotě mezi 880 až 930 °C a při době zpracování v rozmezí 60 až 90 minut v tenké vrstvě nauhličení v atmosféře endoplynu obohaceného propanem, takže vznikla, tak jak to lze seznat z obr. 2, okrajová vrstva 5 se střední hloubkou A_t vniknutí kolem 0,8 mm, jejíž rozptyl byl u různých vzorků od kolem 0,6 až do 1,0 mm. Koeficient vypočtený

-6CZ 289874 B6 jako podíl z hloubky nauhličení A_t okrajové oblasti 5 termochemicky zpracované základní oceli a tloušťky D základního materiálu měl hodnoty 0,15 až 0,40 a v průměru byl kolem 0,32. Jak dále ukazuje obr. 2, pohyboval se obsah uhlíku přímo na krycích plochách 2 mezi 0,7 až 0,8 % hmotn. Okrajová oblast 5 základní oceli obohacená uhlíkem, měla ve směru od krycí plochy 2 k uhlíkem neobohacené oblasti 6 střední gradient uhlíku od kolem 0,30 až do 0,55 % hmotn. C/mm.

Následující kalení, prováděné při teplotě od 820 až do 860 °C se zchlazením v oleji vedlo při dobré rovinnosti desky tabule 1 základního materiálu k tvrdosti od kolem 63 až do 65 HRC na krycích plochách 2 resp. kolem 44 HRC v jádru 6. Po době popouštění kolem 3 hodin při teplotě 260 °C, která byla zjištěna jako optimální, byly dosaženy tak jak to ukazuje obr. 3 tvrdosti na krycí ploše 2 kolem 56 HRC (700 HV) a v jádru 6 kolem 40 HRC (400 HV). Okrajová oblast 5 základního materiálu obohacená uhlíkem měla ve směru od krycí plochy 2 k uhlíkem neobohacené nebo jen málo uhlíkem obohacené oblasti 6 průměrné gradienty tvrdosti mezi zhruba 9 až 15 HRC/mm. Za existence takovéto křivky průběhu tvrdosti se dá při použití základního materiálu pro pily provést ještě rozvádění zubů pily. Pila vyrobená z tohoto základního materiálu má vysokou tuhost a vyhovující dynamické namáhání, je velmi tichá a má kolem o 10 HRC větší tvrdost než pila známá ze stavu techniky a je i dobře odolná vůči opotřebení. Zejména se tento základní materiál jeví jako vhodný také pro nerotující pily, stejně tak jako pro řezací a škrabací zařízení.

Příklad 2

Použitý materiál: 13 CrMo 4 4 žíhaná pásová ocel válcovaná za studená, tloušťka vzorků: D = 2,4 až 2,7 mm.

Na více vzorcích bylo za podmínek procesu jako u prvního příkladu provedeno v tenké vrstvě nauhličení v plynu tak, že vznikla tak jak je to znázorněno na obr. 2 vždy okrajová vrstva 5 se střední hloubkou A_t vniknutí zhruba 0,7 mm. Koeficient vypočtený jako podíl z hloubky nauhličení A, okrajové oblasti 5 termochemicky zpracované základní oceli a tloušťky D základního materiálu měl střední hodnoty kolem 0,25. Jak je dále patrné z obr. 2, byl obsah uhlíku přímo na krycích plochách 2 kolem 0,7 % hmotn. Okrajová oblast 5 obohacená uhlíkem základní oceli měla směrem od krycí plochy 2 k uhlíkem neobohacené oblasti 6 střední gradient uhlíku kolem 0,46 až 0,53 % hmotn. C/mm.

Následující kalení, prováděné v podstatě rovněž za stejných podmínek jako v prvním příkladu provedení, vedlo při dobré rovinnosti desky 1 základního materiálu k hodnotám tvrdosti na krycích plochách 2, popřípadě v jádru 6, které se jen málo lišily od hodnot z prvního příkladu provedení. Po době popouštění 3 hodiny při teplotě 300 °C, která byla stanovena jako optimální, dosáhly hodnoty tvrdosti na krycí ploše 2 kolem 54 až 55 HRC (kolem 670 HV) a v jádru kolem 38 HRC (380 HV). Okrajová oblast 5 základního materiálu, obohacená uhlíkem, měla ve směru od krycí plochy 2 ve směru k uhlíkem neobohacené nebo jen málo obohacené oblasti 6 střední gradient tvrdosti kolem 15 HRC/mm.

