SK283013B6

SK283013B6 - Základný materiál na výrobu základných listov najmä na kotúčové píly, rezacie kotúče, rámové píly, ako i rezacie a škrabacie zariadenia

Info

Publication number: SK283013B6
Application number: SK1776-97A
Authority: SK
Inventors: Hans Joachim Deimel
Original assignee: Carl Aug. Picard Gmbh & Co. Kg
Priority date: 1995-06-30
Filing date: 1996-06-27
Publication date: 2003-02-04
Also published as: DE59606279D1; WO1997002367A1; ATE198494T1; EP0751234A1; CZ413297A3; HU221935B1; CN1161491C; SI9620083A; CN1189194A; ES2153968T3; ES2103242T1; CA2226145A1; ATE172253T1; TR199701733T1; PL324004A1; SK177697A3; CZ289874B6; US6375762B1; PL180548B1; DE59503930D1

Abstract

Základný materiál pozostáva, vychádzajúc od jeho povrchu z dvoch krycích plôch (2), dvoch čelných krajných plôch (3) a dvoch pozdĺžnych krajných plôch (4), zo základnej ocele obohatenej uhlíkom so základným obsahom uhlíka menším než 0,3 % hmotn. uhlíka. Základná oceľ má v dôsledku termochemického spracovania minimálne jednej krycej plochy (2) krajné oblasti (5) obohatené uhlíkom vychádzajúc od hodnoty 0,5 až 1,1 % hmotn., ktoré prechádzajú od oblasti (6) neobohatenej uhlíkom alebo obohatenej uhlíkom iba nepatrne. Na krajných plochách (3, 4) má základný materiál sendvičovú štruktúru vytvorenú z krajnej oblasti (5) obohatenej uhlíkom a z oblasti (6) neobohatenej uhlíkom.ŕ

Description

Oblasť techniky

Vynález sa týka základného materiálu na výrobu základných listov na kotúčové píly, rezacie kotúče, rámové píly, rovnako tak ako na rezacie a škrabacie zariadenia, v tvare tabule pozostávajúcej, vychádzajúc od jej povrchu vytvoreného z dvoch krycích plôch, dvoch čelných krajných plôch a dvoch pozdĺžnych čelných plôch, zo základnej ocele obohatenej uhlíkom, pričom základná oceľ má základný obsah uhlíka menší než 0,3 % hmotn.

Doterajší stav techniky

Je známe, že sa na výrobu základného materiálu na základné listy, najmä na kotúčové píly, rezacie kotúče, rámové píly, rovnako tak ako na rezacie a škrabacie zariadenia používajú zväčša nástrojové ocele s obsahom uhlíka medzi 0,5 až 1,0 % hmotn. alebo nízkolegované stavebné ocele (ako oceľ na zošľachtenie). Tepelné spracovanie týchto materiálov sa pritom uskutočňuje s cieľom dosiahnuť homogénnu štruktúru a rovnomerne vysoké kalenie po celej oblasti hrúbok. Nevyhnutná húževnatosť základného materiálu sa dosiahne cieleným popúšťaním, pričom toto je nevyhnutne spojené so stratou tvrdosti. Vždy podľa účelu použitia a špecifickej záťaže základného materiálu, napríklad pre píly, sa dnes uskutočňuje kalenie na hodnoty asi medzi 17až50HRC.

Najmä pri procese valcovania za tepla väčšinou používané nástrojové ocele alebo ocele na zošľachtenie a pri jeho spracovaní austenizáciou na kalenie difunduje uhlík z okrajovej vrstvy materiálu. Dochádza k oduhličeniu povrchu, preto po tepelnom spracovaní sa oduhličená a malú tvrdosť majúca krajná vrstva musí obrúsiť.

Na zvýšenie trvanlivosti sa veľký počet píl tvrdo chrómuje, osadzuje sa alebo stelituje tvrdokovom alebo diamantom. Osadzovanie sa realizuje letovaním alebo slinovaním. Týmito opatreniami sa značne zlepší trvanlivosť, pričom sa neovplyvní vlastná pevnosť základného pílového listu. Pomocou opatrení na zlepšenie trvanlivosti sa ale značne zvýšia výrobné náklady vynaložené na tieto píly. To vedie nutne k redukcii pílových zubov,, prípadne segmentov, čím sa zhorší akosť rezu a emisie zvuku.

Z firemného spisu „Sic + Wir“ der Stahlwerke Sudwestfalen, zošit 14/1975, sú známe výrobné cesty' na rôzne typy píl, pričom sa poukazuje na to, že sa stále kladú požiadavky na výrobu rovinného plechu s čo najnižším pnutím s nízkymi hodnotami oduhličenia a homogénnou tvorbou štruktúry. Použité ocele musia mať po tvrdení a popúšťaní veľmi jemnozrnnú štruktúru a dobrú húževnatosť, aby sa vznikajúce odstredivé sily a rezné sily bezpečne zachytili.

Typizácia píl v uvedenom firemnom spise sa opiera o časté rozdelenie na tri skupiny, robené v súlade so spracovávaným rezným materiálom. Podľa skupiny rezného materiálu sa kladú rôzne požiadavky na vlastnosti píl. Tieto skupiny sú:

1. píly na rezanie dreva a plastu (kotúčové píly na rezanie dreva, kotúčové píly osadené tvrdokovom, lesné píly a rámové píly),

2. píly na kov (segmentové kotúčové píly, trecie píly, píly s tepelným okruhom),

3. píly na kamenivo (diamantové kotúčové píly, diamantové rámové píly).

Jednou z požiadaviek, ktoré sa kladú na listy píl, je existencia vysokej pevnosti v ohybe,, prípadne tvarová stálosť. Na stabilizáciu rámových píl, pásových píl, kotúčových píl a rýchlorezných pílových listov rovnako tak ako diamantových kotúčov, najmä na vyrovnávanie pnutí vyvolaných v nástroji nerovnomerným zahrievaním, je zalo žený známy spôsob na tom, že sa vyvolá v určitých oblastiach pnutie listu cielene vlastné pnutie („Vergleichende Untersuchungen uber das Spannen von Kreisblattem mit Maschinen und Richtammern“ v zvláštnej tlači z „Holz als Roh-und Wekstoff“, Bd. 21 (1963), s. 135 - 144). Takéto vytvorenie vlastného pnutia sa môže v kalených oceľových kotúčoch alebo oceľových pásoch vytvoriť kovaním za studená kladivom alebo strojovo valcovaním alebo tlačením, čo ale predstavuje v každom prípade nákladný obrábací krok pri výrobe.

