Stal narzędziowa

Stale narzędziowe, opisane w PNEN ISO 4957:2004, są stosowane do wytwarzania różnego rodzaju narzędzi oraz odpowiedzialnych części przyrządów pomiarowych. Dzieli się je na niestopowe, stopowe do pracy na zimno, stopowe do pracy na gorąco i szybkotnące, podobnie jak w dawnej normie PN.

Stale narzędziowe niestopowe wg PN dzielono na stale płytko i głęboko hartujące się. Normy PNEN nie zawierają takiego podziału. Stale płytko hartujące się są stosowane do wykonywania narzędzi, których średnica lub grubość nie przekracza 20 mm, a głęboko hartujące się – do wytwarzania narzędzi o średnicy lub grubości ponad 20 mm. Znak stali narzędziowej niestopowej składa się z litery N oznaczającej stal narzędziową oraz z liczby określającej przybliżoną zawartość węgla, wyrażoną w dziesiątych częściach procentu (np. N8). Stale płytko hartujące się mają dodatkowo na końcu znaku literę E, np. N9E (CT90). Stale narzędziowe niestopowe są użyteczne na narzędzia, które nie nagrzewają się w czasie pracy do temperatury powyżej 180°C, gdyż po przekroczeniu tej granicy stal ulega odpuszczeniu, co powoduje obniżenie twardości narzędzia i jego szybkie zużycie.

Stale narzędziowe stopowe do pracy na zimno są przeznaczone na narzędzia do obróbki materiału w stanie zimnym oraz na części przyrządów i narzędzi pomiarowych, które powinny być odporne na ścieranie i nie odkształcać się podczas hartowania. Znak tych stali składa się z litery N – oznaczającej stal narzędziową do pracy na zimno – i liter określających zawarte w stali dodatki stopowe. Cyfry występujące w niektórych znakach stali służą do odróżnienia poszczególnych gatunków zawierających te same dodatki stopowe. Litery oznaczają następujące składniki stopowe: W – wolfram, V – wanad, C – chrom, M – mangan, S – krzem, L – molibden, P – grupę składników: chromnikielwanad, Z – grupę składników: krzemchromwolframwanad.

Na przykład znak NMWV (95MnWCr5 wg PNEN ISO 4957:2004) oznacza stal narzędziową stopową do pracy na zimno, zawierającą mangan, wolfram i wanad.

Stale narzędziowe stopowe do pracy na gorąco są używane do wykonywania narzędzi kształtujących materiał w stanie nagrzanym lub ciekłym, a więc na matryce kuzienne, walce, ciągadła i formy do odlewania pod ciśnieniem. Znak tych stali składa się z litery W – oznaczającej stal narzędziową do pracy na gorąco – oraz liter określających składniki stopowe. Na przykład znak WCL (X37CrMoV5l wg PNEN ISO 4957:2004) oznacza stal narzędziową stopową do pracy na gorąco, zawierającą chrom i molibden.

Stale szybkotnące stosuje się do wytwarzania narzędzi skrawających (rys. nr 2.6). Stale te zachowują twardość i zdolność skrawania w warunkach powodujących nagrzewanie się narzędzi do 600°C. Głównymi składnikami stopowymi tych stali są: wolfram – do 19%, molibden – do 10%, kobalt – do 10,5%, wanad – do 4,8% i chrom – do 4,5%, przy czym nie wszystkie gatunki zawierają kobalt i molibden. Stale te nie mogą zawierać więcej niż 0,4% manganu, 0,5% krzemu, 0,030% fosforu i 0,030% siarki. Znak stali składa się z litery S – oznaczającej stal szybkotnącą, litery informującej o głównym składniku stopowym oraz liczby określającej średnią zawartość tego składnika w procentach. Na przykład znak SW18 (HS1801 lub 1.3555 wg PNEN ISO 4957:2004) oznacza stal szybkotnącą, której głównym składnikiem jest wolfram w ilości ok. 18%. Znak SW7M (HS 652 lub 1.3339) oznacza stal szybkotnącą o zawartości 7% wolframu z dodatkiem molibdenu. Stale szybkotnące zawierają od 0,75 do 1,45% węgla i osiągają twardość do 66 HRC po zahartowaniu i odpuszczeniu. Charakterystyczną cechą stali szybkotnących jest wzrost twardości po odpuszczeniu (stali uprzednio zahartowanych).