Základní materiál u tohoto příkladu provedení vynálezu se jeví jako zejména vhodný pro výrobu stolních pil, omítacích pil jako kotoučových pil s rozvedenými zuby s tvrdostí kolem 55 HRC. Tvrdost obvyklých pil tohoto typu, vyrobených z nástrojové oceli, je okolo 43 až 44 HRC.

Ze základního materiálu podle vynálezu byl vyroben list kotoučové pily pro zjištění statické ohybové tuhosti C. Statická ohybová tuhost C pilového listu je koeficient, který se vypočte jako podíl ohýbací sílyF, působící ve statickém zatěžovacím stavu za definovaných podmínek a průhybu f vzniklého v místě zatížení. Pilový list měl rozměry průměru D_K a tloušťky D uvedené v tabulce 2 pod číslem I. Průměr Di vnitřního kruhového otvoru pilového listu činil

-7CZ 289874 B6 mm. Pilový list byl upnut pomocí příruby, která měla průměr D_E 118 mm. Z toho vyplynula jako charakteristická hodnota poměru průměru upnutí k průměru pily D_E/D_K činící 0,34. Měřicí body, ve kterých působila ohybová síla F a ve kterých byl měřen průhyb f, se nalézaly na měřicím kruhu, který byl vzdálen 95 mm od vnější hrany příruby. Ohybová síla byla 19,7 N a působila vždy ve čtyřech bodech měřicího kruhu na přední straně a zadní straně pilových listů..

Tabulka 2: Rozměry pilových listů

Pilový list č.	průměr D_K [mm]	tloušťka D [mm]
I	33	2,4
II	350	2,5
III	351	2,5

Zjištěná střední statická ohybová tuhost C činila 145 N/mm a je uvedena v tabulce 3 pro srovnání s hodnotami ze třetího příkladu provedení.

Příklad 3

Použitý materiál: 10 Ni 14 žíhaná pásová ocel válcovaná za studená, tloušťka vrstvy: D = 2,5 až 3,0 mm.

Na více vzorcích bylo provedeno nauhličení v tenké vrstvě při parametrech způsobu jako v prvním příkladu provedení, čímž se tak, jak je to znázorněno na obr. 2, vždy vytvořila okrajová vrstva 5 se střední hloubkou vniknutí A_t kolem 0,5 až 0,6 mm. Koeficient vypočtený jako podíl z hloubky nauhličení A_t okrajové vrstvy 5 termochemicky zpracované základní oceli a tloušťky D základního materiálu měl střední hodnotu kolem 0,20. Obr. 2 dále ukazuje, že obsah uhlíku přímo na krycích plochách 2 byl mezi kolem 0,65 až 0,65 % hmotn. Okrajová oblast 5 základní oceli, obohacená uhlíkem, vykazovala ve směru od krycí plochy 2 k uhlíkem neobohacené oblasti 6 střední gradient uhlíku kolem 0,48 % hmotn. C/mm. Tyto ve srovnání se známým stavem techniky malé hodnoty gradientu způsobují, že se dosáhne nejen velké odolnosti vůči opotřebení na krycích plochách 2, nýbrž současně i vysoké hodnoty pevnosti základního materiálu podle vynálezu.

Následující kalení, provedené v podstatě za stejných podmínek jako v prvním příkladu provedení, vedlo při dobré rovinnosti desky 1 ze základního materiálu k nepatrně nižším hodnotám tvrdosti než jak tomu bylo u prvního příkladu provedení. Po době popouštění 3 hodin při teplotě 200 °C se dosáhly tak, jak to ukazuje obr. 3, na krycí ploše 2 hodnoty tvrdosti až kolem 54 HRC (kolem 650 HV) a v jádru 6 kolem 31 HRC (310 HV). Okrajová oblast 5 základního materiálu obohacená uhlíkem měla ve směru od krycí plochy 2 k uhlíkem neobohacené nebo jen málo obohacené oblasti 6 střední gradient tvrdosti od kolem 17 až do 20 HRC/mm.