Termochemické obohatenie železných materiálov a oceliarskych materiálov uhlíkom je samo o sebe dlho známe a označuje sa ako nauhličovanie. Keď sa súčasne do materiálu zavádza dusík, hovorí sa o nitrocementácii. Prehľad, týkajúci sa nauhličovania sprostredkuje napríklad článok „Der Aufkohlungsvorgang“ v Harter i Technische Mitteilungen, zv. 50 (1995), 2, s. 86 - 92. Nauhličovanie sa môže realizovať v plynnom prostredí, v soľnom kúpeli alebo v prášku a vykonáva sa zväčša pri teplotách medzi 900 až 1000 °C. Ako „donor“ uhlíka slúžia pritom prostriedky, ktorých aktivita uhlíka musí byť vyššia než aktivita železného materiálu. Uhlík odovzdaný donorom difunduje do krajnej vrstvy materiálu, ktorý sa má nauhličovať. V súlade so zvolenými parametrami procesu, ako sú teplota a čas spracovania, rovnako ako aktivitou uhlíka darcu a zložením železného materiálu nastaví sa charakteristický profil koncentrácie uhlíka. So zvyšujúcou sa vzdialenosťou od kraja klesá obsah uhlíka, až tento vnútri materiálu zodpovedá východiskovej úrovni materiálu. Charakteristickými a pre prax významnými veličinami je pritom hĺbka A nauh líčenia. Hĺbka A nauhličenia je definovaná ako kolmá vzdialenosť od povrchu až k medzi charakterizujúcej hrúbku vrstvy obohatenej uhlíkom. Koncentrácia, pri ktorej sa táto medza dosiahne, podlieha norme (zrovn. DIN EN 10 052) a je obvykle dohodnutá v množstve 0,35 % hmotn. uhlíka. So zvyšujúcim sa časom nauhličovania sa zväčšuje hĺbka A nauhličenia, pričom určitú rolu hrá tiež geometria obrábaného predmetu. Tak dochádza pri konvexné zakrivených povrchoch obrábaného predmetu, na hranách alebo špičkách ku vzniku väčšej hĺbky A nauhličenia, pretože uhlík, ktorý sa difunduje zo všetkých strán, tu má k dispozícii menší objem. Tým môže dochádzať k prebytočnému nauhličeniu, ktoré je charakterizované vylučovaním karbidov,, prípadne po kalení nežiaducim zvýšeným obsahom zvyškového austenitu. Článok predstavuje teoretickú úvahu, v ktorej sú spojené v sumárnom prehľade výpočty profilu koncentrácie uhlíka v naduhličených železných a oceliarenských materiáloch, ktoré boli realizované rôznymi autormi. Do akej miery sú pritom uvedené matematické modely založené na experimentálnych skúmaniach skutočných materiálov a s akými skutočnosťami súhlasia, nie je možné z článku bez znalosti sekundárnej literatúry poznať. Autori článku sa opierajú o veľký počet rôznych zdrojov, pritom nie je možné predpokladať, že výsledky jedného autora boli získané za rovnakých podmienok ako výsledky iného autora,, prípadne iných autorov, a preto sa dajú navzájom prenášať. Najmä pri matematickom modelovaní sa vychádzalo zo zjednodušených predpokladov, ktoré tak nie sú v praxi splnené. Preto sa tiež požadovali uviesť hodnoty nastavenia na posúdenie rôznych veličín, ako napríklad použité hĺbky kalenia. Pochody povrchového oduhličenia a nadbytočného oduhličenia, rovnako tak ako javy pri kalení a popúšťaní sú v matematických modeloch zohľadnené iba nedostatočne,, prípadne vôbec nie sú zohľadnené. Najmä sa pri geometriách označených ako „doska“ uvažuje abstrakcia reálnej geometrie konštrukčných súčastí, keď sa pri postupe nauhličovania pozoruje napríklad iba rovná plocha,, prípadne polonekonečný priestor. Základný materiál v tvare tabule, ktorý'je uvedený, nie je opísaný, ani nie je možné z článku v princípe poznať vhodnosti nauhličeného materiálu alebo kritéria vhodnosti na nejaký účel použitia. Priemyselná použiteľnosť znázornených výsledkov nie je s ohľadom na prenesenie uvedeného materiálu alebo dokonca korelácie charakteristických veličín, ktoré sa požadujú na základné pílové listy deliacich, rezacích a škrabacích zariadení, poznať.

Z DE-OS 24 31 797 bol známy spôsob uvedeného druhu na výrobu vysoko legovanej pásovej ocele, ktorá sa používa ako rýchlorezná oceľ a nástrojová oceľ okrem iného na účely výroby ohybných čepelí,, prípadne ostrí, ako napríklad použitie na holiace čepieľky alebo listy píly na kovy. Vysoký obsah legujúcich prvkov a druh legujúcich prvkov, napríklad 12 až 13 % hmotn. chrómu, čím sa môže dosiahnuť vysoká tvrdosť pri vyšších teplotách, zodpovedá tomuto účelu použitie pásovej ocele, podľa uvedeného začlenenia do druhej skupiny, na píly na kov, prípadne holiace čepieľky. Vysoko legované ocele s dodatočne vysokým obsahom uhlíka sa pri tepelnom procese valcovania za tepla a valcovania za studená dajú zle spracovávať, to znamená, že sú ohrozené trhlinou a lomom. Preto sa pásový materiál podľa opísaného spôsobu najskôr buď slinuje alebo valcuje za studená a potom sa v celej ploche alebo čiastočne v oblasti rezu obohatia uhlíkom. Obohatenie uhlíkom sa realizuje po celom priereze, pripadne hrúbke pásového materiálu. Tým sa ustaví po celej, v súlade s predpokladaným použitím materiálu, malej hrúbke pásovej ocele koncentrácia uhlíka s takmer konštantným priebehom, ktorá čo sa týka jej výšky zodpovedá koncentrácii uhlíka nástrojových ocelí.

Z AT-PS 372 709 je známy rezací nástroj, najmä píla z legovanej ocele, ktorá je v oblasti svojich pracovných plôch, prípadne ozubení až do hĺbky 0,02 až 0,10 mm obohatená 1,8 až 2,2 % hmotn. uhlíka, pričom obsah uhlíka dosahuje v hĺbke 0,15 až 0,25mm obsah uhlíka legovanej occlc. Legovaná oceľ je zo železa s nevyhnuteľnými nečistotami a obsahuje 0,1 až 0,3 % hmotn. uhlíka, 0,2 až 2,0 % hmotn. kremíka, 0,2 až 1,5 % hmotn. mangánu, 5,0 až 7,0 % hmotn. chrómu, 1,0 až 2,0 % wolfrámu, 1,0 až 2,0 % hmotn. molybdénu, 0,0 až 0,5 % hmotn. titánu, 0,0 až 0,5 % hmotn. nióbu. Na výrobu rezných nástrojov sa materiál predkovu, najmä list píly, podrobí nauhličeniu pri teplotách v rozmedzí 850 až 1050 °C, potom nasleduje kalenie vo vzduchu, oleji alebo teplom kúpeli. Malá hĺbka A nauhličenia a silné nauhličenie vedú od krycej plochy v smere k oblasti neobohatenej uhlíkom k vytvoreniu stredných gradientov uhlíka asi 6 až 14 % hmotn. C/mm v krajnej oblasti základnej ocele. Týmto spôsobom sa má získať, najmä povrchová vrstva so zvýšenou odolnosťou proti opotrebeniu. Pri použitom legovaní ide o špeciálnu oceľ, ktoré zodpovedá obsahu legujúcich prvkov legovania rýchloreznej ocele, pričom by ale nemala zodpovedajúci vysoký obsah uhlíka. Obsah uhlíka je pritom typický, vysoký obsah legujúcich prvkov je ale pre cementačnú oceľ atypický. Použitie takéhoto materiálu sleduje ten cieľ, aby sa uvedeným a opísaným spôsobom realizovaným legovaním nahradila legovaná oceľ. 1 tu je - podobne ako pri spôsobe podľa DE-OS 24 31 797 - okrem toho sledované zníženie výrobných nákladov znížením rizika výroby nepodarkov a ušetrení materiálu tým, že sa zabráni prebytočnému použitiu pásovej ocele pri ich pochodoch pretvárania. Pritom sa môže v nástroji dosiahnuť vysoká tvrdosť pri vyšších teplotách, ktorá je charakterizovaná prípustnými teplotami 500 °C a vyššími. Pri tvrdosti jadra materiálu sa pritom vychádza ako pri cementačných oceliach od hodnoty asi 45 až 55 HRC.

