„Gyorsacél” változatai közötti eltérés

Laptörténet interaktív böngészése

[nem ellenőrzött változat]

← Régebbi szerkesztés Újabb szerkesztés →

Tartalom törölve Tartalom hozzáadva

VizuálisWikiszöveges

Sorban

A lap 2013. december 27., 16:25-kori változata

A gyorsacél (ismert még: HSS-acél az angol High Speed Steel szavak kezdőbetűiből) olyan erősen ötvözött^[1] különleges szerszámacél, amely az egyéb szerszámacélokhoz képest 5-30-szor gyorsabb megmunkálást tesz lehetővé. A gyorsacél szerszámok - összetételtől függően - akár 500-600 °C-ra is felhevülhetnek munka közben a forgácsoló él számottevő károsodása nélkül A gyorsacél szerszámok keménysége 60 HRC felett van. Rendkívüli tulajdonságait a nagyon kemény és hőálló wolfrám-karbidnak, a szemcsefinomító egyéb ötvözeteknek, továbbá a megfelelő hőkezelésnek köszönhetik.

Leginkább ismert gyorsacél szerszám a csigafúró (1. ábra). A csigafúrókon kívül gyorsacélból (is) készülnek például: eszterga-, gyalu- és vésőkések, palást- és hosszlyukmarók, központfúrók, süllyesztők. Előszeretettel alkalmazzák automata gépek hidegalakító-térformázó és kivágó-lyukasztó szerszámainak készítésére is.

Története

A gyorsacélokat az 1900-as évek végén a növelt sebességű forgácsolási igények miatt fejlesztették ki. Az első hivatalosan is bejegyzett gyorsacél 1910-ben T1-jelű^[2]A T1 jelű gyorsacélt a Crucible Steel Co. szabadalmaztatta.^[3] A II. világháborúban a wolfrám hiánya miatt a hiányzó fémet molibdén ötvözővel helyettesítették, amely további új típusokat hozott létre. Az 1970-es évek válságai nyomán további új gyorsacéltípusok kerültek kifejlesztésre. Bár a keményfém elterjedése néhány helyről visszaszorította gyorsacélok használatát a forgácsolás terén (például esztergálás, marás) a gyorsacélok felhasználása továbbra is jelentős.

Típusai

A II. világháború óta számos új gyorsacéltípust fejlesztettek ki a felhasználás céljától függően. Az egyes gyorsacél típusokat és vegyi összetételüket a következő táblázat tartalmazza:

EU	MSZ	W.Nr.	BS	ASTM/AISI	JIS	C	Cr	W	Mo	V	Co
HS 0-4-1		1.3325	BM50	M50		0.77-0.82	3.9-4.4		4.0-4.5	0.9-1.1
HS 1-4-2		1.3326				0.85-0.95	3.6-4.3	0.8-1.4	4.1-4.8	1.7-2.2
HS 1-8-1		1.3327				0.77-0.87	3.5-4.5	1.2-2.0	8.0-9.0	1.0-1.4
HS 2-9-1		1.3346	BM1	M1		0.84	3.9	1.55	8.6	1.15
HS 2-9-1-8	R11	1.3247	BM42	M42	SKH-59M	1.05-1.15	3.5-4.5	1.2-1.9	9.0-10.0	0.9-1.3	7.8-8.5
HS 2-9-2		1.3348	BM7	M 7	SKH-58	0.95-1.05	3.5-4.5	1.5-2.1	8.2-9.2	1.7-2.2
HS 3-3-2		1.3333				0.95-1.03	3.8-4.5	2.7-3.0	2.5-2.9	2.2-2.5
HS 4-5-2-12			BM6	M 6	-	0.8	4.1	4.25	5	1.5	12
HS 4-8-3			BM9V	M 9		1.2	4.2	4.25	8.4	2.7	3.4
HS 6-5-2	R6	1.3339	BM2	M2	SKH-51	0.8-0.88	3.8-4.5	5.9-6.7	4.7-5.2	1.7-2.1
HS 6-5-2-5	R8	1.3243	BM35	M35	SKH-55	0.87-0.95	3.8-4.5	4.7-5.2	5.9-6.7	1.7-2.1	4.7-5.2
HS 6-5-3		1.3344	BM3	M3:2	SKH-53	1.15-1.25	3.8-4.5	5.9-6.7	4.7-5.2	2.7-3.2
HS 6-5-3-8		1.3244	BM3	M3:2	SKH-53	1.15-1.25	3.8-4.5	5.9-6.7	4.7-5.2	2.7-3.2	8.0-8.8
HS 6-5-4	R13	1.3351				1.25-1.4	3.8-4.5	5.2-6.0	4.2-5.0	3.7-4.2
HS 6-6-2	R12	1.3350				1.0-1.1	3.8-4.5	5.9-6.7	5.5-6.5	2.3-2.6
HS9-4-3-11		1.3208				1.41	4.2	8.8	3.6	3.4	11.0
HS 10-4-3-10	R14	1.3207	BT42	T42	SKH-57	1.2-1.35	3.8-4.5	9.0-10.0	3.2-3.9	3.0-3.5	9.5-10.5
HS 12-1-4-5		1.3202	BT15	T15	SKH-10	1.55	4.4	12.3	0.5	4.8	4.8
HS 18-0-1	R3	1.3355	BT1	T1	SKH-2	0.73-.83	3.8-4.5	17.2-18.7		1.0-1.2
HS 18-1-2-5		1.3255	BT4	T4	SKH-3	0.8	4	18	0.6	1.5	4.6

