SI9620083A - Osnovni material za izdelavo osnovnih listov za krožne žage, ločilne kolute, jarmenike ter rezalne in strgalne naprave - Google Patents

Osnovni material za izdelavo osnovnih listov za krožne žage, ločilne kolute, jarmenike ter rezalne in strgalne naprave Download PDF

Info

Publication number
SI9620083A
SI9620083A SI9620083A SI9620083A SI9620083A SI 9620083 A SI9620083 A SI 9620083A SI 9620083 A SI9620083 A SI 9620083A SI 9620083 A SI9620083 A SI 9620083A SI 9620083 A SI9620083 A SI 9620083A
Authority
SI
Slovenia
Prior art keywords
carbon
base material
enriched
base
steel
Prior art date
Application number
SI9620083A
Other languages
English (en)
Other versions
SI9620083B (sl
Inventor
Hans Joachim Deimel
Original Assignee
Carl Aug. Picard Gmbh & Co. Kg
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Carl Aug. Picard Gmbh & Co. Kg filed Critical Carl Aug. Picard Gmbh & Co. Kg
Publication of SI9620083A publication Critical patent/SI9620083A/sl
Publication of SI9620083B publication Critical patent/SI9620083B/sl

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C8/00Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
    • C23C8/06Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using gases
    • C23C8/08Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using gases only one element being applied
    • C23C8/20Carburising
    • C23C8/22Carburising of ferrous surfaces
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23DPLANING; SLOTTING; SHEARING; BROACHING; SAWING; FILING; SCRAPING; LIKE OPERATIONS FOR WORKING METAL BY REMOVING MATERIAL, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23D61/00Tools for sawing machines or sawing devices; Clamping devices for these tools
    • B23D61/02Circular saw blades
    • B23D61/028Circular saw blades of special material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23DPLANING; SLOTTING; SHEARING; BROACHING; SAWING; FILING; SCRAPING; LIKE OPERATIONS FOR WORKING METAL BY REMOVING MATERIAL, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23D61/00Tools for sawing machines or sawing devices; Clamping devices for these tools
    • B23D61/12Straight saw blades; Strap saw blades
    • B23D61/127Straight saw blades; Strap saw blades of special material

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Heat Treatment Of Articles (AREA)
  • Heat Treatment Of Sheet Steel (AREA)
  • Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)
  • Solid-Phase Diffusion Into Metallic Material Surfaces (AREA)
  • Sawing (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Processing Of Stones Or Stones Resemblance Materials (AREA)
  • Harvester Elements (AREA)

Abstract

Osnovni material sestoji iz dveh krovnih ploskev (2), dveh ploskev čelnega robnega pasu (3) in dveh ploskev vzdolžnega robnega pasu (4), ki predstavljajo površino (2, 3, 4) osnovnega jekla, obogatenega z ogljikom, pri čemer vsebuje osnovno jeklo manj kot 0,3 ut. % ogljika. Osnovno jeklo izkazuje zaradi termokemične obdelave vsaj ene krovne ploskve (2) z 0,5 do 1,1 ut. % ogljika obogatena robna področja (5), ki preidejo pri zmanjšani ogljikovi vsebnosti v področje (6). Le-to z ogljikom ni obogateno ali je le malo obogateno. Na ploskvah robnega pasu (3, 4), ki jih tvorita robno področje (5), obogateno z ogljikom, in z ogljikom neobogateno robno področje (6), ima osnovni material strukturo sendviča.ŕ