Nedostatkom tohto rezného nástroja a spôsobu jeho výroby je to, že sa pásové píly musia vyslovene vylúčiť, v domnienke preto, že sa nemôže dosiahnuť potrebná pev nosť v tlaku a premenná pevnosť v ohybe. Ďalej sa ako obrobky nástroje vyrábajú napríklad vysekávaním, sústružením a rozvádzaním zubov listov dierovky, ktoré sa až potom nauhličujú, kalia a popúšťajú. Musí sa ale vychádzať z toho, že listy píl sa nedajú po tomto spracovaní s ohľadom na vysoký obsah uhlíka v krajnej vrstve už rozvádzať. V dôsledku nauhličovania, ku ktorému dochádza zo všetkých strán, napríklad na zuboch píly, môže okrem toho, ako je opísané, dôjsť v určitých okrajových oblastiach k preuhličeniu, ktoré tým, že vedie k skrehnutiu materiálu, sa prejavuje nepriaznivo na rezacích vlastnostiach a pevnosti zubov.

Vynález si kladie za základnú úlohu uviesť základný materiál uvedeného druhu, pomocou ktorého sa s vysokou reprodukovateľnosťou mohli vyrábať základné listy na kotúčové píly, rezacie kotúče, rámové píly, rovnako tak ako na rezacie a škrabacie zariadenie so zvýšenou tvrdosťou konštrukčných dielov pri zabránení vytvorenia oduhličenej krajnej oblasti, pričom na zvýšenie odolnosti proti opotrebeniu by bola dosiahnuteľná väčšia tvrdosť na povrchu pri rovnakej prevádzkovej bezpečnosti, pripadne bezpečnosti proti zlomu a znížila sa emisia hluku pri prevádzke. Ďalej by mali mať z tohto základného materiálu možnosť vyrobiť najmä neosadené píly na drevo a plsť, ako napríklad kotúčové píly na drevo, lesné píly a rámové píly, ktoré pri malom náklade na výrobu majú veľkú životnosť.

Podstata vynálezu

Táto úloha je vyriešená základným materiálom uvedeného druhu, pri ktorom má základný materiál v dôsledku termomechanického spracovania najmenej jednej krycej plochy alebo tabule krajnej oblasti obohatenej uhlíkom vychádzajúc od 0,5 až 1,1 % hmotn., ktoré prechádzajú pri znižujúcom sa obsahu uhlíka do oblasti neobohatenej uhlíkom alebo iba málo obohatenej uhlíkom, pričom na plochách hrán je sendvičová štruktúra vytvorená z krajnej oblasti obohatenej uhlíkom a z oblasti neobohatenej uhlíkom. Termomechanické spracovanie je pritom výhodne proces nauhličovania, ale môže to byť tiež výhodné, keď médium na nauhličenie obsahuje dusík alebo zlúčeniny dusíku, ako napríklad amoniak, proces nitrocementácie. Nitridy vytvorené takto v základnom materiáli podľa vynálezu spôsobujú dodatočné zvýšenie odolnosti proti opotrebeniu a pôsobia proti únave materiálu.

Týmto spôsobom sa môžu nahradiť zväčša používané nástrojové ocele s vysokým stupňom čistoty základného materiálu podľa vynálezu, ktorého základná oceľ nemusí zodpovedať týmto požiadavkám na čistotu. Špeciálne ocele nie sú tiež potrebné ako východiskový materiál, čo znamená zníženie nákladov na výrobu ocele. Pomocou základného materiálu podľa vynálezu sa dá dosiahnuť nielen väčšia odolnosti proti opotrebeniu na krycích plochách, ale i vyššia pevnosť konštrukčných dielov, vyznačujúca sa napríklad vyššou pevnosťou v ohybe, statickou tuhosťou pri ohybe alebo premennou pevnosťou v ohybe.

Základný materiál môže mať tiež výhodne sendvičovú štruktúru, ktorá pozostáva z krycej plochy obohatenej uhlíkom, vnútorného jadra neobohateného uhlíkom alebo obohateného iba malým množstvom uhlíka a ďalšie krycie plochy základného materiálu obohatené uhlíkom. Táto štruktúra existuje po výrobe pil, rezných kotúčov alebo rezacích zariadení potom i na zuboch píly, prípadne ostriach. Pri opakovanom použití nástroja nedochádza preto pri hrúbke materiálu k nerovnomernému opotrebeniu a síce k takzva nemu vymletiu. To znamená, že kalené a proti opotrebeniu odolné krycie plochy sa opotrebovávajú pomalšie než jadro neobohatené uhlíkom, čim plocha hrán získa konkávny tvar a na rezné oblasti dôjde k samoostriacemu účinku.

Ukázalo sa, že vzhľadom na to, že fyzikálne vlastnosti základného materiálu sa dajú pomocou rôzneho obsahu uhlíka postupne meniť, je pre vlastnosti opotrebenia a pevnosti, ktoré sa majú docieliť v základných pílových listoch výhodné, keď podiel z nauhličenia A krajnej oblasti základného materiálu, ktorý je podľa obsahu uhlíka 0,35 % hmotn. a z hrúbky základného materiálu má hodnotu 0,15 až 0,40. Hĺbka nauhličenej oblasti môže byť pritom zvolená tak, aby po kalení a popúšťaní termochemicky spracovanej základnej ocele mala maximálne 1/3 celkovej hrúbky základnej ocele v podstate pôvodnú tvrdosť základného materiálu alebo trochu vyššiu tvrdosť a najmenej asi 2/3 hrúbky základného materiálu mali vyššiu tvrdosť, najmä je výhodné, aby po kalení a popúšťaní termochemicky spracovanej základnej ocele maximálne asi 50 % hrúbky základného materiálu malo v podstate pôvodnú tvrdosť základnej ocele alebo nepatrne vyššiu tvrdosť a minimálne asi 50 % hrúbky základného materiálu malo vyššiu tvrdosť. Výhodne je po kalení a popúšťaní tvrdosť krycích plôch základného materiálu v rozmedzí asi 50 až 63 HRC, výhodne v rozmedzí 55 až 60 HRC a v oblastiach neobohatených uhlíkom okolo 20 až 40, výhodne okolo 20 až 35 HRC. Obohatenie základnej ocele uhlíkom sa realizuje výhodne obojstranne na celej krycej ploche oceľového plechu, obohatenie uhlíkom sa ale môže realizovať na výlučné vytvorenie špeciálnych vlastností v neskoršej oblasti zubov píly obojstranne, ale i čiastočne alebo sa čiastkové oblasti môžu vybaviť miestami na neskoršie letovanie alebo podobne, ktoré sa neobohatia uhlíkom. Oblasti neobohatené uhlíkom alebo obohatené uhlíkom iba nepatrne pozostávajú po kalení a popúšťaní z feriticko-perlitickej zmesovej štruktúry surového materiálu a/alebo z bainitu, výhodne v jeho dolnom stupni.