Magyarországon a rendszerváltás előtti időkben eltérő minőségű gyorsacélokat gyártottak az MSZ 4351-56 szerintForráshivatkozás-hiba: Egy <ref> címke lezáró </ref> része hiányzik: nagy volt a szakítószilárdságuk és gyakran a szerszámanyagokkal is reakcióba léptek. E tényekből eredő megmunkálási nehézségeket a bevonatos szerszámanyagok kifejlesztése oldotta meg. A bevonatolási eljárások elterjedésével a bevonatos szerszámok ára csökkent; az árcsökkenés azt eredményezte hogy az ezredforduló körül általánossá vált a hagyományos, aránylag könnyen megmunkálható fémek bevonatolt szerszámokkal való megmunkálása nemcsak a forgácsolás, hanem az egyéb anyagalakítás terén is. A bevonatok terjedése olyan mérvű, hogy az általános célú szerszámok között is megjelentek a bevonatos szerszámok (6. és 9. ábrák). Egyszerűbb esetekben a bevonat csupán általános korrózióvédelemre szolgál (6. ábra).

5. ábra: Bevonat nélküli gyorsacél csigafúró
6. ábra: Gyorsacél csigafúró, korrózióvédő bevonattal
7. ábra: Titán-nitrid bevonatú lyukasztóbélyegek
8 ábra: Alumínium-titán-nitrid bevonatú marószerszámok
9. ábra: Titán-nitrid bevonatú gyorsacél csigafúró, famegmunkáláshoz

A bevonatok kétszeresére növelik a gyorsacél szerszámanyagokkal elérhető forgácsolási sebességeket. A bevonatok keménysége 3-10-szerese a gyorsacél szerszámnak. Legismertebb a titán-nitrid és a titánkarbid bevonat^[4] A bevonatok sokféleképpen készíthetőek: klasszikus eljárás a nitridálás, keménykrómozás és a fémszórás. A forgácsoló szerszámok többsége vákuumgőzöléses eljárással kapja bevonatát. A különféle bevonatolási eljárások összehasonlítása a 3. táblázatban található.

3. táblázat

Bevonat	Keménység, HV	Rétegvastagság, µm	Jellemzők	Bevonat színe	Max. üzemi hőfok °C
Fe 304	400	Max. 5	Felületvédelem	Sötétszürke	550
Fe 304	400	Max. 5	Felületvédelem	Bronz	550
FeN	1300	20	Diffúziós^[5]	Szürke	550
Cr	1100	Max. 5	Egyrétegű	Ezüst	550
TiN	2300	1-4	Egyrétegű	Arany	600
TiCN	3000	1-4	Többrétegű	Kékesszürke	500
TiAlN	3300	3	Nanostruktúra	Szürkésfekete	900
TiAlN	3500	1-3	Egyrétegű	Ibolyaszürke	900
CrN	1750	3-4	Egyrétegű	Ezüstszürke	700
Ti, C, N	2900	3,5-3,7	Összetett	Réz	475
AlCrN	3200		Egyrétegű	Kékesszürke	1100
TiAlN+WC/C	3000	2-6	Összetett	Fekete	800
ZrN	2800	2-3	Egyrétegű	Aranysárga	800
Polikristályos gyémánt	8000	6, 12, 20	Egyrétegű	Világosszürke	700

Jegyzetek

↑ Akár 30%-ot is elérheti az ötvözők aránya.
↑ George Roberts: Tool Steels, ASM International, 1998, ISBN 1615032010
↑ Boccalini, M., H. Goldenstein (2001. February). „Solidification of high speed steels”. International Materials Reviews 46 (2), 92–115 (24). o. DOI:10.1179/095066001101528411.
↑ DORMER: Technical Handbook 16-18.o.
↑ L. Nitridálás

Kapcsolódó cikkek

További információk

Ez a Wikipédia egyik szerkesztőjének bemutatkozó lapja, nem Wikipédia-cikk.