Description

Osnovni naterial za izdelavo osnovnih listov za krožne žage, ločilne kolute, jarmenike ter rezalne in strgalne naprave
Predmet izuma je osnovni material (Basismaterial) za izdelavo osnovnih (izhodnih) listov (Stammblatt), posebno za krožne žage (Kreissage), ločilne kolute (Trennscheibe), jarmenike (Gattersšge) kot tudi za rezalnike oz. rezalne naprave (Schneidevorrichtung) in strgalnike (Schabvorrichtung) v obliki table (Tafel). Tabla iz osnovnega jekla (Basisstahl), obogatenega z ogljikom (vsebnost ogljika manj kot 0,3 ut. %), ima površino iz šestih ploskev. Te ploskve so: 2 krovnici, 2 čelna robna pasova (Stirnkante) in 2 vzdolžna robna pasova (Langskante).
Znano je, da se uporabljajo za izdelavo kakega osnovnega materiala za osnovne liste, posebno za krožne žage, ločilne kolute, jarmenike kot tudi za rezalnike in strgalnike običajna orodna jekla (Werkzeugstahl) z vsebnostjo ogljika med 0,5 in 1,0 utežnega procenta ali nizkolegirana gradbena (konstrukcijska) jekla (kot poboljšalna jekla, Vergiitungsstahl). Toplotna obdelava teh gradiv (Werkstoff) ima za cilj doseči neko homogeno strukturo in enakomerno visoko trdoto skozi vso debelino. Nujno potrebno žilavost osnovnega materiala dosežemo s popuščno obdelavo, pri čemer je le-ta neizogibno povezana z izgubo trdote. Glede na namen uporabe in na specifične obremenitve osnovnega materiala, n.pr. za žage, zagotavljajo danes trdote med približno 37 in 50 HRC.
Posebno pri procesu toplega valjanja običajno uporabljenega orodnega ali poboljšalnega jekla in pri njegovi avstenitizirni obdelavi za utrjevanje difundira ogljik iz robne plasti. Pride do razogljičenja površine, tako da moramo po toplotni obdelavi odbrusiti razogljičeno robno plast z nizko trdoto.
Za povečanje obstojnosti (življenjske dobe) veliko število žag trdo kromamo, s trdo kovino ali diamantom opremimo (kompletiramo) ali steliramo. Opremljanje opravimo z lotanjem ali sintranjem. Ti ukrepi znatno podaljšajo življenjsko dobo, ne da bi vplivali na trdnost osnovnega lista. Z ukrepi za podaljšanje življenjske dobe se znatno povečajo stroški izdelave. To nujno vodi k zmanjševanju števila zob oz. segmentov, s čimer se poslabša kvaliteta rezanega blaga in poveča emisija hrupa.
V tovarniški reviji Sie und Wir jeklarne Stahlwerke Sudwestfalen, zvezek 14/1995 so opisani načini izdelave različnih tipov žag, pri čemer opozarjajo, da se stalno postavljajo zahteve po ravni pločevini s po možnosti čim manjšimi napetostmi z majhnimi vrednostmi razogljičenja in s homogeno strukturo. Uporabljena jekla morajo po kaljenju in popuščanju imeti zelo finozrnato strukturo z dobro žilavostjo, da prestrezajo centrifugalne in drobilne sile. Tipiziranje žag v omenjeni tovarniški reviji se opira na razdelitev v tri skupine glede na material za rezanje. Različne skupine materialov za rezanje zahtevajo različne lastnosti žag. Te skupine so naslednje:
1. žage za les in sintetične (plastične) materiale (krožne žage za les, krožne Žage za trde kovine, gozdarske žage in jarmeniki);
2. žage za kovine (segmentne krožne žage, ločilne žage, tople krožne žage);
3. žage za kamen (diamantne krožne žage, diamantni jarmeniki).
Ena od zahtev pri listih žag je prisotnost visoke upogibne trdnosti oz. oblikovne stabilnosti. Za stabiliziranje listov za jarmenike, tračne žage, krožne žage in hitre ločilne kolute kot tudi za diamantne kolute, posebno za izravnavo napetosti, nastalih zaradi neenakomernega segrevanja v orodnem telesu, obstaja nek znan postopek, pri katerem v nekaterih conah lista namerno izzovemo notranje napetosti (Primerjalne raziskave o povzročanju napetosti v listih krožnih žag s stroji in ravnalnimi kladivi v separatu iz Les kot surovina in gradivo (Vergleichende Untersuchungen uber das Spannen von Kreissageblattern mit Maschinen und Richthammern, in Sonderdruck aus Holz als Roh- und Werkstoff, Bd. 21/1963, S. 135-144). Tovrstne notranje napetosti v kaljenih jeklenih kolutih ali trakovih lahko povzročimo s hladnim kovanjem s kladivom ali strojno z valjanjem ali pritiskanjem, predstavlja pa drago fazo izdelave.
Termokemično bogatenje Železnih in jeklenih gradiv z ogljikom je že dolgo znano in se imenuje naogljičenje. če vnesemo v gradivo istočasno dušik, govorimo o karbonitriranju. Pregled o naogljičenju nam podaja n.pr. članek Der Aufkohlungsvorgang (postopek naogljičenja) v Harterei Technische Mitteilungen, Bd. 50 (1995) 2, S. 8692. Naogljičenje lahko poteka v plinskem mediju, v solni kopeli ali v prahu in ga na splošno izvajamo pri temperaturah med 900 in 1000eC. Kot dobavitelj ogljika služi pri tem sredstvo, katerega ogljikova aktivnost mora biti višja kot le-ta v železnem gradivu. Ogljik, ki ga je oddal dobavitelj difundira v robno plast obdelovanca. Ustrezno izbranim parametrom postopka, kot so temperatura in čas obdelave kot tudi ogljikova aktivnost dobavitelja ter sestavi obdelovanca se naredi karakterističen ogljikov koncentracijski profil. S pojemajočo razdaljo od roba pada ogljikova vsebnost dokler ne doseže v notranjosti gradiva začetnega nivoja. Kot karakteristična in za prakso pomembna spoznavna veličina je lahko pri tem globina naogličenja (Aufkohlungstiefe) Globina naogličenja At je definirana kot navpična razdalja od povrSine do meje, ki označuje debelino plasti, obogatene z ogljikom. Koncentracija, pri kateri je določena meja, je podvržana normam (prim. DIN EN 10 052) in je običajno dogovorjena z 0,35 ut. % ogljika. S povečanjem trajnosti naogljičenja se poveča tudi globina naogljičenja At, pri čemer igra vlogo tudi geometrija obdelovanca. Tako pride pri konveksno ukrivljenih površinah obdelovanca na robovih in konicah do večje globine naogljičenja A,., ker ima ogljik, ki vdira z vseh strani, na razpolago manjši volumen. Tako lahko pride do prenaogljičenja, ki ga spoznamo po izločanju karbidov oz. po kaljenju z nezaželeno povišano vsebnostjo ostanka avstenita. članek predstavi teoretično obravnavo, v kateri so podani izračuni za ogljikov koncentracijski profil v železnih in jeklenih gradivih, ki so jih izvedli različni avtorji. Koliko pri tem postavljeni matematični modeli bazirajo na eksperimentalnih raziskavah z dejanskimi obdelovanci in koliko se ujemajo z realnostjo, iz članka ni mogoče razbrati brez poznavanja sekundarne literature. Avtorji članka se opirajo na veliko število različnih virov, pri čemer ni mogoče predpostavljati, da so posamezni rezultati enega avtorja dobljeni pod enakimi pogoji kot rezultati drugega avtorja oz. drugih avtorjev in da so zato prenosljivi drug na drugega. Posebno pri matematičnem modeliranju izhajajo iz poenostavljenih predpostavk, ki se v praksi tako in tako ne izpolnjujejo. Naj podamo samo še približno vrednost za oceno različnih veličin kot n.pr. globine cementirane (kaljene) plasti (Einsatzhoirtungstiefe). Postopki površinskega razogličenja in prenaogljičenja kot tudi pojavi pri kaljenju in popuščanju so v matematičnih modelih premalo upoštevani oz. sploh niso upoštevani. Zlasti se predpostavlja pri geometrijskih likih, označenih kot plošča, neka abstrakcija realne geometrije sestavnih elementov (gradnikov), pri čemer se n.pr. pri postopku naogljičenja obravnava samo ena ploskev oz. en polneskončni prostor. Niti ni opisan osnovni material v obliki kake table, kakor je imenovana na začetku, niti ni mogoče iz članka načelno razbrati primernost naogljičenih gradiv ali kriterijev primernosti za katerikoli namen uporabe. Spoznavna ni nikakršna praktična (izdelavna) uporabnost predstavljenih rezultatov v pogledu prenosa na v začetku imenovani osnovni material. Celo korelacije s karakterističnimi količinami, ki se zahtevajo za osnovne (izhodne) liste ločilnih, rezalnih in strgalnih naprav, ni mogoče ugotoviti.