Tak sa môžu pri malých požiadavkách na základnú oceľ vyrobiť píly, ktoré pozostávajú z oceľového plechu, ktorý je výhodne obojstranne, alebo iba čiastočne obohatený pomocou termochemického spracovania, najmä nauhličenia uhlíkom. S prekvapením bolo zistené, žc pri použití základnej ocele s veľmi nízkym obsahom uhlíka 0,1 až 2,2 % hmotn. a nasledujúcom nauhličení a popúšťaní, to znamená po ukončení dokonalého tepelného spracovania, sa dajú vyrobiť píly, ktoré, vztiahnuté na hrúbku a plochu, nemajú lineárny priebeh tvrdosti/pevnosti a so zlepšenými vlastnosťami. Krajná oblasť základnej ocele, obohatená uhlíkom, má pritom lepší stredný gradient uhlíka asi 0,25 až 0,75 % hmotn. C/mtn, výhodne 0,40 až 0,50 % hmotn. C/mm, prebiehajúca od krycej plochy k oblasti neobohatenej uhlíkom.

Zatiaľ čo bežné píly majú priebežne martenzitickú štruktúru s homogénnymi vlastnosťami, existuje táto pri pílach vyrobených zo základného materiálu podľa vynálezu iba na povrchoch oblasti obohatenej uhlíkom. Požiadavky na tuhosť sú čo najviac splnené mäkším jadrom, zatiaľ čo povrch so svojou tvrdosťou - v prípade neobsadenej alebo nestelitovanej píly určuje dobrú obrobiteľnosť a vysokú stabilitu píly.

Ako už bolo znázornené, sú nizkolegované alebo nelegované stavebné ocele ako základné ocele na základný materiál podľa vynálezu výhodné. Tak sa všetky ocele, ktoré ako nclcgované alebo legované, sa môžu používať ako cementačné ocele, hodia na základný materiál podľa vynálezu. Rovnako sa môžu používať zošľachtené ocele s nízkymi obsahmi uhlíka, ako i ocele odolné proti hrdzaveniu a kyselinám, so zvýšeným obsahom chrómu (12 až 13 % hmotn.). V tabuľke 1 sú napríklad uvedené takéto ocele, použiteľné podľa vynálezu, pričom by sa vynález neobmedzoval iba na ne.

Tabuľka 1: možné základné ocele na základný materiál podľa vynálezu označenie podľa označenie podľa typ legovania

DIN 17006 DIN 17007 t hmotn.

cio

C15

1.1141

MnCr 5

1.7131

CrNi 6

1.5919

CrNi 8

1.5920

CrMo 4

1.7218

X 10 Cr 13

1.4006

0,10 c

0,15 C

0,16 C; 1, 2 btn; 0,9 Cr

0,15 C;1,5 Cr;1,6 Mi

0,18 C;2,0 Cr ;2,0 Mi

0,26 C; 1,1 Cr; 0,3Mo

0, 11 C; 13 Cr

V podnárokoch a nasledujúcom opise sú ďalšie výhodné uskutočnenia vynálezu.

Prehľad obrázkov na výkresoch

Ďalej je vynález bližšie vysvetlený pomocou niekoľkých príkladov s ohľadom na priložený výkres. Obrázky ukazujú:

obr. 1 v perspektívnom znázornení, pohľad na tabuľu základného materiálu podľa vynálezu na výrobu základných listov kotúčovej píly, rezacie kotúče, rámové píly, rovnako tak ako na rezacie a škrabacie zariadenia, obr. 2 porovnávacie znázornenie profilov koncentrácií uhlíka troch kvalít základného materiálu podľa vynálezu, ktorý bol vyrobený pri použití rôznych druhov ocelí ako základnej ocele, obr. 3 porovnávacie znázornenie kalených profilov základného materiálu podľa vynálezu, z obr. 2, obr. 4 porovnávacie znázornenie statickej chybovej tuhosti obvyklého základného materiálu z kalenej nástrojovej ocele a základného materiálu podľa vynálezu pri rôznej hrúbke plechu, obr. 5 výsledok ohýbacieho pokusu uskutočneného na plochých vzorkách základného materiálu podľa vynálezu v tvare diagramu sily a priehybu.

Príklady uskutočnenia vynálezu

Na obr. 1 je znázornená tabuľa základného materiálu podľa vynálezu, ktorá je charakteristická pre všetky ďalej opísané príklady uskutočnenia. Povrch tabule 1 je vytvorený z dvoch krycích plôch 2, rovnako tak ako dvoch plôch 3 čelných hrán a dvoch plôch pozdĺžnych hrán 4. Ako základný materiál boli tabule 1 tohto druhu po termochemickom spracovaní na plochách 3 čelných hrán a na plochách 4 pozdĺžnych hrán orezané a v tejto forme zaslané výrobcovi alebo vyseknuté výrobcom nástroja alebo sa z nich vyrobia požadované diely tak, aby sa zabránilo spracovaniu nauhličených oblastí plôch 3, 4 hrán na základné listy. Podľa vynálezu je základný materiál obohatený uhlíkom iba čo sa týka krycích plôch 2 a nie plôch 3, 4 hrán. V dôsledku termochemického spracovania má základný materiál uhlíkom obohatené krajné oblasti 5 vychádzajúc od krycej plochy 2, a to v množstve uhlíka 0,5 až 1,1 % hmotn., ktoré prechádzajú do oblasti 6 neobohatenej uhlíkom - v tomto prípade na základe obojstranného nauhličenia v oblasti jadra 6. Na plochách 3, 4 hrán má základný materiál sendvičo vú štruktúru, vytvorenú z oblasti 5 obohatenej uhlíkom a z oblasti 6 neobohatenej uhlíkom.

V znázornení sú už naznačené obrysy 7 obrobku 8a listov na kotúčové píly a obrobku 8b listov na rámové píly. Na výrobu tabule 1 základného materiálu podľa vynálezu sa vychádzalo od ďalej uvedených základných ocelí s obsahom uhlíka menším než 0,3 % hmotn.

Príklad 1

Použitý materiál: C15 žíhaná pásová oceľ valcovaná za studená hrúbka vzoriek: D = 2,5 až 2,7 mm

Na niekoľkých vzorkách bolo uskutočnené pri teplote, ktorá bola medzi 880 až 930 °C a v Čase, ktorý bol v rozmedzí 60 až 90 minút, tenkovrstvové nauhličenie v atmosfére endoplynu obohatenej propánom tak (ako je možné rozpoznať z obr. 2), že vznikla krajná vrstva 5 so strednou hĺbkou A vniknutia asi 0,8 mm, ktorej rozptyl bol pri rôznych vzorkách asi 0,6 až 1,0 mm. Podiel hĺbky A nauhličenia krajnej oblasti 5 termochemicky spracovanej základnej ocele a hrúbky D základného materiálu zodpovedal hodnote 0,15 až 0,40 a v strede bol okolo 0,32. Ako ďalej ukazuje obr. 2, pohyboval sa obsah uhlíka priamo na krycích plochách 2 medzi 0,7 až 0,8 % hmotn. Krajná oblasť 5 základnej ocele obohatená uhlíkom mala v smere od krycej plochy 2 k oblasti 6 neobohatenej uhlíkom stredný gradient uhlíka medzi asi 0,30 až 0,55 % hmotn. C/mm.