Na šesti vzorcích s rozměry 12,5mm x 3 mm se po kalení a popouštění nauhličené základní oceli provedla zjištění pevnosti v tahu. Přitom byla stanovena střední hodnota pevnosti v tahu R_mkolem 1550 N/mm². Ve srovnání s tím je pevnost v tahu kalené a popouštěné nástrojové oceli, použité pro známé základní materiály, okolo střední hodnoty Rm kolem 1600 N/mm².

Na dalších šesti vzorcích o rozměrech 55 mm x 10 mm x 3 mm bylo po kalení a popuštění nauhličeného základního materiálu provedeno zjištění rázové houževnatosti. Přitom byla zjištěna střední hodnota rázové houževnatosti kolem 60 J/cm². Srovnávací zkoušky na šesti vzorcích kalené nástrojové oceli, používané pro známé základní materiály, poskytly střední hodnotu rázové houževnatosti kolem 52 J/cm².

-8CZ 289874 B6

Tyto zkoušky ukazují, že se pomocí základního materiálu podle vynálezu dají docílit střední hodnoty pevnosti v tahu Rm, které odpovídají přibližně hodnotám pevnosti v tahu Rm u známých základních materiálů, ale parametr rázové houževnatosti, který je důležitý zejména v případě namáhání polotovarů pilových listů při úkonu řezání, může dosáhnou v průměru zhruba o 15 % vyšších hodnot než jak je tomu u kaleného materiálu na bázi nástrojové oceli.

Pomocí metalografických analýz se mohlo stanovit z hlediska vynálezu optimální složení struktury základního materiálu v různé vzdálenosti od krycích ploch 2. Takovéto struktury jsou na obr. 3 schematicky naznačeny pomocí čtyř mikroskopických zorných polí 9, 10, 11, 12. Okrajová oblast 5 obohacená uhlíkem sestává z popuštěné směsné struktury (zorná pole 9, 10, 11). Tato směsná struktura obsahuje martenzit, zčásti s karbidickými vyloučeninami, nepatrný podíl zbytkového austenitu a mezistupňovou strukturu, přičemž podíl martenzitu se s přibývající vzdáleností od krycích ploch 2 ve směru k uhlíkem neobohacené oblasti 6 nejdříve zvyšuje až na maximální hodnotu (zorné pole 10) a potom v uhlíkem neobohacené oblasti 6 téměř mizí. Zbytkový podíl austenitu, popřípadě podíl mezistupňové struktury, se snižuje se zvětšující se vzdáleností od krycích ploch 2 ve směru k uhlíkem neobohacené oblasti 6 nejprve až na místní minimální hodnotu (zorné pole 10), potom nepatrně stoupá (zomé pole H), aby konečně velmi silně klesal v uhlíkem neobohacené nebo jen nepatrně obohacené oblasti 6. Zomé pole 12 ukazuje v oblasti jádra 6 feriticko-perlitickou strukturu, jaká je charakteristická pro základní strukturu použité základní oceli.

S ohledem na vlastní pnutí vznikající v základním materiálu podle vynálezu, se dalo konstatovat, že v tomto smyslu existují optimální poměry, když po kalení a popuštění termochemicky zpracované základní oceli má okrajová oblast 5 ve vzdálenosti od krycích ploch 2, která je menší než hloubka nauhličení A_t, maximální vnitřní pnutí v rozmezí až do 0,90 GPa, s výhodou v rozmezí mezi 0,40 až 0,75 GPa. V protikladu ktomu vznikají u známého základního materiálu, vyrobeného na bázi nástrojové oceli, přídavná vnitřní pnutí ve vnější okrajové oblasti 5. Tato přídavná vnitřní pnutí napomáhají při provozu pil vzniku a šíření trhlinek, popřípadě tyto jevy vyvolávají. Ve spojitosti se změnami teplot, opakujícími se při častějším upotřebení nástroje, může toto kromě jiného vést k urychlení únavy materiálu.