Iz DE-OS 24 31 797 je znan postopek za izdelavo visokolegiranega tračnega jekla, ki se uporablja kot hitrorezno in orodno jeklo, med drugim za izdelavo fleksibilnih britvic in rezil, kot so v brivskih aparatih ali kovinskih žagah. Visoka vsebnost legiranih elementov in vrsta legiranih elementov, n.pr. od 12 do 13 ut. % kroma, s čimer lahko dosežemo visoko trdoto v vročem, ustreza (po zgornji razdelitvi drugi skupini dodeljenemu) namenu uporabe tračnega jekla za kovinske žage oz. britvice. Visokolegirana jekla z dodatno visoko vsebnostjo ogljika se v proizvodnem procesu pri vročem ali hladnem valjanju slabo obdelujejo, t.j. grozi jim trganje in zlom. Zato tračni material z nizko vsebnostjo ogljika po opisanem postopku nato ali sintramo ali hladno valjamo in nato po celi površini ali delno v rezilnem področju obogatimo z ogljikom. Obogatenje z ogljikom poteka skozi celoten presek oz. debelino tračnega materiala. S tem se uravna skozi celotno debelino tračnega jekla, ustrezno predvideni uporabi materiala, določena ogljikova koncentracija s skoraj konstantnim potekom, ki ustreza višini ogljikovi koncentraciji orodnih jekel.
Iz AT-PS 372 709 je znano rezalno orodje, posebno žaga iz legiranega jekla, ki je v področju svoje delovne površine oz. zobovja obogatena z ogljikom do globine 0,02 do 0,10 mm z 1,8 do 2,2 ut. % ogljika, pri Čemer doseže vsebnost ogljika v globini 0,15 do 0,25 mm ogljikovo vsebnost jeklene zlitine. Jeklena zlitina sestoji iz železa z neizogibnimi nečistočami in vsebuje 0,1 - 0,3 ut. % ogljika, 0,2 - 2,2 ut. % silicija, 0,2 - 1,5 ut. % mangana, 5,0 -7,0 ut. % kroma, 1,0 - 2,0 ut. % volframa, 1,0 - 2,0 ut. % molibdena, 0 - 2,0 ut. % vanadija, 0 - 0,5 ut. % titana, 0 - 0,5 ut. % nioba. Pri izdelavi rezalnega orodja podvržemo surovec obdelovanca, posebno žaginega lista, postopku naogljičenja pri temperaturah v področju 850 1050eC, nakar sledi kaljenje v zraku, olju ali vroči kopeli. Majhna globina naogljičenja \ in močno naogličenje povzročata od krovne ploskve proti z ogljikom neobogatenemu področju tvorbo srednjega ogljikovega gradienta s približno 6 do 14 ut. % C/mm v robnem (površinskem) področju (Randbereich). Na ta način se doseže zlasti površinska plast s povišano obrabno trdnostjo (Verschleissfestigkeit). Pri uporabljeni zlitini gre za posebno (specialno) jeklo, ki po vsebnosti zlitinskih elementov ustreza zlitini hitroreznega jekla, ne da bi izkazoval temu ustrezno višjo vsebnost ogljika. Ogljikova vsebnost je pri tem tipična, visoka vsebnost zlitine pa za cementirana (naogljičena) jekla (Einsatzstahl) netipična. Uporaba takšnega gradiva sledi cilju, da bi zamenjali hitrorezno jeklo (Schnellarbeitsstahl) s podano in na opisan način obdelano zlitino. Razen tega se tukaj - podobno kot pri postopku po DE-OS 24 31 797 - pričakuje (načrtuje) znižanje stroškov izdelave z zmanjšanjem odpadkovnega rizika in prihranek
Ί materiala z izognitvijo prenaogljičenju (ttbereinsatz) tračnega jekla v postopkih njegovega preoblikovanja. Pri tem lahko dosežemo visoko trdoto obdelovanca v vročem (Warmharte), ki je označena s popuščnimi temperaturami 500’C in več. Pri trdoti jedra obdelovanca moramo izhajati pri tem kot pri hitroreznih jeklih od vrednosti ca. 45 do 55 HRC.
Pomanjkljivost tega rezalnega orodja in njegovega postopka izdelave je v tem, da so tračne žage izrecno izvzete, verjetno zato, ker ne morejo doseči natezne trdnosti in mejne vzdržljivosti pri (Biegewechselfestigkeit). obdelovanci-surovci n. pr.
ponavljajočem se pregibanju Nadalje se izdelujejo kot z izštancanjem, frezanjem in razpiranjem zob listov vbodnih žag, ki jih šele nato naogljičimo, kalimo in popuščamo. Moramo izhajati iz tega, da teh listov za žage po tej obdelavi ne smemo več razpirati zaradi visoke vsebnosti ogljika v robni plasti. Pri z vseh strani potekajočem naogljičenju, n.pr. na žaginih zobeh, lahko pri tem, kot je opisano zgoraj, pride v določenih robnih področjih do prenaogl j ičenja in s tem do povečanja krhkosti materiala, kar lahko neougodno deluje na rezalne lastnosti in trdnost zob.
Naloga izuma je ponuditi osnovni material, s katerim lahko izdelujemo z visoko reprodukcijsko sposobnostjo osnovne liste za krožne žage, ločilne kolute, jarmenike kot tudi za rezalnike in strgalnike s povišano trdnostjo sestavnih elementov (gradnikov) z izognitvijo tvorbi kakšne razogljičene cone, pri čemer je za povišanje obrabne vzdržljivosti (odpornosti) dosegljiva višja trdota površine pri isti pogonski oz. zlomni varnosti in je zmanjšana emisija hrupa pri obratovanju. Nadalje se iz tega osnovnega materiala lahko izdelujejo zlasti neopremljene (nekompletirane) žage za les in sintetične (plastične) materiale kot so krožne žage za les, gozdarske žage in jarmeniki, ki se odlikujejo z majhnimi proizvodnimi stroški zaradi dolge življenjske dobe.
Ta naloga je rešena s standardnim osnovnim materialom, pri katerem doseže osnovno jeklo zaradi termokemične obdelave vsaj ene krovne ploskve table z 0,5 do 11 ut. % ogljika obogatena robna področja, ki pridejo pri padajoči ogljikovi vsebnosti v področje, ki je malo obogateno z ogljikom ali povsem neobogateno, pri čemer se ustvari na površini robnega pasu sendvična struktura iz dveh robnih področij. Eno robno področje je obogateno z ogljikom, drugo pa ne. Termokemična obdelava je pri tem predvsem proces naogljičenja, lahko pa je tudi prednostno karbonitriren proces, če vsebuje medij za naogljičenje dušik ali dušikovo spojino, kot je n.pr. amoniak. Nitridi, nastali na ta način v osnovnem materialu, povzročajo dodatno povišanje obrabne vzdržljivosti in delujejo proti utrujanju materiala.
Na ta način lahko običajno uporabljena orodna jekla z visoko stopnjo čistoče zamenjamo z osnovnim materialom po izumu, katerega osnovno jeklo ne potrebuje take zahtevne čistoče in je predvsem nizkolegirano ali nelegirano gradbeno jeklo. Posebna (specialna) jekla so kot izhodni materiali nepotrebna, kar zmanjša proizvodne stroške jekla. Z osnovnim materialom po izumu lahko dosežemo ne samo povišano obrabno vzdržljivost na krovnih ploskvah, ampak tudi višjo trdnost sestavnih elementov (Bauteil), označenih (zaznamovanih) z višjo upogibno trdnostjo, statično upogibno trdnostjo ali višjo mejno vzdržljivostjo pri pregibanju.
Osnovni material ima prednostno lahko tudi sendvično strukturo, ki sestoji iz ene krovne ploskve obogatene z ogljikom, iz notranjega jedra, neobogatenega ali le malo obogatenega z ogljikom, in iz druge krovne ploskve osnovnega jekla, obogatene z ogljikom. Ta struktura je prisotna po izdelavi žag, ločilnih kolutov ali rezalnikov, pa tudi na zobeh žag oz. na rezilih. Po večkratni uporabi orodja pride zato do neenakomerne obrabe po debelini gradiva, in sicer do takoimenovanega popolnega razogličenja (Auskohlung). To pomeni, da se trde in obrabno vzdržljive krovne ploskve obrabljajo počasneje kot z ogljikom neobogateno jedro, pri čemer dobi površina robnega pasu konkavno obliko in na rezilnem področju pride do samoostrilnega efekta.
Ker se fizikalne lastnosti osnovnega materiala zaradi različne vsebnosti ogljika postopoma spreminjajo, se se ciljne obrabne in trdnostne lastnosti osnovnih listov izkazale kot zelo ugodne, kadar ima kvocient med globino naogljičenja \ robnega področja osnovnega materiala, v katerem je vsebnost ogljika 0,35 ut. %, in debelino osnovnega materiala vrednost 0,15 do 0,40. Globina naogljičenega področja se lahko pri tem prednostno izbere tako, da ima po kaljenju in popuščanju termokemično obdelanega osnovnega materiala kvečjemu 1/3 celotne debeline osnovnega materiala v bistvu prvotno trdoto osnovnega materiala ali nekoliko višjo trdoto in najmanj približno 2/3 debeline osnovnega materiala višjo trdoto. Posebno prednostno je, da ima po kaljenju in popuščanju termokemično obdelanega materiala okoli 50 % debeline osnovnega materiala v glavnem (v bistvu) prvotno trdoto osnovnega materiala ali malenkostno višjo trdoto in najmanj okoli 50 % debeline osnovnega materiala višjo trdoto. Prednostno leži po kaljenju in popuščanju trdota krovnih ploskev osnovnega materiala v področju okoli 50 do 63 HCR, posebno v področju 55 do 60 HCR, in v z ogljikom neobogatenem področju pri 20 do 40, posebno pri 30 do 35 HCR. Obogatenj e osnovnega materiala z ogljikom poteka na celotni jeklenopločevinasti krovni ploskvi, ogljikovo obogatenje pa lahko vendarle izvedemo z ustvarjanjem izključno specialnih lastnosti v kasnejšem zobnem področju žage obojestransko tudi samo parcialno ali pa lahko iz ogljikovega bogatenja izvzamemo delna področja, na katerih so kasneje predvidena mesta lotanja ali podobno. Neobogatena ali le malenkostno z ogljikom obogatena področja sestojijo po kaljenju in popuščanju iz feritnoperlitne zmesne strukture (Mischgefuge) surovega materiala in/ali iz bainita (bajnit, benit), posebno v njeni spodnji stopnji.