Nasledujúce kalenie, uskutočňované pri teplote 820 až 860 °C v oleji, viedlo pri rovinnosti dosky 1 základného materiálu k tvrdosti asi 63 až 65 HRC v jadre 6. Po čase popúšťania asi 3 hodín pri teplote 260 °C, ktorá bola zistená ako optimálna, ako ukazuje obr. 3, boli tvrdosti na ploche 2 asi 56 HRC (700 HV) a v jadre 6 asi 40 HRC (400 HV). Krajná oblasť 5 základného materiálu, obohatená uhlíkom, má v smere od krycej plochy 2 k oblasti 6 neobohatenej uhlíkom alebo obohatenej uhlíkom iba málo stredné gradienty tvrdosti asi medzi 9 až 15 HRC/mm. Pri existencii takéhoto priebehu krivky kalenia sa dá pri použití základného materiálu na píly uskutočniť ešte rozvádzanie zubov píly. Píla vyrobená z tohto základného materiálu má vysokú tuhosť a vyhovujúce dynamické namáhanie, je veľmi tichá a má asi o 10 HRC väčšiu tvrdosť než píla známa zo stavu techniky a je i dobre odolná proti opotrebeniu. Najmä sa zdá, že sa tento základný materiál hodí tiež na nerotujúce píly rovnako tak ako na rezacie a škrabacie zariadenia.

Príklad 2 Použitý materiál: 13 CrMo 4 4 žíhaná pásová oceľ valcovaná za studená hrúbka vzoriek: D = 2,4 až 2,7 mm

Na niekoľkých vzorkách bolo pri podmienkach procesu ako pri prvom príklade realizácie uskutočnené tenkovrstvové nauhličenie v plyne tak (ako je možné rozpoznali z obr. 2), že vznikla krajná vrstva 5 so strednou hĺbkou A vniknutia asi 0,7 mm. Podiel z hĺbky A nauhličenia krajnej oblasti 5 termochemicky spracovanej základnej ocele a z hrúbky D základného materiálu mal strednú hodnotu okolo 0,25. Ako ďalej ukazuje obr. 2, bol obsah uhlíka priamo na krycích plochách 2 asi 0,7 % hmotn. Krajná oblasť 5 základnej ocele obohatená uhlíkom mala stredný gradient uhlíka od krycej plochy 2 k oblasti 6 neobohatenej uhlíkom asi 0,46 až 0,53 % hmotn. C/mm.

Nasledujúce kalenie, uskutočňované v podstate pri rovnakých podmienkach ako v prvom príklade uskutočnenia, viedlo pri rovinnosti dosky 1 základného materiálu na krycích plochách 2, prípadne v jadre 6, k hodnotám tvrdosti, ktoré sa iba málo líšia od hodnôt z prvého príkladu. Po čase popúšťania 3 hodín pri teplote 300 °C, ktorá bola zistená ako optimálna, dosiahli hodnoty tvrdosti na krycej ploche 2 asi 54 až 55 HRC (asi 670 HV) a v jadre asi 38 HRC (380 HV). Krajná oblasť 5 základného materiálu obohatená uhlíkom má od krycej plochy 2 v smere k oblasti 6 neobohatenej uhlíkom stredné gradienty tvrdosti asi 15 HRC/mm.

Základný materiál podľa tohto príkladu uskutočnenia vynálezu sa zdá byť vhodný najmä na výrobu stolných pil, omietacích píl ako kotúčových píl s rozvedenými zubami asi s tvrdosťou 55 HRC. Tvrdosť takýchto píl vyrobených zväčša z nástrojovej ocele je okolo 43 až 44 HRC.

Zo základného materiálu podľa vynálezu bol vyrobený na zaistenie statickej chybovej tuhosti C. Statická ohybová tuhosť C listu píly vznikne pritom ako podiel z ohýbacej sily F, ktorou sa pôsobí za definovaných podmienok pri statickom prípade záťaže a priehybu f vznikajúcom týmto na mieste zaťaženia. List píly mal rozmery priemeru D_k a hrúbky D, uvedené v tabuľke 2 pod číslom I. Priemer D_Ivnútorného kruhového otvoru listu píly bol 40 mm. List píly bol upnutý pomocou príruby, ktorá mala priemer D_E118 mm. Z toho vyplynula ako charakteristický pomer priemeru upnutia k priemeru píly D_E/D_K hodnota 0,34. Meracie body, na ktoré sa pôsobí ohýbacou silou F a na ktorých bol nameraný priehyb f, sú na meracom kruhu, ktorý' bol vzdialený 95 mm od vonkajšej hrany príruby. Ohýbacia sila bola 19,7 N a pôsobilo sa ňou teraz na štyri body meracieho kruhu na prednej strane a zadnej strane listu píly.

Tabuľka 2: rozmery listu píly

list píly	priemer D_t	hrúbka D
č.	v mm	v mm
r	330	2,4
11	350	2,5
ÍII	351	2,5

Bola zistená stredná statická ohybová tuhosť C145N/mm, ktorá je uvedená v tabuľke 3 na porovnanie s tretím príkladom uskutočnenia.

Príklad 3

Použitý materiál: 10 Ni 14 žíhaná pásová oceľ valcovaná za studená hrúbka vzoriek; D = 2,5 až 3,0 mm

Na niekoľkých vzorkách bolo uskutočnené nauhličenie pri parametroch procesu ako v prvom príklade realizácie čím sa, ako to znázorňuje obr. 2, vytvorila krajná vrstva 5 so strednou hĺbkou A vniknutia asi 0,5 až 0,6. Podiel z hĺbky A nauhličenia krajnej vrstvy termochemicky spracovanej základnej ocele a z hrúbky D základného materiálu bol pri strednej hodnote asi 0,20. Obr. 2 ukazuje ďalej, že obsah uhlíka priamo na krycích plochách 2 bol asi medzi 0,65 až 0,65 % hmotn. Krajná oblasť 5 základnej ocele obohatená uhlíkom mala od krycej plochy 2 v smere k oblasti 6 neobohatenej uhlíkom stredný gradient uhlíka asi 0,48 % hmotn. C/mm. Tieto v porovnaní so stavom techniky malé hodnoty gradientu spôsobujú, že sa dosiahne nielen veľká odolnosť proti opotrebeniu na krycích plochách 2, ale i integrálne vysoké hodnoty pevnosti základného materiálu podľa vynálezu.

Nasledujúce kalenie uskutočňované v podstate pri rovnakých podmienkach ako v prvom príklade uskutočnenia, viedlo pri dobrej rovinnosti dosky 1 základného materiálu k nepatrne nižším hodnotám tvrdosti než v prvom príklade uskutočnenia. Po čase popúšťania 3 hodín pri teplote 200 “C, sa (ako to ukazuje obr. 3) dosiahli na krycej ploche 2 hodnoty tvrdosti až asi 54 HRC (asi 650 HV) a v jadre 6 asi 31 HRC (310 HV). Krajná oblasti 5 základného materiálu obohatená uhlíkom mala od krycej plochy 2 smerom k oblasti 6 neobohatenej uhlíkom alebo iba málo obohatenej uhlíkom, mala stredný gradient tvrdosti asi 17 až 20 HRC/mm.