Ha ezt a lapot nem a Wikipédián olvasod, akkor egy tükrözést látsz. Légy tudatában annak, hogy a lap elavult lehet, és hogy ezen szerkesztőnek valószínűleg nincs kapcsolata a Wikipédián kívül semmilyen más, ezt a lapot tartalmazó weboldallal. Az eredeti szerkesztői lapot a https://hu.wikipedia.org/wiki/Gyorsac%C3%A9l címen találod meg.

Wikimédia Alapítvány

[1] Akár 30%-ot is elérheti az ötvözők aránya.

[2] George Roberts: Tool Steels, ASM International, 1998, ISBN 1615032010

[Boccalini-3] Boccalini, M., H. Goldenstein (2001. February). „Solidification of high speed steels”. International Materials Reviews 46 (2), 92–115 (24). o. DOI:10.1179/095066001101528411.

[4] DORMER: Technical Handbook 16-18.o.

[5] L. Nitridálás

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

@@ 2. sor: / 2. sor: @@
 <!-- gyorsacél, HSS, High Speed Steel -->
 [[Fájl:Left hand drill bit.jpg|bélyegkép|jobbra|1. ábra: Csigafúró - a legismertebb gyorsacél szerszám (1/8", balos)]]
-A '''gyorsacél''' (ismert még: HSS-acél az angol High Speed Steel szavak kezdőbetűiből) olyan erősen ötvözött<ref>Akár 30%-ot is elérheti az ötvözők aránya.</ref>  különleges szerszám[[acél]], amely az egyéb [[szerszámacél|szerszámacélokhoz]] képest 5-30-szor gyorsabb megmunkálást tesz lehetővé. A gyorsacél szerszámok összetételtől függően 500-600 °C-ra is felhevülhetnek munka közben a forgácsoló él számottevő károsodása nélkül. Rendkívüli tulajdonságait a nagyon kemény és hőálló [[wolfrám-karbid]]nak, a szemcsefinomító egyéb ötvözeteknek, továbbá a megfelelő hőkezelésnek köszönhetik.
+A '''gyorsacél''' (ismert még: HSS-acél az angol High Speed Steel szavak kezdőbetűiből) olyan erősen ötvözött<ref>Akár 30%-ot is elérheti az ötvözők aránya.</ref>  különleges szerszám[[acél]], amely az egyéb [[szerszámacél|szerszámacélokhoz]] képest 5-30-szor gyorsabb megmunkálást tesz lehetővé. A gyorsacél szerszámok - összetételtől függően - akár 500-600 °C-ra is felhevülhetnek munka közben a forgácsoló él számottevő károsodása nélkül A gyorsacél szerszámok keménysége 60 [[Rockwell-keménység|HRC]] felett van. Rendkívüli tulajdonságait a nagyon kemény és hőálló [[wolfrám-karbid]]nak, a szemcsefinomító egyéb ötvözeteknek, továbbá a megfelelő hőkezelésnek köszönhetik.
 Leginkább ismert gyorsacél szerszám a csigafúró (1. ábra). A csigafúrókon kívül gyorsacélból (is) készülnek például: eszterga-, gyalu- és vésőkések, palást- és hosszlyukmarók, központfúrók, süllyesztők. Előszeretettel alkalmazzák automata gépek hidegalakító-térformázó és kivágó-lyukasztó szerszámainak készítésére is.
@@ 297. sor: / 297. sor: @@
 |4.6
 |-
+|}
+Magyarországon a rendszerváltás előtti időkben eltérő minőségű gyorsacélokat gyártottak az MSZ 4351-56 szerint<ref>Ohmacht - Sárközi: Műszaki táblázatok és képletek 613. o., Műszaki Könyvkiadó, Táncsics Könyvkiadó, 1963 <ref>, amelyek minőségeit a 2. táblázat tartalmazza:
+{|class="wikitable"
+!!!!
 |}
@@ 311. sor: / 317. sor: @@
 == Bevonatok ==
-A gyorsacél alapanyagból készült általános célú szerszámok (például az 5. ábrán látható csigafúró) kielégítően működnek hagyományos gépeknél és normál forgácsolási sebesség mellett. Alkalomszerű, kis és közepes szériáknál használatuk még gazdaságosnak is mondható. Vannak azonban esetek, mikor a némileg magasabb szerszámárak ellenére a megmunkálási költségek drasztikusan csökkenthetőek.