Tako se lahko pri majhnem povpraševanju po osnovnem jeklu izdelujejo žage, ki sestojijo iz jeklene pločevine, ki je
n.pr. obogatena z ogljikom obojestransko ali samo parcialno s termokemično obdelavo, posebno z naogljičenjem. Presenetljivo je bilo ugotovljeno, da je mogoče z uporabo osnovnega jekla z zelo nizko vsebnostjo ogljika 0,1 do 0,2 ut. %, ki ga nato naogljičimo, kalimo in popuščamo, t.j. izvedemo popolno toplotno obdelavo, izdelovati žage s poboljšano kvaliteto, ki glede na debelino in ploskev, nimajo linearnega poteka postopka kaljenje/trdnost (Harte/Festigkeitsverlauf). Z ogljikom obogateno robno področje osnovnega jekla doseže pri tem ugodnejši srednji gradient ogljika v smeri od krovne ploskve proti z ogljikom neobogatenemu področju okoli 0,25 do 0,75 ut. %, prednostno 0,40 do 0,50 ut. % C/mm.
Medtem ko imajo običajne žage vseskozi martenzitno strukturo s homogenimi lastnostmi, je ta prisotna pri žagah, izdelanih iz osnovnega materiala po izumu samo na površinah področij, obogateninih z ogljikom. Zahteve po žilavosti so povsem izpolnjene z mehkejšim jedrom, medtem ko površina s svojo trdoto v primeru neopremljene (nekompletirane) ali nestelitirane žage določa dobre rezilne (Zerspanung) lastnosti in visoko stabilnost žage.
Kakor je bilo že predstavljeno, so nizkolegirana ali nelegirana gradbena jekla kot osnovno jeklo po izumu prednostna. Tako so vsa jekla, ki se lahko kot nelegirana ali legirana uporabljajo kot naogljičena jekla (Einsatzstahl), primerna za osnovni material po izumu. Prav tako se lahko uporabljajo poboljšalna jekla (Vergtttungsstahl) z nizko ogljikovo vsebnostjo kot tudi nerjavna in kislinsko obstojna jekla s povišano vsebnostjo kroma (12 do 13 ut. %). V tabeli 1 so za primer podana taka po izumu uporabna jekla, ne da bi bil izum s tem omejen.
Tabela 1: Možna osnovna jekla za osnovni material po izumu
Oznaka po Oznaka po Tip zlitine (ut. %)
DIN 17006 DIN 17007
C 10 1.1121 0,10 C
C 15 1.1141 0,15 C
15 Cr 3 1.7015 0,15 C; 0,6 Cr
16 MnCr 5 1.7131 0,16 C; 1,2 Mn; 0,9 Cr
15 CrNi 6 1.5919 0,15 C; 1,5 Cr; 1,6 Ni
18 CrNi 8 1.5920 0,18 C; 2,0 Cr; 2,0 Ni
25 CrMo 4 1.7218 0,26 C; 1,1 Cr; 0,3 Mo
X 10 Cr 13 1.4006 0,11 C; 13 Cr
V spodnjih zahtevkih in v naslednjem opisu so vsebovane nadaljnje prednostne izvedbe izuma.
V naslednjem pregledu je izum podrobneje pojasnjen s pomočju nekaterih primerov, prikazanih na priloženih slikah.
Slika 1 prikazuje perspektivno predstavitev table osnovnega materiala po izumu za izdelavo osnovnih listov za krožne žage, ločilne kolute, jarmenike kot tudi za rezalnike in strgalnike.
Slika 2 prikazuje primerjalno predstavitev profila ogljikove koncentracije treh kvalitet osnovnega materiala po izumu, ki je bil izdelan iz različnih vrst jekla.
Slika 3 prikazuje primerjalno predstavitev kalilnega profila osnovnega materiala po izumu iz slike 2.
Slika 4 prikazuje primerjalno predstavitev statične upogibne trdnosti običajnega osnovnega materiala iz kaljenega orodnega jekla in osnovnega materiala po izumu pri različni debelini pločevine.
Slika 5 prikazuje rezultat upogibnostnega poizkusa na ploskovnih probah osnovnega materiala po izumu v obliki diagramov sila - pregib.
Na sliki 1 je predstavljena tabla 1 osnovnega materiala po izumu, kot je karakteristična za vse nadaljnje opise izvedbenih primerov. Površina table 1 ima dve krovni ploskvi (Deckflache) 2, dve čelni ploskvi robnega pasu (Stirnkantenflache) 3 in dve vzdolžni ploskvi robnega pasu (LangskantenflSche) 4. Kot osnovni material za izdelavo osnovnih listov se table 1 te vrste po termokemični obdelavi odrežejo po čelnih ploskvah robnih pasov 3 in po vzdolžnih ploskvah robnih pasov 4 in se v tej obliki dabavljajo proizvajalcu ali pa si izdelovalec orodja izštanca ali lasersko odreže želene dele tako, da se izogne obdelavi naogljičenih površin robnih pasov 3, 4 pri predelavi v osnovne liste. Po izumu se osnovni material obogati z ogljikom samo preko krovnih ploskev 2, ne pa tudi preko ploskev robnih pasov 3, 4. Zaradi termokemične obdelave ima osnovni material preko krovnih ploskev 2 z 0,5 do 1,1 ut. % ogljika obogatena robna področja 5, ki pri padajoči ogljikovi vsebnosti preidejo v področje 6, ki ni z ogljikom obogateno - v tem primeru zaradi obojestranskega naogljičenja v področje jedra 6. Na ploskvah robnih pasov 3, 4 ima osnovni material strukturo sendviča, ki jo tvori področje 5, obogateno z ogljikom, in področje 6, neobogateno z ogljikom.
V predstavitvi so že naznačene konture 7 surovcev (Rohling) žaginih listov 8a za krožne žage in surovcev žaganih listov 8b za jarmenike. Za izdelavo table 1 osnovnega materiala po izumu se je izhajalo iz nadalje podanega osnovnega materiala z ogljikovo vsebnostjo manjšo kot 0,3 ut. % ogljika.
Primer 1:
Uporabljeni material: C 15 hladno valjani trak razžarjen Debelina probe: D = 2,5 - 2,7 mm
Na nekaj probah je bilo pri temperaturi med 800 do 930eC v času 60 do 90 min izvedeno tenkoplastno naogljičenje v s propanom obogateni plinski atmosferi (Endogasatmosphare) tako, da je bila dobljena, kot je razvidno s slike 2, robna plast 5 s srednjo globino At približno 0,8 mm, pri čemer so imele različne probe 0,6 do 1,0 mm. Kvocient med naogljičeno globino At robnega področja 5 termokemično obdelanega osnovnega materiala in debelino D osnovnega materiala je znašal 0,15 do 0,40 in v povprečju 0,32. Kot kaže slika 2, je bila vsebnost ogljika neposredno na krovnih ploskvah 2 med 0,7 in 0,8 ut. %. Z ogljikom obogateno robno področje 5 osnovnega materiala je od krovne ploskve 2 proti z ogljikom obogatenemu področju 6 doseglo srednji gradient ogljika ca. 0,30 do 0,55 ut. % C/mm.
Sledeče kaljenje, izvedeno pri temperaturi v področju 820 do 860eC z oljnim gašenjem, je vodilo pri dobri ravnosti (gladkosti) plošče 1 osnovnega materiala za kaljenje k trdotam okoli 63 do 65 HRC na krovnih ploskvah 2 oz. okoli 44 HRC v jedru 6. Po 3 urah pri optimalni temp. 260'C so bile dosežene, kot kaže slika 3, na krovni ploskvi 2 vrednosti trdote okoli 56 HRC (700 HV) in v jedru 6 okoli 40 HRC (400 HV). Z ogljikom obogateno področje 5 osnovnega materiala je imelo od krovnih ploskev 2 k neobogatenemu ali samo malo obogatenemu področju 6 srednji gradient trdote med približno 9 do 15 HRC/mm. Pri taki krivulji poteka trdote se da pri uporabi osnovnega materiala za žage izvesti še eno razpiranje žaginih zob. Iz tega osnovnega materiala izdelana žaga se odlikuje z visoko togostjo (Steifigkeit) in dinamično obremenijivostjo, je zelo lahka in razpolaga s trdoto za okoli 10 HRC večjo kot jo imajo žage, znane po stanju tehnike med drugim tudi z zelo dobro obrabno trdnostjo. Posebno primeren je ta osnovni material tudi za nerotirajoče (nekrožne) žage kot tudi za rezalnike in strgalnike.
Primer 2:
Uporabljeni material: 13 CrMo 4 4 hladno valjani trak razžarjen
Debelina probe: D = 2,4 do 2,7 mm
Na večih probah je bilo ob procesnih parametrih kot v izvedbenem primeru 1 izvedeno plinsko naogljičenje tako, da je, kot ponazarja slika 2, nastalo robno področje 5 s srednjo vdorno globino \ okoli 0,7 mm. Kvocient med globino naogljičenja At robnega področja 5 termokemično obdelanega osnovnega materiala in debelino D osnovnega materiala je imel srednjo vrednost 0,25. Kot kaže slika 2, je bila ogljikova vsebnost neposredno na krovnih ploskvah 2 okoli 0,7 ut. %. Z ogljikom obogateno robno področje 5 osnovnega materiala je imelo od krovnih ploskev 2 v smeri k z ogljikom neobogatenemu področju 6 srednji gradient ogljika okoli 0,46 do 0,53 ut. % C/mm.