Na šiestich vzorkách s rozmermi 12,5 mm x 3 mm sa po kalení a popúšťaní nauhličenej základnej ocele uskutočnilo zistenie pevnosti v ťahu. Pritom sa zistila stredná hodnota pevnosti v ťahu R_m asi 1550 N/mm², V porovnaní s týmto je pevnosť v ťahu kalenej a popúšťanej nástrojovej ocele použitej na známe základné materiály okolo strednej hodnoty R_m asi 1600N/mm².

Na ďalších šiestich vzorkách s rozmermi 55 mm x 10 mm x 3 mm bolo po kalení a popúšťaní nauhličeného základného materiálu uskutočnené zistenie rázovej húževnatosti. Pritom bola zistená stredná hodnota rázovej húževnatosti asi 60 J/cm². Porovnávacie skúšky na šiestich vzorkách kalenej nástrojovej ocele, používanej na známe základné materiály, poskytli strednú hodnotu rázovej húževnatosti asi 52 J/cm².

Tieto skúšky ukazujú, že sa pomocou základného materiálu podľa vynálezu dajú docieliť hodnoty pevnosti v ťahu R_m, ktoré zodpovedajú približne hodnotám pevnosti v ťahu R_m základných známych materiálov, ale že sa pre tak dôležité charakteristické veličiny rázovej húževnatosti, ktoré sú najmä dôležité v prípade zaťaženia základných listov pri pochode rezania, môžu dosiahnuť v prostriedku asi o 15 % vyššie hodnoty než pri kalenom materiáli na báze nástrojovej ocele.

Pomocou metalografických analýz sa mohlo stanoviť podľa vynálezu optimálne zloženie štruktúry základného materiálu v rôznej vzdialenosti od krycích plôch 2. Takéto štruktúry sú na obr. 3 naznačené pomocou štyroch mikroskopických zorných polí 9, 10, 11, 12 schematicky. Krajná oblasť 5, obohatená uhlíkom, pozostáva z popúšťanej zmesovej štruktúry (zorné polia 9, 10, 11). Táto zmesová štruktúra obsahuje martenzit, sčasti s karbidickými vylúčeninami, malý rozdiel zvyškového austenitu s medzistupňovou štruktúrou, pričom podiel martenzitu sa s pribúdajúcou vzdialenosťou od krycích plôch 2 v smere k oblasti 6 neobohatenej uhlíkom najskôr zvyšuje až na maximálnu hodnotu (zorné pole 10) a potom takmer mizne v oblasti 6 neobohatenej uhlíkom. Zvyškový podiel austenitu, prípadne podiel medzistupňovej štruktúry, sa so zväčšujúcou vzdialenosťou od krycích plôch 2 v smere k oblasti 6 neobohatenej uhlíkom znižuje až na miestnu minimálnu hodnotu (zorné pole 10), potom nepatrne stúpa (zorné pole 11), aby konečne veľmi silne klesal v oblasti 6 neobohatenej uhlíkom alebo iba nepatrne obohatenej uhlíkom. Zorné pole 12 ukazuje v oblasti jadra 6 feritickoperlitickú štruktúru, aká je charakteristická pre základnú štruktúru použitej základnej ocele.

S ohľadom na vlastné pnutie vznikajúce v základnom materiáli podľa vynálezu sa dalo konštatovať, že príslušné optimálne pomery existujú, keď po kalení a popúšťaní termochemicky spracovanej základnej ocele krajná oblasť 5 má vo vzdialenosti od krycích plôch 2, ktorá je menšia než hĺbka A nauhličenia, maximálne tlakové vlastné pnutie v rozmedzí až do 0,90 GPa, výhodne v rozmedzí medzi 0,40 až 0,75 GPa. V protiklade k tomu vznikajú pri známom základnom materiáli vyrobenom na báze nástrojovej ocele, prídavné vlastné pnutia vo vonkajšej krajnej oblasti 5. Tieto prídavné vlastné pnutia zvýhodňujú pri prevádzke píl zavedenie a rozšírenie rezu,, pripadne vyvolávajú tieto javy. V spojení so zmenami teplôt opakujúcich sa pri častejšom u potrebení nástroja, môže toto okrem iného viesť k urýchleniu únavy materiálu.

Ďalej je výhodné, keď základný materiál po kalení a popúšťaní termochemicky spracovanej základnej ocele má vo vzdialenosti od krycích plôch 2, ktorá je približne rovnaká alebo nepatrne väčšia než hĺbka A nauhličenia, maximálne prídavné vlastné pnutia v rozmedzí až asi do 0,60 GPa, výhodne ale iba v rozmedzí až do 0,20 GPa. Pri vyšších vznikajúcich prídavných vlastných pnutiach v tomto rozmedzí sa môžu ľahko tvoriť trhlinky po kalení v materiáli. Najmä je preto výhodné, keď so vzrastajúcou vzdialenosťou od krycích plôch 2 prídavné vlastné pnutia sa opäť zmenšujú a potom vo vzdialenosti od krycích plôch 2, ktorá je väčšia než hĺbka nauhličenia A, vznikajú tlakové vlastné pnutia s maximom v rozmedzí až asi 0,30 GPa. Rozdelenie vlastných pnutí v základnom materiáli podľa vynálezu môže za určitých okolností nahradiť napínanie listov píl pílových listov pomocou vyrovnávacích kladív alebo strojov, ktoré je potom zbytočné.

Základný materiál tohto príkladu uskutočnenia vynálezu sa zdá byť najmä vhodný na výrobu kotúčových píl s rozvedenými zubami až do asi 57 HRC.

Zo základného materiálu podľa vynálezu boli vyrobené na stanovenie statickej pevnosti v ohybe C dva listy kotúčovej píly. Statická pevnosti v ohybe C listov píly sa určuje metódou opísanou pri druhom príklade. Pílové listy mali rozmery priemeru D_K a hrúbky D, uvedenej v tabuľke 2 od číslami II a III. Priemer D, vnútorného kruhového otvoru pílových listov bol ako v prvom príklade 40 mm. Pílový list bol upnutý pomocou príruby s rovnakým priemerom D_E ako v druhom príklade. Tiež poloha meracích bodov a veľkosť ohýbacej sily boli identické s druhým príkladom uskutočnenia vynálezu. Stredné hodnoty zistenej ohýbacej sily obsahuje tabuľka 3. Teploty popúšťania sa líšili od uvedenej hodnoty pri asi 180 °C (II) a pri asi 220 °C (III).

Tabuľka 3: namerané hodnoty pevnosti v ohybe C
pílový list č.	pevnosč v ohybe C v N/mm (stredná hodnota)
I	143
II	147
III	142

Všeobecne sú vždy podľa kvality na termochenicky spracovanú a kalenú základnú oceľ pri venovaní pozornosti odolnosti proti popúšťaniu výhodné teploty popúšťania 150 až 350 °C. Okrem termochemického spracovania pomocou technologických parametrov a kalenia môžu byť výstavba štruktúry a fyzikálne vlastnosti základného materiálu, ako napríklad priebeh krivky kalenia, ovplyvnené teplotou popúšťania a časom trvania popúšťania. Tak boli na povrchu týchto vzoriek namerané hodnoty asi 57 až 58 HRC.