Dále je výhodné, když základní materiál vykazuje po kalení a popouštění termochemicky zpracované základní oceli ve vzdálenosti od krycích ploch 2, která je přibližně stejná nebo nepatrně větší než hloubka nauhličení A_t, maximální vnitřní pnutí v rozsahu až zhruba do 0,60 GPa, s výhodou ale jen v rozsahu až do 0,20 GPa. Při výskytu vyššího vnitřního pnutí v tomto rozsahu se mohou snadno tvořit při kalení trhlinky v materiálu. Zejména je proto výhodné, když se přídavná vlastní pnutí opět zmenšují se vzrůstající vzdáleností od krycích ploch 2 a potom ve vzdálenosti od krycích ploch 2. která je větší než hloubka nauhličení A_t, vznikají místa maximálního tlaku z vnitřního pnutí s maximem v oblasti až do kolem 0,30 GPa. Rozdělení vnitřního pnutí v základním materiálu podle vynálezu může za určitých okolností učinit napínání pilových listů pomocí vyrovnávacích kladiv nebo strojů nadbytečným.

Základní materiál podle tohoto příkladu provedení vynálezu se zdá být zejména vhodný pro výrobu kotoučových pil s rozvedenými zuby až zhruba do 57 HRC.

Ze základního materiálu podle vynálezu byly vyrobeny pro stanovení statické pevnosti v ohybu C dva listy kotoučové pily. Statická pevnost v ohybu C listů pily byla stanovována metodou popsanou u příkladu 2. Pilové listy měly rozměry průměru Dk a tloušťky D uvedené v tabulce 2 pod Čísly II a III. Průměr Di vnitřního kruhového otvoru pilových listů byl jako v prvním příkladu 40 mm. Pilový list byl upnut pomocí příruby se stejným průměrem D_E jako v příkladu 2. Také poloha měřicích bodů a velikost ohýbací síly byly stejné jako u příkladu 2 provedení podle vynálezu. Střední hodnoty zjištěné pevnosti v ohybu obsahuje tabulka 3. Teploty popouštění činily na rozdíl od výše uvedené hodnoty kolem 180 °C (Π) a kolem 220 °C (III).

-9CZ 289874 B6

Tabulka 3: Naměřené hodnoty pevnosti v ohybu C

pilový list č.	pevnost v ohybu C fN/mm] (střední hodnoty)
I	143
II	147
III	142

Obecně jsou podle její kvality pro termochemicky zpracovanou a kalenou základní ocel při zohlednění její odolnosti vůči popouštění účelné popouštěcí teploty 150 až 350 °C. Kromě technologických parametrů termochemického zpracování a kalení, může být vytváření struktury i fyzikální vlastnosti základního materiálu, jako například křivka průběhu kalení, ovlivněny také teplotou popouštění a dobou jeho trvání. Na povrchu těchto vzorků byly naměřeny hodnoty kolem 57 až 58 HRC.

Na základě v tabulce 3 uvedených a dalších zjištěných hodnot, je pro srovnání naproti tomu na obr. 4 uveden průběh statické pevnosti v ohybu C u běžného základního materiálu z kalené nástrojové oceli a ze základního materiálu podle vynálezu pro charakteristický poměr upínacího průměru k průměru pily D_E/D_K = 0,34 pro různé tloušťky plechu D. Ukazuje se, že se u pilových listů dá pomocí základního materiálu podle vynálezu dosáhnout 1,5 až dvojnásobné pevnosti v ohybu C oproti běžným pilovým listům.

Obrázek 5 ukazuje výsledek pokusu v trojbodovém ohybu na plochých zkušebních vzorcích se šířkou 15 mm a tloušťkou D 2,8 mm základního materiálu podle vynálezu, vyrobeného podle příkladu 3. Úložná vzdálenost zkušebních vzorků byla přitom 30 mm. Vyobrazení reprodukuje diagram závislosti průhybu na působící síle, který byl získán z 1000 naměřených hodnot. Jak ukazuje průběh křivek, dosáhne se po překročení meze pružnosti u průhybu f kolem 0,75 mm při kolem 810 daN při průhybu f kolem 2,00 mm maxima ohýbací síly F. Maximálně vznikající ohybové napětí leží na tomto místě zhruba u 305 daN/mm². Při klesající ohýbací síle F se potom dá pozorovat další průhyb vzorků, což ukazuje na to, že zlom, k němuž dochází při průhybu f kolem 3,75 mm, není střihový, nýbrž deformační zlom. Takovéto lomové chování základního materiálu podle vynálezu nabízí pro pilové listy, z něho vyrobené atd., „možnost odkladu“, to znamená, že se před vznikem lomu může provést výměna, čímž se zvýši pracovní bezpečnost.