+A gyorsacél alapanyagból készült általános célú szerszámok (például az 5. ábrán látható csigafúró) kielégítően működnek hagyományos gépeknél normál forgácsolási sebességet használva. Alkalomszerű, kis és közepes szériáknál való alkalmazásuk még gazdaságosnak is mondható. Vannak azonban esetek, mikor a némileg magasabb szerszámárak ellenére a megmunkálási költségek drasztikusan csökkenthetőek.
-Az 1960-as évek végén olyan új alapanyagok kerültek kifejlesztésre, amelyeket az akkoriban elterjedt szerszámokkal szinte reménytelen vállalkozás volt megmunkálni<ref>A megmunkálandó anyag nagy szilárdsága miatt a megmunkálás sebességét (vágósebesség) drámaian csökkenteni kellett. A csökkentett sebesség – amellett, hogy nem termelékeny – a szerszámok számára is kedvezőtlen helyzetet teremtett: nem alakult ki határozott vágás, a megmunkált anyagok felkenődtek, ráhegedtek a szerszám élére (élsisak-képződés), idő előtti törést, selejtet okozva.</ref>: nagy volt a szakítószilárdságuk és gyakran a szerszámanyagokkal is reakcióba léptek. E tényekből eredő megmunkálási nehézségeket a bevonatos szerszámanyagok kifejlesztése oldotta meg. A bevonatolási eljárások elterjedésével a bevonatos szerszámok ára csökkent; az árcsökkenés azt eredményezte hogy az ezredforduló körül általánossá vált a hagyományos, aránylag könnyen megmunkálható fémek bevonatolt szerszámokkal való megmunkálása nemcsak a forgácsolás, hanem az egyéb anyagalakítás terén is. A bevonatok terjedése olyan ütemű, hogy az általános célú szerszámok között is megjelent (6. és 9. ábrák). Egyszerűbb esetekben a bevonat csupán általános korrózióvédelemre szolgál (5. ábra).
+Az 1960-as évek végén olyan új alapanyagok kerültek kifejlesztésre, amelyeket az akkoriban elterjedt szerszámokkal szinte reménytelen vállalkozás volt megmunkálni<ref>A megmunkálandó anyag nagy szilárdsága miatt a megmunkálás sebességét (vágósebesség) drámaian csökkenteni kellett. A csökkentett sebesség – amellett, hogy nem termelékeny – a szerszámok számára is kedvezőtlen helyzetet teremtett: nem alakult ki határozott vágás, a megmunkált anyagok felkenődtek, ráhegedtek a szerszám élére (élsisak-képződés), idő előtti törést, selejtet okozva.</ref>: nagy volt a szakítószilárdságuk és gyakran a szerszámanyagokkal is reakcióba léptek. E tényekből eredő megmunkálási nehézségeket a bevonatos szerszámanyagok kifejlesztése oldotta meg. A bevonatolási eljárások elterjedésével a bevonatos szerszámok ára csökkent; az árcsökkenés azt eredményezte hogy az ezredforduló körül általánossá vált a hagyományos, aránylag könnyen megmunkálható fémek bevonatolt szerszámokkal való megmunkálása nemcsak a forgácsolás, hanem az egyéb anyagalakítás terén is. A bevonatok terjedése olyan mérvű, hogy az általános célú szerszámok között is megjelentek a bevonatos szerszámok (6. és 9. ábrák). Egyszerűbb esetekben a bevonat csupán általános korrózióvédelemre szolgál (6. ábra).
 <center>
 <gallery>
@@ 324. sor: / 330. sor: @@
 A bevonatok kétszeresére növelik a gyorsacél szerszámanyagokkal elérhető forgácsolási sebességeket. A bevonatok keménysége 3-10-szerese a gyorsacél szerszámnak. Legismertebb a [[titán-nitrid]] és a [[titánkarbid]] bevonat<ref>DORMER: Technical Handbook 16-18.o. </ref> A bevonatok sokféleképpen készíthetőek: klasszikus eljárás a nitridálás, keménykrómozás és a fémszórás. A forgácsoló szerszámok többsége vákuumgőzöléses eljárással kapja bevonatát. A különféle
 bevonatolási eljárások összehasonlítása a 3. táblázatban található.
 ''3. táblázat''
 {| class="wikitable"