มาตรฐาน PN-84/H-85020

PN-84/H-85020 – เหล็กกล้าเครื่องมือคาร์บอน – เกรดต่างๆ

ลักษณะของมาตรฐานและขอบเขตของมาตรฐานนั้น

มาตรฐาน PN-84/H-85020 กำหนดข้อกำหนดสำหรับเหล็กกล้าคาร์บอน (ไม่ผสมโลหะอื่น) ที่ใช้ในการผลิตเครื่องมือขึ้นรูปเย็น เช่น แม่พิมพ์ ตะไบ มีด คัตเตอร์ เครื่องมือแกะสลัก และเครื่องมือวัด ปริมาณคาร์บอนในเหล็กกล้าเหล่านี้มีตั้งแต่ประมาณ 0,55% ถึง 1,25% และมีธาตุผสมอยู่เพียงเล็กน้อย เหล็กกล้าเหล่านี้มีคุณสมบัติเด่นคือมีความแข็งสูงหลังการชุบแข็ง ทนต่อการสึกหรอได้ดี และมีความสามารถในการชุบแข็งต่ำ ซึ่งหมายถึงการชุบแข็งที่หน้าตัดตื้น อย่างไรก็ตาม เหล็กกล้าเหล่านี้มีความแข็งแรงต่อแรงกระแทกต่ำ ซึ่งจำกัดการใช้งานในสภาวะไดนามิก

ที่มาและประวัติของมาตรฐาน

ระบบการกำหนดประเภทเหล็กกล้าเครื่องมือ "N" ถูกนำมาใช้ในโปแลนด์ในช่วงทศวรรษ 1960 มาตรฐาน PN-84/H-85020 เป็นขั้นตอนต่อไปในการพัฒนาจากมาตรฐาน PN-50/H-85020, PN-57/H-85020, PN-66/H-85020 และ PN-78/H-85020 รุ่นก่อนหน้า เวอร์ชันปี 1984 ได้รวมการจำแนกเกรด ปรับปรุงข้อกำหนดทางเคมี และนำหลักการควบคุมคุณภาพที่เข้มงวดมากขึ้นมาใช้ ในทางปฏิบัติ PN-84/H-85020 ได้เข้ามาแทนที่รุ่น 78/H-85020 ก่อนหน้า มีการใช้งานในอุตสาหกรรมการผลิตเหล็กกล้าและเครื่องมือ รวมถึงการศึกษาด้านเทคนิคจนถึงปลายทศวรรษ 1990

มาตรฐานการทดแทน

เนื่องจากการปรับมาตรฐานให้สอดคล้องกันในสหภาพยุโรป มาตรฐาน PN-84/H-85020 จึงถูกยกเลิกและแทนที่ด้วยมาตรฐาน PN-EN ISO 4957:2002 ซึ่งหลังจากมีการแก้ไขแล้ว ยังคงมีผลบังคับใช้ในปัจจุบันในชื่อPN-EN ISO 4957:2018-09มาตรฐานใหม่นี้ได้รวมการจำแนกประเภทเหล็กกล้าคาร์บอนและเหล็กกล้าผสมสำหรับงานเครื่องมือทั้งแบบเย็นและแบบร้อนเข้าด้วยกัน ดังนั้นPN-86/H-85021และPN-86/H-85023จึงถูกรวมอยู่ในขอบเขตของ PN-EN ISO 4957 ด้วยเช่นกัน

ค่าเทียบเท่าตามมาตรฐาน PN-EN ISO 4957

ในระบบใหม่ของยุโรป เกรดเหล็กเดิมที่กำหนดด้วยตัวอักษร N ได้ถูกแทนที่ด้วยเหล็กที่กำหนดด้วยตัวอักษร C และตัวเลขที่ระบุปริมาณคาร์บอนโดยประมาณในหน่วยร้อยละร้อย ตัวอย่างเช่น N5 ตรงกับเหล็ก C55U, N8E ตรงกับเหล็ก C80U และ N10E ตรงกับเหล็ก C105U ตัวอักษร "U" แสดงถึงเหล็กกล้าเครื่องมือที่ไม่ผสมโลหะอื่น ระบบนี้สอดคล้องกับมาตรฐาน EN และ ISO ทำให้มั่นใจได้ว่าเข้ากันได้กับมาตรฐานคุณภาพของยุโรป