V souhrnu mají pily, řezací kotouče atd., vyrobené ze základního materiálu podle vynálezu, oproti těm, které jsou podle známého stavu techniky, následující přednosti:

- Pomocí rovnoměrně vpraveného uhlíku se dají vyrábět nástroje s vysokou reprodukovatelností jejich vlastností.

- Lze vyrovnávat až dosud nezbytné oduhličení při válcování za tepla a kalení, čímž odpadá dodatečné odbrušování krycích ploch. Při válcování za studená se při zohlednění změny rozměrů, ke které dochází při termochemickém zpracování, dá stanovit požadovaná tloušťka materiálu D.

- Pomocí cíleného termochemického zpracování a popřípadě následujícího tepelného zpracování se mohou na základě postupné tvorby při stejné provozní, popřípadě lomové bezpečnosti docílit větší povrchové tvrdosti nástrojů.

- Po termochemickém zpracování základní oceli se může pomocí rychlého ochlazení vyrobit jemnozmná struktura již po kalení. Tím může odpadnout následující proces kalení nebo se mohou fyzikální vlastnosti ještě dále zlepšit pomocí dvojího kalení.

- Cíleným výběrem parametrů při termochemickém zpracování, při kalení a při popouštění, vzniká větší počet stupňů volnosti pro výrobu profilů uhlíku, křivek průběhu tvrdosti,

-10CZ 289874 B6 rozdělení vnitřního pnutí a rozdělení struktury podle vynálezu a následně požadované vlastnosti konstrukčních dílů.

- Tvorba trhlin u pil za tepla se sníží jak při procesu oddělování žhnoucích ocelových profilů, tak i při zvýšení teplot při vysokých obvodových rychlostech při zpracování kovů, zejména při tzv. tavném řezání.

Pomocí malého obsahu uhlíku v jádru se sníží nebezpečí samozakalitelnosti při nechtěném ohřevu, což je nebezpečné pro obsluhu.

- Kvůli rozdílné struktuře povrchu a jádra a stím spojené změny objemu při kalení a popouštění, se mohou při změně struktury vytvářet na povrchu vnitřní pnutí. V souladu s tím vzniká, zejména s ohledem na stav vnitřního pnutí u pil silná, ale kontrolovatelná, nehomogenita, která působí výhodně na užitné vlastnosti, zejména má kladný vliv na zpomalení únavy materiálu a na menší sklon k tvorbě trhlin na povrchu.

- Pomocí základního materiálu podle vynálezu se může současně zvýšit pevnost konstrukčních dílů. Tím se za provozu snižuje kmitání v ohybu, ke kterému dochází zejména při vysokých otáčkách. Důsledkem je snížená emise hluku. Všechna dosavadní opatření pro snížení emise hluku u pil zůstávají vynálezem nedotčena a mohou se používat navíc.

- Tlumicí vlastnosti jsou u směsných struktur lepší než u čistého martenzitu. Dojde k dalšímu snížení hluku.

Na základě vyšší pevnosti konstrukčních dílů se může zmenšit tloušťka pilového listu. Z toho opět vyplývá, že pomocí možnosti menší řezné spáry dochází ke snížení ztráty řezem, a tím se ušetří materiál, který se řeže.

- Při stejné síle listů je na základě srovnatelně tužšího listu potom možné pracovat při vyšších řezných rychlostech v rozmezí 25 až 75 m/min, čímž se významně zvýší výkon řezání.

- Pomocí dosažitelnosti vysokých tvrdostí pil je možná určitá náhrada dosud používaných osazených a stelitovaných pil, popřípadě tvrdě chromovaných rámových a kotoučových pil.

- Pomocí nerovnoměrného průběhu tvrdosti napříč ke směru řezu (sendvičová struktura) se zub pily opotřebovává podél svého průřezu různě rychle. Tím se může vyvolat určitý „samoostřící efekt“. Rovněž lze zaznamenat výhody při následném ostření.

- Protože dochází k deformačnímu lomu, je u pilových listů vyrobených ze základního materiálu podle vynálezu dána možnost včas je vyřadit, čímž se zvýší bezpečnosti práce.