Sledeče kaljenje, izvedeno v bistvu pod istimi pogoji kot v prvem izvedbenem primeru, je dalo pri dobri ravnosti plošče 1 osnovnega materiala samo malenkostno drugačne vrednosti trdote na krovnih ploskvah 2 oz. v jedru 6 kot v prvem izvedbenem primeru. Po 3 urah popuščanja pri optimalni temp. 300’C so bile dosežene, kot kaže slika 3, na krovnih ploskvah 2 vrednosti trdote 54 do 55 HRC (ca. 670 HV) in v jedru 6 okoli 38 HRC (380 HV). Z ogljikom obogateno področje 5 osnovnega materiala je imelo od krovnih ploskev 2 v smeri k neobogatenemu ali samo malo z ogljikom obogatenemu področju 6 srednji gradient trdote okoli 15 HRC/mm.
Osnovni material tega izvedbenega primera izuma je primeren posebno za izdelavo miznih žag in obrezovalnih žag (Besaumersage) kot krožne žage z razprtimi zobmi z okoli 55 HRC. Trdota običajnih tovrstnih žag iz orodnega jekla je 43-44 HRC.
Iz osnovnega materiala po izumu je bila izdelana za določitev statične upogibne trdnosti C krožna žaga. Statična upogibna trdnost C žaginega lista je kvocient med upogibno silo F, nanešeno v statičnem primeru obremenitve pod določenimi pogoji, in pregibom (Durchbiegung) f, ki nastane na mestu obremenitve, žagin list je imel premer Dk in debelino D, navedeno v tabeli 2 pod številko I. Premer Dj notranje okrogle odprtine žaginega lista je bil 40 mm. Žagin list je bil vpet s pomočjo prirobnice, ki je imela premer DE = 118 mm. S tem je bila kot karakteristično razmerje vpenjalnega in žaginega premera DE/Dk dobljena vrednost 0,34. Merilne točke, na katerih je bila upogibna sila F nanešena in na katerih je bil pregib f merjen, so se nahajale na merilnem krogu, ki je bil oddaljen od zunanjega roba prirobnice 95 mm. Upogibna sila je bila 19,7 N in je bila nanešena vsakokrat na štirih točkah merilnega kroga na prednji in na zadnji strani žaginih listov.
Tabela 2: Dimenzije žaginih listov
žagin list št. premer Dk v mm Debelina D v mm
I 330 2,4
II 350 2,5
III 351 2,5
Določena je bila srednja statična upogibna trdnost C 143 N/mm, ki je za primerjavo z vrednostmi tretjega izvedbenega primera prikazana v tabeli 3.
Primer 3:
Uporabljeni material: 10 Ni 14 hladno valjani trak razžarjen
Debelina probe: D = 2,5 do 3,0 mm
Na večih probah je bilo pri procesnih parametrih kot pri prvem izvedbenem primeru izvedeno tenko-plastno naogljičenje, pri čemer je vsakokrat dobljena (gl. sliko 2) robna plast 5 s srednjo globino vdiranja A,, okoli 0,5 do 0,6 mm. Kvocient med globino naogljičenja At robnega področja 5 termokemično obdelanega osnovnega jekla in debelino D osnovnega materiala je imel srednjo vrednost okoli 0,20. Slika 2 kaže nadalje, da je bila ogljikova vsebnost neposredno na površini krovnih ploskev približno med 0,60 do 0,65 ut. %. Z ogljikom obogateno robno področje 5 osnovnega materiala je imelo od krovne ploskve 2 v smeri k z ogljikom neobogatenemu področju 6 srednji gradient ogljika približno 0,48 ut. % C/mm. Te v primerjavi z znanim stanjem tehnike majhne vrednosti gradienta povzročijo, da se doseže ne samo visoka obrabna obstojnost na krovnih ploskvah 2, ampak tudi integralno visoke vrednosti trdnosti osnovnega materiala po izumu.
Temu sledeče kaljenje, izvedeno v bistvu pod enakimi pogoji kot v prvem izvedbenem primeru, je vodilo pri dobri ravnosti plošče 1 osnovnega materiala k neznatno nižjim vrednostim trdote kot v prvem izvedbenem primeru. Po 3 urnem popuščanju pri temperaturi 200’C so bile, kot kaže slika 3, dosežene na krovni ploskvi kalilne vrednosti do okoli 54 HRC (ca. 650 HV) in v jedru 6 okoli 31 HRC (310 HV). Z ogljikom obogateno robno področje 5 osnovnega materiala je imelo od krovne ploskve 2 v smeri proti neobogatenemu ali malo z ogljikom obogatenemu področju 6 srednji gradient trdote okoli 17 do 20 HRC/mm.
Na šestih probah 12,5 mm x 3 mm so bili izvedeni po kaljenju in popuščanju naogljičenega osnovnega materiala preizkusi natezne trdnosti. Pri tem je bila dobljena srednja natezna trdnost Rm okoli 1550 N/mm2. V primerjavi s tem je natezna trdnost kaljenega in popuščanega za znane osnovne materiale uporabljenega orodnega jekla pri srednji vrednosti R,, okoli 1600 N/mm2.
Na nadaljnih šestih probah z izmerami 55 mm x 10 mm x 3 mm so bili izvedeni po kaljenju in popuščanju naogljičenega osnovnega materiala preizkusi udarne Žilavosti. Pri tem je bila dobljena srednja vrednost ca. 60 J/cm2. Primerjalni preizkusi na šestih probah kaljenega orodnega jekla, uporabljenega za znane osnovne materiale, so pokazali srednjo vrednost udarne žilavosti okoli 52 J/cm2.
Ti preizkusi kažejo, da so z osnovnim materialom po izumu dosegljive srednje natezne trdnosti Rm, ki približno ustrezajo natezni trdnosti Rm znanih osnovnih materialov, da pa se vendar lahko dosežejo (v primeru obremenitve
IS osnovnih listov pri postopku rezanja) pri tako važni karakteristiki kot je velikost udarne žilavosti povprečno za okoli 15 % višje vrednosti kot pri kaljenjem materialu na osnovi orodnega jekla.
Z metalografskimi analizami je bilo mogoče določiti po izumu optimalno strukturno sestavo osnovnega materiala v različni oddaljenosti od krovnih ploskev 2. Takšne strukture so na sliki 3 shematično prikazane s štirimi pod mikroskopom vidnimi polji 9, 10, 11, 12. Z ogljikom obogateno robno področje 5 sestoji iz popuščene zmesne strukture (Mischgefuge) (vidna polja 9, 10, 11). Ta zmesna struktura vsebuje martenzit, delno s karbidnimi izločki, majhen delež ostanka avstenita in medstopenjsko strukturo, pri čemer martenzitni delež z naraščajočo razdaljo od krovnih ploskev 2 v smeri k področju 6, neobogatenemu z ogljikom, najprej naraste (vidno polje 10) in nato v področju 6, obogatenem z ogljikom, skoraj izgine. Delež avstenitnega ostanka oz. delež medstopenjske strukture pojema z naraščajočo razdaljo od krovnih ploskev 2 v smeri k področju 6, neobogatenemu z ogljikom, najprej do neke lokalne minimalne vrednosti (vidno polje 10), se potem malenkostno dvigne (vidno polje 11), da gre končno v področju 6, ki je nenaogljičeno ali malenkostno naogljičeno, zelo močno nazaj. Vidno polje 12 kaže v področju jedra feritno-perlitno strukturo, kot je karakteristična za strukturo uporabljenega osnovnega jekla.
Glede na notranje napetosti osnovnega materiala po izumu bi se lahko ugotovilo, da so tozadevna razmerja optimalna, če je po kaljenju in popuščanju termokemično obdelovanega osnovnega jekla robno področje 5 v razdalji od krovnih ploskev 2, ki je manjša kot globina naogljičenja in če so maksimalne tlačne notranje napetosti (Druckeigenspannungen) v področju do okoli 0,90 GPa, predvsem v področju med 0,40 in 0,75 GPa. V nasprotju s tem nastopijo pri kakem znanem osnovnem materialu, izdelanem na osnovi orodnega jekla, natezne notranje napetosti (Zugeigenspannungen) v zunanjem robnem področju 5. Te natezne notranje napetosti pospešujejo pri obratovanju žag nastajanje in razširjanje razpok oz. izzovejo te pojave. Povezano s temperaturnimi spremembami, ki se pri pogosti uporabi ponavljajo, lahko razen tega pride do pospešenega utrujanja materiala.
Nadalje je ugodno, če ima osnovni material po kaljenju in popuščanju termokemično obdelovanega osnovnega materiala v neki razdalji od krovnih ploskev 2, ki je enaka ali malenkostno večja kot globina naogljičenja At, maksimalne natezne notranje napetosti v področju do okoli 0,60 GPa, prednostno samo v področju do 0,20 GPa. Pri višjih nastopajočih nateznih notranjih napetostih v tem področju se v materialu zlahka tvorijo kalilne razpoke (Harterisse). Posebno prednostno je zato, če z naraščajočo razdaljo krovnih ploskev 2 natezne notranje napetosti spet padejo in potem pri razdalji krovnih ploskev, ki je večja kot globina naogljičenja tlačne notranje napetosti nastopijo z maksimalno vrednostjo v področju do okoli 0,30 GPa. Porazdelitev notranjih napetosti v osnovnem materialu po izumu je mogoče narediti za odvečno pod pogoji napenjanja žaginih listov z ravnalnimi kladivi ali stroji.
