Jak wybór odpowiedniej klasy stali wpływa na wydajność narzędzi przemysłowych?

Kategorie: Blog

Wybór odpowiedniego gatunku stali jest kluczowy dla uzyskania elementów o pożądanej w danym przypadku żywotności i odporności na różnego rodzaju czynniki zewnętrzne od związanych z obciążeniami mechanicznymi np. udarami, rozciąganiem czy zginaniem, a także chemicznymi czy termicznymi – przede wszystkim mocno podwyższoną lub obniżoną temperaturą. W zależności od tego, jakie komponenty narzędzi mają zostać wytworzone, niezbędne będzie więc właściwe wybranie materiału. Rozbieżności, jeżeli chodzi o charakterystykę, mogą tu być bardzo duże – w sytuacji, gdy np. potrzebna stanie się zwiększona odporność na ścieranie, rozwiązaniem może się okazać stal 1.8550 (34CrAlNi7-10), natomiast w sytuacji, gdy ważna będzie spawalność optymalnym wyborem może stać się stal 1.4418 (X4CrNiMo16-5-1). Przekonajmy się, jakie właściwości będą istotne, kiedy idzie o narzędzia stosowane w przemyśle.

Jakie właściwości stali są istotne przy wykonywaniu narzędzi do zastosowań przemysłowych?

Stal jest stopem żelaza i węgla, który może zawierać także domieszki innych pierwiastków, takie jak chrom, nikiel czy molibden. W zależności od składu chemicznego oraz zastosowanej obróbki cieplnej albo cieplno-chemicznej stal może wykazywać różne właściwości, które wpływają na jej przydatność w przypadku wytwarzania narzędzi przemysłowych. Czynnikami, które okażą się istotne to przede wszystkim własności mechaniczne tj. wytrzymałość, twardość, ciągliwość oraz odporność na korozję.

Wytrzymałość mechaniczna jest jednym z najważniejszych parametrów określających przydatność stali do produkcji narzędzi przemysłowych. Im wyższa wytrzymałość, tym większe obciążenia może znosić narzędzie bez odkształceń czy uszkodzeń. Twardość stali wpływa na jej odporność na zużycie, co jest kluczowe w przypadku narzędzi narażonych na podwyższone tarcie oraz ścieranie. Ciągliwość stali określa zdolność materiału do odkształcania się pod wpływem naprężeń, co jest istotne w przypadku narzędzi poddawanych wyjątkowo dużym obciążeniom dynamicznym. Odporność na korozję okaże się szczególnie istotna w przypadku narzędzi stosowanych w środowiskach agresywnych chemicznie bądź wilgotnych. Stal nierdzewna zawierająca dodatek chromu, a nierzadko także molibdenu czy niklu cechuje się doskonałą odpornością na korozję połączoną ze świetną wytrzymałością na obciążenia mechaniczne.

Metodami ulepszania stali jest stosowanie hartowania i odpuszczania, a także m.in. nawęglanie, azotowanie czy węgloazotowanie, polegające na wprowadzaniu do wierzchniej warstwy struktury materiału pierwiastków zwiększających odporność na konkretne oddziaływania np. ścieranie.

Gatunki stali stosowane w narzędziach

Do produkcji narzędzi przeznaczonych do zastosowań przemysłowych używa się wielu różnych rodzajów stali, jednak niektóre z nich są szczególnie popularne ze względu na swoje właściwości. Do najczęściej używanych należą między innymi stale narzędziowe. Cechują się one wysoką twardością oraz wytrzymałością na zużycie. Korzysta się z nich przede wszystkim przy produkcji narzędzi tnących oraz skrawających od noży tokarskich po piły.