- Pomocí částečného termochemického zpracování je možné zabránit rušivě vysokým obsahům uhlíku v oblasti letovaných nebo svažovaných spojů. Právě v oblasti opracování kamene to je podstatná výhoda.

- Na základě měkčího jádra pil je možné vyrobit pomocí zavedení klínu tak zvaný upěchovaný zub, což bylo dosud možné pouze u niklových ocelí.

Claims

1. Základní materiál pro výrobu polotovarů pilových listů (8a, 8b), zejména pro kotoučové pily, řezací kotouče, rámové pily, stejně tak jako pro řezací a škrabací zařízení, ve tvaru tabule (1) sestávající, vycházeje od jejího povrchu, vytvořeného ze dvou krycích ploch (2), dvou ploch čelních hran (3) a dvou ploch podélných hran (4), ze základní oceli obohacené uhlíkem přičemž základní ocel má základní obsah uhlíku menší než 0,3 % hmotn. uhlíku a následkem termochemického zpracování vykazuje, vycházeje minimálně od jedné krycí plochy (2) tabule (1), okrajové oblasti (5) obohacené uhlíkem, které za klesajícího obsahu uhlíku přecházejí do uhlíkem neobohacené nebo jen málo obohacené oblasti (6), čímž je vždy z okrajové oblasti (5) bohatší na uhlík a z uhlíkem neobohacené nebo jen málo obohacené oblasti na uhlík chudší oblasti (6) vytvořena sendvičová struktura, v y z n a č u j í c í se tím, že okrajové oblasti (5) jsou obohacené 0,5 až 1,1 % hmotn. uhlíku, přičemž přinejmenším na plochách hran (3, 4) má základní materiál sendvičovou strukturu, vytvořenou z uhlíkem obohacené okrajové oblasti (5) a z uhlíkem neobohacené oblasti (6) a v souladu se zvolenou hloubkou uhlíkem obohacené okrajové oblasti (5) má po kalení a popouštění termochemicky zpracované základní oceli maximálně 50% tloušťky (D) tabule (1) v podstatě původní tvrdost základní oceli nebo jen nepatrně vyšší tvrdost a minimálně 50 % tloušťky (D) tabule (1) má větší tvrdost.

2. Základní materiál podle nároku 1, vyznačující se tím, že základní ocel má v důsledku termochemického zpracování, vycházeje z obou krycích ploch (2), okrajové oblasti (5) obohacené uhlíkem a základní materiál přinejmenším na plochách hran (3,4) má sendvičovou strukturu vytvořenou z těchto okrajových oblastí (5) obohacených uhlíkem a z uhlíkem neobohacené oblasti (6).

3. Základní materiál podle nároku 1 nebo2, vyznačující se tím, že je základní materiál v okrajové oblasti (5) pro obohacení uhlíkem nauhličen.

4. Základní materiál podle nároku 1 nebo2, vyznačující se tím, že je základní materiál v okrajové oblasti (5) pro obohacení uhlíkem nitrocementován.

5. Základní materiál podle jednoho nebo několika nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že je základní ocel nelegovaná konstrukční ocel.

6. Základní materiál podle jednoho nebo několika nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že je základní ocel nízkolegovaná konstrukční ocel.

7. Základní materiál podle jednoho nebo několika nároků 1 až 6, vyznačující se tím, že koeficient vypočtený jako podíl hloubky nauhličení (A_t) okrajové oblasti (5) termochemicky zpracované základní oceli, ve které činí obsah uhlíku 0,35 % hmotn., a tloušťky (D) základní oceli má hodnotu 0,15 až 0,40.

8. Základní materiál podle jednoho nebo několika nároků 1 až 7, vyznačující se tím, že v souladu se zvolenou hloubkou okrajové oblasti (5) obohacené uhlíkem, po kalení a popouštění termochemicky zpracované základní oceli má maximálně kolem 1/3 tloušťky (D) základního materiálu v podstatě původní tvrdost základní oceli nebo nepatrně vyšší tvrdost a minimálně kolem 2/3 tloušťky (D) základního materiálu má vyšší tvrdost.

9. Základní materiál podle jednoho nebo několika nároků 1 až 8, vyznačující se tím, že okrajová oblast (5) obohacená uhlíkem základní oceli má ve směru od kiycí plochy (2) k uhlíkem neobohacené oblasti (6) střední gradient uhlíku kolem 0,25 až 0,75 % hmotn. C/mm, s výhodou 0,40 až 0,50 % hmotn. C/mm.