Na základe hodnôt uvedených v tabuľke 3 a ďalej zistených je na porovnanie postavený proti sebe na obr. 4 priebeh statickej tuhosti v ohybe C zvyčajného základného materiálu z kalenej nástrojovej ocele a zo základného materiálu podľa vynálezu pre charakteristický pomer upínací priemer k priemeru píly D_E/D_K = 0,34 pri rôznych hrúbkach plechu D. Ukazuje sa, že sa na pílové listy dá pomocou základného materiálu podľa vynálezu dosiahnuť 1,5 až dvojnásobná tuhosť v ohybe C oproti zväčša používaným listom píly.

Obr. 5 ukazuje výsledok trojbodového ohýbacieho pokusu na plochých vzorkách so šírkou 15 mm a hrúbkou D = 2,8 mm základného materiálu podľa vynálezu, vyrobeného podľa tretieho príkladu uskutočnenia. Úložná vzdialenosť vzoriek bola pritom 30 mm. Znázornenie reprodukuje diagram sily priehybu, ktorý bol získaný z 1000 nameraných hodnôt. Ako ukazuje priebeh kriviek, dosiahne sa pri prekročení medze pružnosti pri priehybe f asi 0,75mm s asi 810 daN pri priehybe f asi 2,00mm maxima ohýbacej sily F. Maximálne vznikajúce ohybové napätie je na tomto mieste asi okolo 305 daN/mm². Pri zmenšení ohýbacej sily F sa potom dá pozorovať ďalší priehyb vzoriek, čo ukazuje na to, že zlom, ku ktorému dochádza pri priehybe f asi 3,75mm nie je črep, ale deformačný zlom. Takéto lomové správanie základného materiálu podľa vynálezu ponúka pílovým listom z neho vyrobeným „šancu odkladu“, to znamená, že sa pred vznikom lomu môže uskutočniť výmena, čím sa zvýši pracovná bezpečnosť.

V súhrne majú píly, rezacie kotúče atď., vyrobené zo základného materiálu, oproti známym zo stavu techniky nasledujúce prednosti:

Pomocou rovnomerne naneseného uhlíka sa dajú vyrobiť nástroje s vysokou reprodukovateľnosťou ich vlastností.

Až dosiaľ nevyhnutné oduhličenie pri valcovaní za tepla a pri kalení sa môže vyrovnať, čím odpadá dodatočné brúsenie krycích plôch. Pri valcovaní za studená sa pri venovaní pozornosti zmenám rozmerov, ku ktorým dochádza pri termochemickom spracovaní, stanoví požadovaná hrúbka materiálu D.

Pomocou cieleného termochemického spracovania a, prípadne nasledujúceho tepelného spracovania sa môžu na základe odstupňovanej výstavby pri rovnakej prevádzkovej, prípadne lomovej bezpečnosti docieliť väčšiu tvrdosť nástrojov na povrchu.

Po termochemickom spracovaní základnej ocele sa môže pomocou rýchleho ochladenia vyrobiť už po kalení jemnozrnná štruktúra. Tým môže odpadnúť nasledujúci proces kalenia alebo sa fyzikálne vlastnosti môžu ešte ďalej zlepšiť pomocou dvojitého kalenia.

Cieleným výberom parametrov spracovania pri termochemickom spracovaní, pri kalení a pri popúšťaní vznikne väčší počet stupňov voľnosti na výrobu profilov uhlíka, podľa vynálezu, kriviek priebehu tvrdosti, rozdelenie vlastného pnutia a rozdelenie štruktúry a nasledovne požadované vlastnosti konštrukčných dielov.

Tvorba trhlín v pílach za tepla sa zníži tak pri procese oddeľovania žíhaných oceľových profilov, ako i pri zvýšení teplôt pri vysokých obvodových rýchlostiach pri spracovaní kovov. Najmä pri takzvanom tavnom rezaní.

Pomocou malého obsahu uhlíka v jadre sa zníži nebezpečenstvo zacementovania pri nechcenom ohreve, čo vzbudzuje obavy o bezpečnosti obsluhujúceho personálu.

Pomocou rozdielnej štruktúry povrchu a jadra a s tým spojené zmeny objemu pri kalení a popúšťaní sa môžu pri zmene štruktúry vyrobiť tlakové pnutia na povrchu. V súlade s tým vzniká najmä s ohľadom na stav vlastného pnutia píl silná, ale pritom kontrolovateľná nehomogenita, ktorá sa prejavuje výhodne pre svoje úžitkové vlastnosti, najmä sa prejavuje kladným vplyvom na oneskorenie únavy materiálu a na nepatrný sklon k tvorbe trhlín na povrchu.

Pomocou základného materiálu podľa vynálezu sa môže integrálne zvýšiť pevnosť konštrukčných materiálov. Tým sa znižujú kmitania v ohybe, najmä pri vysokých počtoch otáčok, ku ktorým dochádza pri užívaní. Dôsledok toho je zníženie emisie zvuku. Všetky doterajšie opatrenia na zníženie emisie hluku píl zostávajú vynálezom nedotknuté a môžu sa dodatočne používať.

Vlastnosti tlmenia zmesových štruktúr sú lepšie než vlastnosti čistého martenzitu. Dôjde k ďalšiemu zníženiu hluku.

Na základe vyššej pevnosti konštrukčných dielov sa môže zmenšiť hrúbka listu. Z toho opäť vychádza, že pomocou menšej reznej škáry dochádza k zníženiu straty rezom a tým sa ušetrí materiál nástroja, ktorým sa reže.

Pri rovnakej sile listov je na základe zrovnateľné tuhšieho listu potom možné pracovať pri vyšších rýchlostiach rezania v rozmedzí 25 až 75 m/min., čím sa významne zvýši výkon rezania.

Pomocou vysokých tvrdosť píl, ktoré sa dajú dosiahnuť, je možná určitá substitúcia (náhrada) až dosiaľ používaných osadených a stelitovaných píl, prípadne tvrdo chrómovaných rámových a kotúčových píl.

Pomocou nerovnomerného priebehu tvrdosti priečne na smer rezu (sendvičová štruktúra) opotrebováva sa zub píly v ploche svojho prierezu rôzne rýchlo. Tým sa môže nastaviť určitý „samočinný brúsiaci jav“, je možné zaznamenať, preostrenie.

Vznikom mechanizmu deformácie proti lomu je pre pílové listy vyrobené zo základného materiálu podľa vynálezu „šanca odkladu“, čím sa zvýši bezpečnosť práce.

Pomocou čiastočného termochemického spracovania je možné zabrániť vysokým obsahom uhlíka rušiacich v oblasti letovaných spojov alebo zvarových spojov. Práve v oblasti opracovania kameňa má toto podstatnú výhodu.