Osnovni material tega izvedbenega primera izuma se izkaže kot posebno primeren za izdelavo krožnih žag z razprtimi zobmi z do ca. 57 HRC.
Iz osnovnega materiala po izumu sta bila za določevanje statične upogibne trdnosti C izdelana dva lista za krožne žage. Statična upogibna trdnost C teh dveh listov je bila določena po metodi, opisani v drugem primeru, žagina lista sta imela premera Dk in debelini D, katerih vrednosti so navedene v tabeli 2 pod št. II in III. Premer Dj notranje okrogle odprtine žaginih listov je bil kot v drugem primeru 40 mm. žagin list je bil vpet s pomočjo prirobnice z enakim premerom DE kot v drugem primeru. Tudi lega merilnih točk in višine upogibne sile so bile z drugim izvedbenim primerom izuma identične. Srednje vrednosti ugotovljene upogibne trdnosti vsebuje tabela 3. Popuščni temperaturi sta se od zgoraj predstavljenih vrednosti razlikovali in sta znašali približno 180°C (II) in približno 220’C (III).
Tabela 3: Merilne vrednosti upogibne trdnosti C
številka žaginega lista Upogibna trdnost C v N/mm (srednja vrednost)
I 143
II 147
III 142
Na splošno so glede na kvaliteto termokemično obdelanega in kaljenega osnovnega materiala ob upoštevanju njegove popuščne obstojnosti smotrne popuščne temperature 150 do 350 ’C. Razen s tehnološkimi parametri termokemične obdelave in kaljenja lahko vplivamo na strukturo in fizikalne lastnosti osnovnega materiala, kot n.pr. na krivuljo poteka kaljenja, tudi s popuščno temperaturo in popuščnim časom. Tako so bile na površini teh prob izmerjene vrednosti trdote približno 57 do 58 HRC.
Na osnovi vrednosti, dobljenih iz tabele 3 in dalje, je na sliki 4 narejena primerjava poteka statične upogibne trdnosti C običajnega osnovnega materiala iz orodnega jekla in nekega osnovnega materiala po izumu za karakteristično razmerje vpenjalnega in žaginega premera DE/Dk = 0,34 pri različnih debelinah pločevine D. Pokaže se, da se lahko za žagine liste s pomočjo osnovnega materiala po izumu doseže
1,5 do dvojne upogibne trdnosti C običajnih žaginih listov.
Slika 5 kaže rezultat tritočkovnega upogibnega preizkusa na ploščatih probah 15 mm širine in 2,8 mm debeline D nekega ustrezno tretjemu izvedbenemu primeru izdelanega osnovnega materiala po izumu. Razdalja nalaganja prob je bila 30 mm. Prikazan je diagram pregibanja, ki je bil dobljen iz 1000 merilnih vrednosti. Potek krivulje ponazarja, da se po prekoračitvi meje elastičnosti pri nekem pregibu f približno 0,75 mm s približno 810 daN doseže pri pregibu približno 2,00 mm maksimum upogibne sile F. Maksimalna nastopajoča upogibna napetost je na tem mestu približno 305 daN/mm2. Pri znižani upogibni sili F opazimo nadaljnji pregib probe, kar dokazuje, da zlom, ki nastane pri pregibu f okoli 3,75 mm, ni nikakršni strižni zlom, ampak deformacijski zlom. Takšno prelomno obnašanje osnovnega materiala po izumu nudi v primeru žaginih in drugih listov, izdelanih iz le-tega osnovnega materiala, možnost, da se pred zlomom poslužimo zamenjave in s tem zvišamo varnost pri delu.
Povzeto imajo žage, ločilni koluti itd., izdelani iz osnovnega materiala po izumu v primerjavi z materiali, izdelanimi po sedanji tehniki, naslednje prednosti:
- Zaradi enakomerno vnešenega ogljika je mogoče proizvajati orodja z visoko možnostjo vplivanja na njihove lastnosti.
- Do sedaj neizogibno razogljičenje pri vročem valjanju in pri kaljenju lahko izravnamo, s čimer odpade naknadno brušenje krovnih ploskev. Pri hladnem valjanju lahko ob upoštevanju sprememb dimenzij, nastalih pri termokemični obdelavi, določimo zaželeno debelino D materiala.
- Z namerno termokemično obdelavo in morebitno naknadno toplotno obdelavo lahko zaradi graduirane strukture pri isti obratovalni in zlomni varnosti dosežemo višje trdote orodij na površini.
- Po termokemični obdelavi osnovnega materiala lahko naredimo z gašenjem neko kalilno sestavo s finozrnato strukturo. S tem lahko naknadni kalilni proces odpade ali pa lahko fizikalne lastnosti z dvojnim kaljenjem še izboljšamo.
- Z namernim izborom obdelovalnih parametrov pri termokemični obdelavi, pri kaljenju in pri popuščanju obstaja veliko število prostostnih stopenj za izdelavo po izumu ogljikovih profilov, krivulj poteka kaljenja, notranje- napetostnih in strukturnih razdelitev (Gefugeverteilungen) in s tem vrsta želenih lastnosti sestavnih elementov.
- Tvorba kalilnih razpok na žagah se zmanjša tako pri ločevalnem procesu žarečih jeklenih profilov kot tudi pri temperaturnih povišanjih pri visokih obodnih hitrostih kovinske obdelave, posebno pri tako imenovanem talilnem žaganju.
- Z majhno ogljikovo vsebnostjo v jedru se zmanjša nevarnost kaljenja pri nezaželenem vnosu toplote, ki bi lahko ogrožal varnost posluževalnega osebja.
- Z različno strukturo površine in jedra in s tem povezano spremembo volumna pri kaljenju in popuščanju lahko pri spremembi strukture dobimo tlačne napetosti na površini. Temu ustrezno nastane, posebno glede na stanje notranje napetosti žag, neka močna, toda kontrolirana nehomogenost, ki učinkuje na lastnosti uporabe prednostno, posebno pozitivno pa je, da upočasni utrujenost materiala in da zmanjša dovzetnost za nastajanje razpok na površini.
- S pomočjo osnovnega materiala po izumu lahko integralno dvignemo trdnost sestavnih elementov. S tem se zreducirajo pri uporabi nastopajoča nihanja posebno pri visokem številu obratov. Posledica je zmanjšanje emisije hrupa. Vsi dosedanji ukrepi za zmanjšanje emisije hrupa žag so ostali od izuma nedotaknjeni in lahko dodatno najdejo svojo uporabo.
- Dušilne lastnosti zmesnih struktur so boljše kot martenzitne. Ugotovljeno je bilo nadaljno zmanjšanje emisije hrupa.
- Na osnovi višje trdnosti sestavnih elementov se lahko zmanjša debelina lista. Iz tega pa zaradi tanjših reznih špranj zopet rezultira reduciranje izgub in s tem prihranek rezanega gradiva.
- če ostane debelina lista enaka, je zaradi sorazmerno bolj togega lista možno delati pri višjih hitrostih rezanja v področju 25 do 75 m/min, s Čimer se znatno poveča rezalna zmogljivost.
- Z dosegom visoke stopnje kaljenja žag lahko razmišljamo o substituciji do nedavno uporabljanih opremljenih (kompletiranih) in stelitiranih žag oz. trdokromanih jarmenikov in krožnih žag.
- Zaradi neenakomernega poteka kaljenja prečno v smeri rezanja (struktura sendviča) se obrablja žagin zob vzdolž svojega prereza z različno hitrostjo. S tem lahko prihaja do samoostrilnega efekta. Prednosti dodatnega ostrenja žage je vsekakor treba upoštevatu.
Osnovni material po izumu, iz katerega so izdelani žagini listi, zagotavlja le-tem v primeru pojava kakšnega deformacijsko-lomnega mehanizma možnost odložitve, s čemer je povečana varnost pri delu.
S parcialno termokemično obdelavo se lahko izognemo visoki vsebnosti ogljika, ki moti na mestih lotanih in varilnih spojev. Prav na področju obdelave kamna je to bistvena prednost.
Zaradi mehkejšega jedra žage je možno z vstavitvijo ustrezne zagozde napraviti tako imenovani nakrčeni (gestauchte) zob. To je bilo doslej mogoče samo pri nikljevih jeklih.
Razlaga znakov oz. črk in številk tabla iz osnovnega materiala krovna ploskev table pod 1 površina čelnega robnega pasu table pod 1 površina vzdolžnega robnega pasu table pod 1 robno področje (robna plast) področje, neobogateno z ogljikom kontura, gl. pod 8a, 8b
8a žagin list - surovec, krožna žaga
8b žagin list - surovec, jarmenik mikroskopsko vidno polje, gl. pod 5 mikroskopsko vidno polje, gl. pod 5 mikroskopsko vidno polje, gl. pod 5 mikroskopsko vidno polje, gl. pod 6 globina naogljičenja C statična upogibna trdnost
D debelina table pod 1
De premer vpenjala
Dj notranji premer
Dk premer žage
F upogibna sila f pregib
R,,, natezna trdnost