-12CZ 289874 B6

10. Základní materiál podle jednoho nebo několika nároků 1 až 9, vyznačující se tím, že po kalení a popouštění termochemicky zpracované základní oceli má okrajová oblast (5) obohacená uhlíkem, základního materiálu, vycházeje ve směru od krycí plochy (2) k uhlíkem neobohacené oblasti (6), střední gradient tvrdosti kolem 10 až 22HRC/mm, s výhodou 14 až 18 HRC/mm.

11. Základní materiál podle jednoho nebo několika nároků 1 až 10, vyznačující se tím, že po kalení a popouštění termochemicky zpracované základní oceli má oblast krycích ploch (2) tvrdost kolem 50 až 63 HRC, s výhodou 52 až 55 HRC a uhlíkem neobohacená oblast (6) má tvrdost 20 až 40 HRC, s výhodou 30 až 35 HRC.

12. Základní materiál podle jednoho nebo několika nároků 1 až 11, vyznačující se tím, že kalená a popouštěná termochemicky zpracovaná základní ocel okrajové oblasti (5) ve vzdálenosti od krycích ploch (2), která je menší než hloubka nauhličení (A_t), má maximální vnitřní pnutí v rozmezí do 0,90 GPa, s výhodou v rozmezí mezi 0,40 až 0,75 GPa.

13. Základní materiál podle jednoho nebo několika nároků 1 až 12, vyznačující se tím, že kalená a popouštěná termochemicky zpracovaná základní ocel základního materiálu ve vzdálenosti od krycích ploch (2), která je přibližně stejná nebo nepatrně větší než hloubka nauhličení (A_t), má maximální vnitřní pnutí v oblasti do 0,60 GPa, s výhodou v oblasti do 0,20 GPa.

14. Základní materiál podle jednoho nebo několika nároků 1 až 13, vyznačující se tím, že kalená a popouštěná termochemicky zpracovaná základní ocel základního materiálu ve vzdálenosti od krycích ploch (2), která je větší než hloubka nauhličení (A_t), má maximální vnitřní pnutí v rozmezí do 0,30 GPa.

15. Základní materiál podle jednoho nebo několika nároků 1 až 14, vyznačující se tím, že okrajová oblast (5) obohacená uhlíkem sestává z popuštěné směsné struktury (9, 10, 11), která obsahuje popřípadě karbidické vyloučeniny obsahující martenzit, malý podíl zbytkového austenitu a/nebo mezistupňovou strukturu, přičemž podíl martenzitu ve směru zvětšující se vzdálenosti od krycích ploch (2) směrem k uhlíkem neobohacené oblasti (6) nejdříve zvyšuje až na maximální hodnotu (10) a potom se v uhlíkem neobohacené oblasti (6) vrací zpět téměř až na nulu a přičemž podíl zbytkového austenitu a/nebo podíl mezistupňové struktury se ve směru zvyšující se vzdálenosti od krycích ploch (2) směrem k uhlíkem neobohacené oblasti (6) nejdříve snižuje až na místní minimální hodnotu (10), potom se nepatrně zvyšuje na hodnotu (11) a konečně se v uhlíkem neobohacené oblasti (6) vrací zpět na hodnotu menší než je místní minimální hodnota (10).

16. Základní materiál podle jednoho nebo několika nároků 1 až 15, vyznačující se tím, že se tabule (1) vycházeje z dílčích oblastí její krycí plochy (2) ve svém celém průřezu od jedné krycí plochy (2) k druhé krycí ploše (2) skládá ze základní oceli se základním obsahem uhlíku menším než 0,3 % hmotn. uhlíku.

17. Základní materiál podle jednoho nebo několika nároků 1 až 16, vyznačující se tím, že oblasti (6) neobohacené nebo jen nepatrně obohacené uhlíkem podél tloušťky (D) základního materiálu a/nebo oblasti (6) na povrchu (2, 3, 4) základního materiálu neobohacené nebo jen nepatrně obohacené uhlíkem sestávají z feriticko-perlitické směsné struktury (12) surového materiálu a/nebo z bainitu, s výhodou v jeho dolním stupni.