Gyorsacélok – jellemzők és minőségek
A nagysebességű acél egy szerszámacél magas ötvözetű amelyet főként körülbelül 30 m/perc sebességgel működő vágószerszámok gyártásához használnak, amelyek a keménység és a tartósság fenntartásához szükségesek. kopásállóság 500-650 fokos hőmérsékletenoC. A gyorsacél többek között a következők előállítására is felhasználható: rugók dolgozik emelkedett hőmérséklet és 400-500 °C-os hőmérsékleten működő csapágyakoC
A gyorsacél körülbelül 30% ötvözőelemet tartalmaz:
- mindegyik körülbelül 4% krómot, 1-5% vanádiumot és akár 19,5% volfrámot tartalmaz
-legtöbbjük 1-10% molibdént tartalmaz
-mintegy 5-10% kobaltot tartalmaz, ami javítja az acél tulajdonságait magasabb hőmérsékleten történő megmunkálás esetén
A széntartalomnak elegendőnek kell lennie W, Mo, V karbidok képződéséhez.
A nagysebességű acélt csoportokba osztják:
- nagysebességű volfrámacél, legfeljebb körülbelül 12% W-tartalommal
-nagysebességű volfrám, körülbelül 18% W-tartalommal
- volfrám-molibdén gyorsacél 6-10% volfrám- és 3-5,5% molibdéntartalommal
- gyorsacél molibdénnel, 8-9% Mo-tartalommal és legfeljebb 2% volfrámtartalommal
A gyorsacél különleges helyet foglal el a szerszámacélok csoportján belül, számos tekintetben megkülönbözteti őket: a legmagasabb keményfémképző ötvözőelem-tartalom, az öntés utáni ledeburitos szerkezet, valamint a másodlagos edzési jelenség maximális kihasználását lehetővé tevő speciális hőkezelés. A gyorsacélok különösen kívánatos tulajdonságai közé tartozik: a legnagyobb keménység hideg- és melegkopással szembeni ellenállással, jelentős képlékenység és nagyon magas edzhetőség.
Mennyiségileg a gyorsacélok az acélgyártásnak csak kis részét teszik ki, és teret veszítenek a keményfémekkel szemben. Műszaki jelentőségük továbbra is jelentős sokoldalú szerszámanyag-felhasználásuk és alkalmazási körük bővülése miatt. Kezdetben csak nagy teljesítményű megmunkálószerszámokhoz használták őket (innen ered a nevük is), de idővel nemcsak különféle hideg- és melegalakító szerszámokhoz, hanem bizonyos gépalkatrészekhez, például gördülőcsapágyakhoz, rugókhoz és egyéb, különösen nagy keménységet és kopásállóságot igénylő szerkezeti alkatrészekhez is elkezdték használni őket.
Az első, a solidusvonalhoz közeli hőmérsékleten edzett gyorsacélok 1900 körüli előállítása a speciális acélok fejlesztésének egyik leghatékonyabb eredménye volt, amely hatalmas előrelépést tett lehetővé a megmunkálásban. Azóta ez az acélcsoport gyors fejlődésen ment keresztül, a kémiai összetétel, az olvasztási technológia és a hőkezelés módosulásával. Ezt a fejlődést különféle nyersanyag-, gazdasági és technológiai tényezők befolyásolták, mint például bizonyos ötvözőelemek átmeneti cseréjének szükségessége, a volfrám és a molibdén árarányának változása, új kohászati gyártási módszerek megjelenése (amelyek lehetővé tették a szerkezeti egyenletesség javítását), a hőkezelési technológia fejlődése (amely lehetővé tette a magas molibdéntartalmú acélok edzése során felmerülő nehézségek elkerülését) és így tovább.
Továbbá intenzív kutatások tisztázták az egyes ötvözőelemek és hőkezelési paraméterek specifikus hatásait a gyorsacélok szerkezetére és tulajdonságaira, ami kémiai összetételük és alkalmazásuk optimalizálásához vezetett. Csökkentette az ezen acélok számos minőségében felhasznált ötvözőelemek költségeit is. A gyorsacélok fejlesztésének lenyűgöző történetét számos tankönyv és áttekintő cikk tárgyalja. A jelenleg különböző országokban gyártott gyorsacélok választéka jelentős eltéréseket mutat, de egyre több minőséget szabványosítanak és építenek be a nemzetközi szabványokba.
A három alapvető acéltípus mellett (molibdén, volfrám és volfrám-molibdén) léteznek származékminőségek, amelyek változó szén-, vanádium- és kobalttartalmúak, és amelyeket a szerszám munkakörülményeitől függően megnövekedett keménység és kopásállóság jellemez.
Mivel a gyorsacélok a ledeburitos acélok csoportjába tartoznak, a megszilárdulás során a folyékony fémből közvetlenül szabadulnak fel elsődleges karbidok, leggyakrabban az M6C típusúak, Fe összetétellel.4 (Nyugat, Hónap/Nyugat)2C vagy Fe3(Nyugat, Hónap/Nyugat)3C. Rajtuk kívül más típusú keményfémek is előfordulhatnak – M2C nagyobb szén- és molibdéntartalommal, leggyakrabban szegregációs területeken, és MC – nagyobb vanádiumtartalommal.
A régi PN-szabványok szerinti fajmegjelölésben a betű S nagysebességű acélt jelent, a második helyen az ötvözetkomponenst jelölő betű áll:
M – Molibdén
S – Szilícium
C – megnövekedett koncentráció szén (az acéltábla végén)
V-vanádium
W – Volfrám
K-kobalt
A harmadik rész egy szám (az acélminőség-megjelölés közepén vagy végén), amely egy adott ötvözőelem átlagos tartalmát jelzi, amelynek szimbóluma megelőzi az adott számot.
Például az SW12C acéljelzés – átlagosan 12% volfrámtartalmú és megnövelt széntartalmú gyorsacélt jelent.
SW7M – volfrám-molibdén acél
SW18 – volfrám acél
SK10V – kobalt-vanádium acél
Egyéb szerszámacélok
melegen ötvözött szerszámacél
ötvözött szerszámacél hidegalakításhoz
szénacél szerszámacél
gyorsacél