Na základe mäkšieho jadra píl je možné vyrobiť pomocou zavedenia klinu takzvaný zhutňovaný zub. To bolo až dosiaľ možné iba pri niklových oceliach.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Základný materiál na výrobu základných listov najmä na kotúčové píly, rezacie kotúče, rámové píly, ako aj rezacie a škrabacie zariadenia pozostáva, vychádzajúc od jeho povrchu, z dvoch krycích plôch, dvoch čelných krajných plôch a dvoch pozdĺžnych čelných plôch zo základnej ocele obohatenej uhlíkom, pričom základná oceľ má základný obsah uhlíka menší ako 0,3 % hmotn uhlíka, vyznačujúci sa tým, že základná oceľ má v dôsledku termochemického spracovania najmenej jednej krycej plochy (2) krajné oblasti (5), ktoré sú obohatené uhlíkom v množstve od 0,5 do 1,1 % hmotn., ktoré pri znižovaní obsahu uhlíka prechádzajú do oblasti (6) neobohatenej uhlíkom alebo obohatenej iba malým množstvom uhlíka, pričom na plochách (3, 4) hrán je sendvičová štruktúra, vytvorená z krajnej oblasti (5) obohatenej uhlíkom a z oblasti (6), neobohatenej uhlíkom a v súlade so zvolenou hĺbkou krajnej oblasti (5) obohatenej uhlíkom má po kalení a popúšťaní termochemicky spracovanej základnej ocele najviac 50 % hrúbky tabule (1) pôvodnú tvrdosť základnej ocele alebo iba nepatrne vyššiu tvrdosť a najmenej 50 % hrúbky tabule (1) má väčšiu tvrdosť.
2. Základný materiál podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že základná oceľ má v dôsledku termochemického spracovania obidvoch krycích plôch (2), od nich vychádzajúc, krajné oblasti (5) obohatené uhlíkom, pričom na plochách (3, 4) hrán má sendvičovú štruktúru, vytvorenú z krajnej oblasti (5) obohatenej uhlíkom a z oblasti (6) neobohatenej uhlíkom.
3. Základný materiál podľa nároku 1 alebo 2, vyzná i u j ú c i sa tým, že krajné oblasti (5) na obohatenie uhlíkom sú nauhličené.
4. Základný materiál podľa nároku 1 alebo 2, vyzná í u j ú c i sa tým, že krajné oblasti (5) na obohatenie uhlíkom sú nitrocementované.
5. Základný materiál podľa niektorého z nárokov 1 až 4, vyznačujúci sa tým, že základná oceľ je nelegovaná stavebná oceľ.
6. Základný materiál podľa niektorého z nárokov 1 až 4, vyznačujúci sa tým, že základná oceľ je nizkolegovaná stavebná oceľ.
7. Základný materiál podľa niektorého z nárokov 1 až 4, vyznačujúci sa tým, že podiel hĺbky (A_t) nauhličenia krajnej oblasti (5) termochemicky spracovanej základnej ocele, v ktorej obsah uhlíka je 0,35 % hmotn. % a hrúbky (D) základnej ocele je 0,15 až 0,40.
8. Základný materiál podľa niektorého z nárokov 1 až

7, vyznačujúci sa tým, že v súlade so zvolenou hĺbkou krajnej oblasti (5) obohatenej uhlíkom, po kalení a popúšťaní termochemicky spracovanej základnej ocele, najviac 1/3 hrúbky (D) základného materiálu má pôvodnú tvrdosť základnej ocele alebo nepatrne vyššiu tvrdosť a najmenej 2/3 hrúbky (D) základného materiálu má vyššiu tvrdosť.
9. Základný materiál podľa niektorého z nárokov 1 až

8, vyznačujúci sa tým, že krajná oblasť (5) obohatená uhlíkom základnej ocele má v smere od krycej plochy (2) k oblasti (6) neobohatenej uhlíkom stredný gradient uhlíka 0,25 až 0,75 % hmotn. C/mm, výhodne 0,40 až 0,50 % hmotn. C/mm.
10. Základný materiál podľa niektorého z nárokov 1 až

9, vyznačujúci sa tým, že po kalení a popúšťaní termochemicky spracovanej základnej ocele má krajná oblasť (5) obohatená uhlíkom základného materiálu vychádzajúc od krycej plochy (2) v smere k oblasti (6) neobohatenej uhlíkom, stredný gradient tvrdosti 10 až 22 HRC/mm, výhodne 14 až 18 HRC/mm.
11. Základný materiál podľa niektorého z nárokov 1 až

10, vyznačujúci sa tým, že po kalení a popúšťaní termochemicky spracovaná základná oceľ má oblasť krycích plôch (2) tvrdosť 50 až 63 HRC, výhodne 52 až 55 HRC a oblasť (6) neobohatená uhlíkom tvrdosť 20 až 40 HRC, výhodne 30 až 35 HRC.
12. Základný materiál podľa niektorého z nárokov 1 až

11, vyznačujúci sa tým, že po kalení a popúšťaní termochemicky spracovanej základnej ocele má krajná oblasť (5) vo vzdialenosti od krycích plôch (2), ktorá je menšia ako hĺbka (A_t) nauhličenia, maximálne tlakové pnutie do 0,90 GPa, výhodne v rozpätí od 0,40 do 0,75 GPa.
13. Základný materiál podľa niektorého z nárokov 1 až

12, vyznačujúci sa tým, že po kalení a popúšťaní termochemicky spracovanej základnej ocele má základný materiál vo vzdialenosti od krycích plôch (2), ktorá je rovnaká alebo nepatrne väčšia ako hĺbka (A,) nauhličenia, maximálne prídavné vlastné pnutie až do 0,60 GPa, výhodne do 0,20 GPa.
14. Základný materiál podľa niektorého z nárokov 1 až

13, vyznačujúci sa tým, že po kalení a popúšťaní termochemicky spracovanej základnej ocele má základný materiál vo vzdialenosti od krycích plôch (2), ktorá je väčšia ako hĺbka (A_t) nauhličenia, maximálne tlakové pnutie až do 0,30 GPa.
15. Základný materiál podľa niektorého z nárokov 1 až

14, vyznačujúci sa tým, že krajná oblasť (5) obohatená uhlíkom pozostáva z popúšťanej zmesovej štruktúry (9, 10, 11), ktorá obsahuje martenzit, obsahujúci, prípadne karbidické vylúčeniny, malý podiel zvyškového austenitu a/alebo medzistupňovú štruktúru, pričom podiel martenzitu sa so zväčšujúcou sa vzdialenosťou od krycích plôch (2) v smere k oblasti (6) neobohatenej uhlíkom najskôr zvyšuje až na maximálnu hodnotu (10) a potom v ob lasti (6) neobohatenej uhlíkom sa znižuje až takmer na nulu, pričom podiel zvyškového austenitu a/alebo podiel medzistupňovej štruktúry sa so zvyšujúcou sa vzdialenosťou od krycích plôch (2) v smere k oblasti (6) neobohatenej uhlíkom sa najskôr znižuje až na miestnu minimálnu hodnotu (10), potom sa nepatrne zvyšuje na hodnotu (11) a potom sa v oblasti (6) neobohatenej uhlíkom zmenšuje na hodnotu menšiu, ako je minimálne hodnota (10).
16. Základný materiál podľa niektorého z nárokov 1 až

15, vyznačujúci sa tým, že tabuľa (1) vychádzajúca z čiastočného rozsahu jej krycej plochy (2) nad jej celým prierezom od jednej krycej plochy (2) ku druhej krycej ploche (2) zo základnej ocele obohatenej uhlíkom obsahuje najmenej 0,3 % hmotn. uhlíka.
17. Základný materiál podľa niektorého z nárokov 1 až

16, vyznačujúci sa tým, že oblasti (6) neobohatené v hrúbke (D) základného materiálu uhlíkom alebo obohatené uhlíkom iba nepatrne a/alebo základné oblasti (6) neobohatené na povrchu (2, 3, 4) základného materiálu uhlíkom alebo obohatené uhlíkom iba nepatrne, pozostávajú z feritický perlitickej zmesovej štruktúry (12) surového materiálu a/alebo z bainitu, výhodne v jeho dolnom stupni.

výkresov

Obr..1