ชนิดพันธุ์ที่อยู่ภายใต้มาตรฐาน PN-84/H-85020

มาตรฐานนี้ครอบคลุมเหล็กกล้าเครื่องมือคาร์บอนเกรดต่อไปนี้: N5, N6, N7, N7E, N8, N8E , N9, N9E, N10 , N10E, N11, N11E, N12 และ N12E ตัวอักษร "E" หมายถึงเหล็กกล้าที่มีความบริสุทธิ์ทางโลหะวิทยาสูงขึ้น โดยมีปริมาณฟอสฟอรัสและกำมะถันจำกัด ยิ่งเกรดสูงขึ้น ปริมาณคาร์บอนก็จะยิ่งสูงขึ้น และความแข็งหลังการชุบแข็งก็จะยิ่งสูงขึ้น แต่ความแข็งแรงต่อแรงกระแทกจะต่ำลง และเปราะมากขึ้น

คุณลักษณะทางเทคนิค

เหล็กกล้าตามมาตรฐาน PN-84/H-85020 ประกอบด้วยคาร์บอน 0,55% ถึง 1,25% แมงกานีส 0,15–0,35% และซิลิคอน 0,15–0,35% ปริมาณฟอสฟอรัสและกำมะถันต้องไม่เกิน 0,03% และในเกรดที่มีตัวอักษร E กำกับไว้ จะจำกัดไว้ที่ 0,02% อนุญาตให้มีโครเมียม นิกเกล และทองแดงในปริมาณเล็กน้อยได้ แต่ไม่เกิน 0,25%

โดยทั่วไปแล้ว การอบชุบความร้อนจะรวมถึงการอบอ่อนที่อุณหภูมิ 680–710°C การชุบแข็งที่ 760–790°C และการอบคืนตัวที่ 180–300°C ความแข็งที่ได้หลังจากชุบแข็งแล้วจะอยู่ที่ 58–63 HRC ในขณะที่ในสภาพอบอ่อนจะมีค่าความแข็งประมาณ 180–200 HB เหล็กกล้าเหล่านี้สามารถขึ้นรูปได้ดีในสภาพอ่อน แต่เชื่อมยากและไวต่อความร้อนสูงเกินไป

การใช้งาน

เหล็กกล้าตามมาตรฐาน PN-84/H-85020 ใช้ในการผลิตเครื่องมือขึ้นรูปเย็น เช่น แม่พิมพ์ ตะไบ เครื่องมือแกะสลัก และเครื่องมือวัด เหล็กกล้าที่มีคาร์บอนสูง เช่น N10E และ N12E ใช้สำหรับเครื่องมือที่มีความแม่นยำสูง เครื่องมือสำหรับช่างทำนาฬิกา และเครื่องมือแกะสลัก ในขณะที่เหล็กกล้าที่มีคาร์บอนต่ำ เช่น N5 และ N7 ใช้สำหรับเครื่องมือช่างและเครื่องมือเสริมที่ต้องการความยืดหยุ่นสูงกว่า

ความหมายและมรดกของมาตรฐาน

เป็นเวลาหลายปีที่มาตรฐาน PN-84/H-85020 ทำหน้าที่เป็นเอกสารการจำแนกประเภทหลักสำหรับเหล็กกล้าเครื่องมือคาร์บอนของโปแลนด์ โครงสร้างและการกำหนดชื่อมาตรฐานนั้นได้จำลองมาจากมาตรฐานระดับชาติก่อนหน้านี้ และยังคงใช้ในทางปฏิบัติทางอุตสาหกรรมมานานหลังจากมีการนำระบบ EN ISO มาใช้ ชื่อมาตรฐาน N8, N9E และ N10E ยังคงพบได้ในเอกสารทางเทคนิค ข้อเสนอของโรงงานเหล็ก และแคตตาล็อกของผู้ผลิตเหล็กกล้าเครื่องมือ ร่วมกับมาตรฐาน PN-EN ISO 4957:2002 มาตรฐานนี้จึงเป็นสะพานเชื่อมทางประวัติศาสตร์ระหว่างระบบการจำแนกประเภทระดับชาติและมาตรฐานยุโรปในปัจจุบัน

มาตรฐานอื่นๆ
มาตรฐานเหล็ก PN, EN, Afnor, DIN, ASTM, SEW, AISI และอื่นๆ