Claims (18)

  1. PATENTNI ZAHTEVKI
    1. Osnovni material za izdelavo osnovnih listov posebno za krožne žage, ločilne kolute, jarmenike kot tudi za rezalnike in strgalnike, v obliki table (1) s površino iz dveh krovnih ploskev (2), dveh ploskev čelnega robnega pasu (3) in dveh ploskev vzdolžnega robnega pasu (4), ki predstavljajo površino (2, 3, 4) osnovnega jekla, obogatenega z ogljikom, pri čemer vsebuje osnovno jeklo manj kot 0,3 ut. % ogljika, označen s tem, da ima osnovno jeklo zaradi termokemične obdelave vsaj ene krovne ploskve (2) table (1) z 0,5 do 1,1 ut. % ogljika obogatena robna področja (5), ki preidejo pri zmanjšani ogljikovi vsebnosti v področje (6), z ogljikom neobogateno ali malo obogateno, pri Čemer imajo ploskve robnega pasu (3, 4), ki jih tvorita robno področje (5), obogateno z ogljikom, in robno področje (6), z ogljikom neobogateno, strukturo sendviča in ima ustrezno izbrani globini robnega področja (5), obogatenega z ogljikom, po kaljenju in popuščanju termokemično obdelanega osnovnega jekla največ okoli 50 % debeline (D) table (1) v glavnem prvotno trdoto osnovnega jekla ali malenkostno večjo trdoto, in najmanj okoli 50 % debeline (D) table (1) večjo trdoto.
  2. 2. Osnovni material po zahtevku 1, označen s tem, da ima osnovno jeklo zaradi termokemične obdelave obeh krovnih ploskev (2) z ogljikom obogatena področja (5), in da ima osnovni material na ploskvah robnega pasu (3, 4), sendvično strukturo, ki jo tvorijo obe z ogljikom obogateni robni področji (5) in z ogljikom neobogateno področje (6).
  3. 3. Osnovni material po zahtevku 1 ali 2, označen s tem, da osnovni material v robnem področju (5) za ogljikovo obogatitev naogljičimo.
  4. 4. Osnovni material po zahtevku 1 ali 2, označen s tem, da osnovni material v področju (5) za ogljikovo obogatitev karbonitriramo.
  5. 5. Osnovni material po enem ali večih zahtevkih 1 do 4, označen s tem, da je osnovni material nelegirano gradbeno jeklo.
  6. 6. Osnovni material po enem ali večih zahtevkih 1 do 4, označen s tem, da je osnovni material nizkolegirano gradbeno jeklo.
  7. 7. Osnovni material po enem ali večih zahtevkih 1 do 6, označen s tem, da ima kvocient med globino naogljičenja robnega področja (5) termokemično obdelanega osnovnega jekla, katerega ogljikova vsebnost je 0,35 ut. %, in debelino (D) osnovnega jekla, vrednost 0,15 do 0,40.
  8. 8. Osnovni material po enem ali večih zahtevkih 1 do 7, označen s tem, da ima ustrezno izbrani globini robnega področja (5), obogatenega z ogljikom, po kaljenju in popuščanju termokemično obdelanega osnovnega jekla največ okoli 50 % debeline (D) osnovnega materiala v glavnem prvotno trdoto osnovnega jekla ali malenkostno višjo trdoto in najmanj okoli 50 % debeline (D) osnovnega materiala višjo trdoto.
  9. 9. Osnovni material po enem ali večih zahtevkih 1 do 8, označen s tem, da ima, ustrezno izbrani globini robnega področja (5), obogatenega z ogljikom, po kaljenju in popuščanju termokemično obdelanega osnovnega jekla, največ okoli 1/3 debeline (D) osnovnega materiala v glavnem prvotno trdoto osnovnega jekla ali malenkostno večjo, in okoli 2/3 debeline (D) osnovnega materiala višjo trdoto.
  10. 10. Osnovni material po enem ali večih zahtevkih 1 do 9, označen s tem, da ima z ogljikom obogateno robno področje (5) osnovnega jekla od krovne ploskve (2) proti robnemu področju (6), neobogatenemu z ogljikom, srednji gradient ogljika približno 0,25 do 0,75 ut. % C/mm, prednostno 0,40 do 0,50 ut. % C/mm.
  11. 11. Osnovni material po enem ali večih zahtevkih 1 do 10, označen s tem, da ima po kaljenju in popuščanju termokemično obdelanega osnovnega jekla z ogljikom obogateno robno področje (5) osnovnega materiala od krovne ploskve (2) proti z ogljikom neobogatenemu področju (6) srednji kalilni gradient okoli 10 do 22 HRC/mm, prednostno 14 do 18 HRC/mm.
  12. 12. Osnovni material po enem ali večih zahtevkih 1 do 11, označen s tem, da ima po kaljenju in popuščanju termokemično obdelanega osnovnega jekla področje krovnih ploskev (2) trdoto okoli 50 do 63 HRC, prednostno 52 do 55 HRC in z ogljikom neobogateno področje (6) trdoto 20 do 40 HRC, prednostno 30 do 35 HRC.
  13. 13. Osnovni material po enem ali večih zahtevkih 1 do 12, označen s tem, da ima po kaljenju in popuščanju termokemično obdelanega osnovnega jekla, robno področje (5) v razdalji od krovnih ploskev (2), ki je manjša kot globina naogljičenja (At), maksimalne tlačne notranje napetosti v področju do okoli 0,90 GPa, prednostno v področju med 0,40 in 0,75 GPa.
  14. 14. Osnovni material po enem ali večih zahtevkih 1 do 13, označen s tem, da ima po kaljenju in popuščanju termokemično obdelanega osnovnega jekla osnovni material v razdalji od krovnih ploskev (2), ki je približno enaka ali malenkostno večja kot globina naogljičenja (At), maksimalne natezne notranje napetosti v področju do okoli 0,60 GPa, prednostno v področju do 0,20 GPa.
  15. 15. Osnovni material po enem ali večih zahtevkih 1 do 14, označen s tem, da ima po kaljenju in popuščanju termokemično obdelanega osnovnega jekla osnovni material v razdalji od krovnih ploskev (2), ki je večja kot globina naogljičenja (At), maksimalne tlačne notranje napetosti v področju do okoli 0,30 GPa.
  16. 16. Osnovni material po enem ali večih zahtevkih 1 do 15, označen s tem, da sestoji z ogljikom obogateno robno področje (5) iz popuščene zmesne strukture (9, 10, 11), ki vsebuje po potrebi karbidne izločke, martenzit, majhno količino zaostalega avstenita in/ali medstopenjsko strukturo, pri čemer se martenzitni delež dviga z naraščajočo razdaljo od krovnih ploskev (2) v smeri na z ogljikom neobogateno področje (6) najprej na maksimalno
  17. 17.
    17.
  18. 18.
    18.
    vrednost (10) in gre nato nazaj v z ogljikom neobogatenem področju (6) skoraj do nule in pri čemer pada delež zaostalega avstenita in/ali delež medstopenjske strukture z naraščajočo razdaljo od krovnih ploskev (2) v smeri na z ogljikom neobogateno področje (6) najprej do lokalno minimalne vrednosti, nakar se malenkostno dvigne (11) in gre končno v z ogljikom obogatenem področju (6) nazaj pod lokalno minimalno vrednost (10).
    Osnovni material po enem ali večih zahtevkih 1 do 16, označen s tem, da je osnovno jeklo v področju krovnih ploskev (2) termokemično obdelano samo delno.
    Osnovni material po enem ali večih zahtevkih 1 do 17, označen s tem, da sestojijo področja (6), ki so preko debeline (D) neobogatena ali samo malenkostno obogatena z ogljikom, in/ali področja (6), ki so na površini (2, 3, 4) osnovnega materiala neobogatena ali samo malo obogatena z ogljikom, iz feritno-perlitne zmesne strukture (12) surovega materiala in/ali iz bainita,prednostno v njeni spodnji stopnji.
    Osnovni material za izdelavo osnovnih listov za krožne žage, ločilne kolute, jarmenike ter rezalne in strgalne naprave
SI9620083A 1995-06-30 1996-06-27 Osnovni material za izdelavo osnovnih listov za krožne žage, ločilne kolute, jarmenike ter rezalne in strgalne naprave SI9620083B (sl)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP95110279A EP0751234B1 (de) 1995-06-30 1995-06-30 Stammblatt einer Säge, wie einer Kreis- oder Gattersäge, einer Trennscheibe, einer Schneide- oder einer Schabvorrichtung
PCT/EP1996/002825 WO1997002367A1 (de) 1995-06-30 1996-06-27 Basismaterial für die herstellung von stammblättern für kreissägen, trennscheiben, gattersägen sowie schneid- und schabvorrichtungen

Publications (2)

Publication Number Publication Date
SI9620083A true SI9620083A (sl) 1998-04-30
SI9620083B SI9620083B (sl) 1999-04-30

Family

ID=8219408

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SI9620083A SI9620083B (sl) 1995-06-30 1996-06-27 Osnovni material za izdelavo osnovnih listov za krožne žage, ločilne kolute, jarmenike ter rezalne in strgalne naprave

Country Status (17)

Country Link
US (1) US6375762B1 (sl)
EP (2) EP0751234B1 (sl)
JP (1) JPH11508964A (sl)
CN (1) CN1161491C (sl)
AT (2) ATE172253T1 (sl)
BR (1) BR9609638A (sl)
CA (1) CA2226145A1 (sl)
CZ (1) CZ289874B6 (sl)
DE (2) DE59503930D1 (sl)
ES (2) ES2103242T3 (sl)
HU (1) HU221935B1 (sl)
PL (1) PL180548B1 (sl)
RU (1) RU2127174C1 (sl)
SI (1) SI9620083B (sl)
SK (1) SK283013B6 (sl)
TR (1) TR199701733T1 (sl)
WO (1) WO1997002367A1 (sl)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19744512A1 (de) * 1997-10-09 1999-04-15 August Huechelbach Kg C Basisblatt oder Basismaterial für ein Stammblatt, Kreissägeblatt, Trennsägeblatt, Kreismesser, Maschinenmesser
ATE369932T1 (de) * 2002-01-16 2007-09-15 Swarovski Tyrolit Schleif Bandsäge
DE10202770B4 (de) * 2002-01-25 2006-06-14 Stahlwerk Ergste Westig Gmbh Bimetall-Sägeband
DE102004031600B4 (de) * 2004-06-30 2006-04-20 Hilti Ag Werkzeug zur Bearbeitung eines mineralischen Untergrundes mit einem Ultraschall-Werkzeuggerät
US20070134468A1 (en) * 2004-07-14 2007-06-14 Buehler Jane E Enhanced friction reducing surface and method of making the same
US7687112B2 (en) * 2004-07-14 2010-03-30 Kinetitec Corporation Surface for reduced friction and wear and method of making the same
US9243150B2 (en) 2005-04-21 2016-01-26 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Oxide coated metal pigments and film-forming compositions
DE102005023952B9 (de) * 2005-05-20 2007-07-26 Carl Aug. Picard Gmbh & Co. Kg Sicherheitspanzerung zum Schutz gegen Beschuss sowie Verfahren zu ihrer Herstellung
DE102006021136B4 (de) * 2006-05-04 2008-04-10 Leitz Gmbh & Co. Kg Verfahren zur Herstellung der Räumschneiden eines Kreissägeblatts
CN103703274B (zh) * 2011-06-30 2016-10-26 罗伯特·博世有限公司 用于无级变速器传动带的柔性环及其制造方法
DE102012106351B4 (de) * 2012-07-13 2015-11-19 C. & E. Fein Gmbh Sägeblatt oder Trennschleifblatt aus martensitischem Edelstahl oder Stahl sowie Verfahren zu dessen Herstellung
CN106283038A (zh) * 2016-08-25 2017-01-04 吉林大学 提高焊接接头疲劳性能的超声滚压复合激光重熔方法
KR20190042067A (ko) * 2016-10-31 2019-04-23 닛폰세이테츠 가부시키가이샤 강 부품의 제조 방법 및 강 부품

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2513713A (en) * 1947-11-24 1950-07-04 Electric Furnace Co Method of carburizing low carbon strip steel
SE334750B (sl) * 1968-06-14 1971-05-03 Fagersta Bruks Ab
GB1450937A (en) * 1973-07-03 1976-09-29 British Steel Corp Production and subsequent carburisation of steel products motor vehicle folding rear seat assembly
GB1559690A (en) * 1976-11-10 1980-01-23 British Steel Corp Treatment of steel products
EP0024106B1 (en) * 1979-07-09 1986-01-02 Ford Motor Company Limited Method of heat treating ferrous workpieces
AT372709B (de) * 1979-12-20 1983-11-10 Ver Edelstahlwerke Ag Schneidwerkzeug aus legiertem stahl
US4857119A (en) * 1988-03-01 1989-08-15 General Dynamics Lands Systems, Inc. Case-Hardened plate armor and method of making
DE4227447C2 (de) * 1991-08-21 2003-08-21 Dana Corp Zahnräder für Fahrzeugachsen
EP0778357A4 (en) * 1995-07-12 1998-12-23 Nippon Steel Corp NITRURING STEEL HAVING EXCELLENT FORMATABILITY, NITRURATION CHARACTERISTICS AND PRODUCTS OBTAINED BY PRESS FORMING
US5746842A (en) * 1995-09-29 1998-05-05 Toa Steel Co., Ltd. Steel gear
JP3970323B2 (ja) * 1996-06-05 2007-09-05 デュラセル、インコーポレーテッド リチウム化リチウム酸化マンガンスピネルの改良された製造法

Also Published As

Publication number Publication date
DE59606279D1 (de) 2001-02-08
WO1997002367A1 (de) 1997-01-23
ATE198494T1 (de) 2001-01-15
EP0751234A1 (de) 1997-01-02
CZ413297A3 (cs) 1998-06-17
HU221935B1 (hu) 2003-02-28
CN1161491C (zh) 2004-08-11
CN1189194A (zh) 1998-07-29
ES2153968T3 (es) 2001-03-16
ES2103242T1 (es) 1997-09-16
SK283013B6 (sk) 2003-02-04
CA2226145A1 (en) 1997-01-23
ATE172253T1 (de) 1998-10-15
TR199701733T1 (xx) 1998-04-21
PL324004A1 (en) 1998-04-27
SK177697A3 (en) 1998-07-08
CZ289874B6 (cs) 2002-04-17
US6375762B1 (en) 2002-04-23
PL180548B1 (pl) 2001-02-28
DE59503930D1 (de) 1998-11-19
JPH11508964A (ja) 1999-08-03
EP0751234B1 (de) 1998-10-14
EP0835331A1 (de) 1998-04-15
SI9620083B (sl) 1999-04-30
HUP9901443A3 (en) 2000-03-28
BR9609638A (pt) 1999-12-21
EP0835331B1 (de) 2001-01-03
HUP9901443A2 (hu) 1999-08-30
ES2103242T3 (es) 1999-01-16
RU2127174C1 (ru) 1999-03-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102282282B (zh) 表面硬化用机械结构用钢以及机械结构用部件
KR101174544B1 (ko) 피삭성이 우수한 기계 구조용 강 및 그 제조 방법
EP0458646B1 (en) Bearing steel
SI9620083A (sl) Osnovni material za izdelavo osnovnih listov za krožne žage, ločilne kolute, jarmenike ter rezalne in strgalne naprave
GB2153846A (en) Cast iron alloy for grinding media
JP2956324B2 (ja) 加工性および転動疲労性に優れた軸受用鋼
US5032356A (en) High fatigue strength metal band saw backing material
JP3095845B2 (ja) エンドミル用高速度鋼
US6203630B1 (en) Steel for induction quenching and machinery structural parts using the same
JPH04349A (ja) 加工性および転動疲労性に優れた軸受用鋼
JPH08104971A (ja) 軸受部品の製造方法
RU2235136C1 (ru) Способ производства тонколистовой стали и пил, сталь и изделия из нее
CA2537018C (en) Cutting tool
JP6801542B2 (ja) 機械構造用鋼およびその切削方法
JP2989766B2 (ja) 疲労特性および被削性に優れた肌焼鋼
US20050191203A1 (en) Steel for machine structural use having improved machinability
JPS6254858B2 (sl)
Claus Transformation hardening with high power diode laser systems using single and multiple tracks
JP2019094535A (ja) 機械構造用鋼およびその切削方法
Natapov et al. Properties and rational use of low-alloy high-speed steels
Allen Improvements in Steels for Wood-Cutting Saws and Knives
Klocke et al. The Machinability of Various Materials
JPH0929684A (ja) 刃物用クラッド材およびその製造方法
JPS59129756A (ja) 駆動軸クロスピン用高強度浸炭焼入用鋼
Tarasov et al. Structure and properties of nitrocarburized steels 4Kh5MFS and 20Kh13 used for manufacturing cutting tools

Legal Events

Date Code Title Description
IF Valid on the event date
KO00 Lapse of patent

Effective date: 20050404