A szerszámacél különféle szén- és ötvözött acélokra utal, amelyek különösen alkalmasak szerszámkészítésre. Alkalmassága jellegzetes keménységéből, kopás- és alakváltozásállóságából, valamint vágóélének magas hőmérsékleten való megtartásának képességéből fakad. Ezért a szerszámacélok más anyagok alakítására is alkalmasak.
A szerszámacéloknak hat csoportja van: vízedző, hideg szerszámacélok, ütésálló, nagy sebességű, melegen megmunkált acélok és speciális célú/műanyag öntőacélok. A kiválasztandó csoport kiválasztása a költségektől, a munkahőmérséklettől, a szükséges felületi keménységtől, szilárdságtól, ütésállóságtól és szívósságtól függ. Minél szigorúbbak az üzemi körülmények (magasabb hőmérséklet, koptatóképesség, korrozivitás, terhelés), annál nagyobb az ötvözettartalom és az ebből következő karbidmennyiség a szerszámacélhoz.
1. Vízkeményítő csoport
Azért nevezték így, mert lényeges tulajdonsága, hogy vízben kell temperálni. A szerszámacélok ezen csoportja alapvetően magas széntartalmú sima acél. Alacsony költsége miatt gyakran használják.
A W csoportos szerszámacél nevét alapvető tulajdonságáról kapta, hogy vízzel kell hűteni. A W csoportba tartozó acél lényegében egy sima, magas széntartalmú acél. Ez a szerszámacél-csoport a legszélesebb körben alkalmazott, másokhoz képest alacsony költsége miatt. Jól használhatók kis alkatrészekhez és olyan alkalmazásokhoz, ahol nincs magas hőmérséklet; 150 fok (302 F) felett érezhetően lágyulni kezd. Edzhetőségük alacsony, ezért a W csoportú szerszámacéloknak gyors hűtést kell végezniük, amihez víz felhasználása szükséges. Ezek a szerszámacélok nagy keménységet érhetnek el (nagyobb, mint a HRC 66), és meglehetősen törékenyek más szerszámacélokhoz képest. A W acélokat továbbra is árulják, főleg rugókhoz, de jóval kevesebbet használnak, mint a 19. században és a 20. század elején. Ennek részben az az oka, hogy a W acélok sokkal jobban deformálódnak és jobban megrepednek az edzés során, mint az olajjal vagy levegővel hűtött acélok.
2. Hideg munkacsoport
Ez egy három szerszámacél csoportja: olajjal hűtött, levegővel hűtött és magas széntartalmú krómtartalmú. Az ebbe a csoportba tartozó acélok edzhetősége és kopásállósága magas, szívósságuk közepes. Gyakran használják nagy alkatrészek vagy olyan alkatrészek gyártásához, amelyeknek minimális a torzítási követelménye megszilárdításkor.
Mind az olajos, mind a levegős oltás csökkenti a torzulást és a megnövekedett feszültséget, amelyet a vízben történő gyors oltás okoz, így kisebb a repedés valószínűsége.
2.1. olajos keményedés
Nagyon gyakori olajedző acél az O1 acél. Nagyon jó hidegmegmunkálású acél, és nagyon jó késeket és villákat is készít belőle. Kb. 57-61 HRC-ig edzhető.
2.2. légkeményedés
Az első légedzésű szerszámacél a mushetacél volt, amelyet akkoriban légedzésű acélként ismertek.
A modern légedzésű acélokat magas krómtartalmuk miatt alacsony torzulás jellemzi a hőkezelés során. Jó a megmunkálhatóságuk és egyensúlyban vannak a kopásállóság és a szívósság (azaz a D és az ütésálló minőség között).
23. Magas szén-króm tartalom,
2.3.1. D típus
A hidegmegmunkáló szerszámacélok osztályába tartozó D típus 10-13 százalék krómot tartalmaz. Ezek az acélok megőrzik keménységüket 425 fokos (797 fok F) hőmérsékletig. Ezeknek a szerszámacéloknak a leggyakoribb alkalmazásai a kovácsolószerszámok, a présöntőtömbök és a húzószerszámok. Magas krómtartalmuk miatt egyes D típusú szerszámacélokat általában rozsdamentesnek vagy félig rozsdamentesnek tekintenek, bár korrózióállóságuk nagyon korlátozott, mivel a legtöbb króm- és szénkomponens karbid formájában kicsapódik.
A D2 szerszámacél nagyon kopásálló, de nem olyan erős, mint a gyengén ötvözött acélok. A D2 mechanikai tulajdonságai nagyon érzékenyek a hőkezelésre. Széles körben használják nyírópengék, gyalukengék és ipari vágószerszámok gyártásához; néha késpengékhez használják.
| NAK NEK | A2–A10 | Légkeményedés, Közepes ötvözetek |
| D. | D2–D7 | Magas szén- és krómtartalom |
| BÁRMELYIK | O1–O7 | Olajedzett, alacsony szén-dioxid-tartalmú |
2.3.2. Típus 1.2767
Az ISO 1.2767, más néven DIN X 45 NiCrMo 4, AISI 6F7 és BS EN 20 B, légedzett szerszámacél, amelynek elsődleges ötvözőeleme nikkel. Jó a szívóssága, stabil szemcséi és nagyon jól polírozható. Elsősorban nagy igénybevételű műanyag fröccsöntési alkalmazásokhoz használják. Egyéb alkalmazások a vágószerszámok, kovácsolószerszámok és ipari pengék.
A következő acélminőségek szintén a hidegmegmunkálási acélcsoport részét képezik.
| AISI kód | AISI jelölés | Szerszámacél típus |
| W | W1-W7 | Magas széntartalmú, vízzel edzett acél |
| W1A–1B | Szén | |
| W2–W3 | Szén-vanádium | |
| W4–W5 | Carbon Chrome | |
| w7 | Karbon króm-vanádium |
3. Ütésállósági csoport
Ez az osztály nagy ütésállósággal és jó keménységgel rendelkezik. Úgy tervezték, hogy ellenálljon az ütéseknek alacsony és magas hőmérsékleten egyaránt. Ezenkívül nagyon nagy ütésállósággal és viszonylag alacsony kopásállósággal rendelkezik.
A keményfém ötvözetek biztosítják a szükséges kopásállóságot, edzhetőséget és hőkezelési jellemzőket. Ennek az acélcsaládnak nagyon nagy az ütésállósága és viszonylag alacsony a kopásállósága, és viszonylag nagy keménységet is elérhet (HRC 58/60). Az Egyesült Államokban a szívósság jellemzően 1-2 százalék szilícium és 0,5-1 százalék molibdén. Európában a sokkolóacélok jellemzően 0,5% és 0,6% közötti szenet és körülbelül 3% nikkelt tartalmaznak. Az 1,75–2,75 százalékos nikkelt még mindig használják egyes nagy szilárdságú, alacsony ötvözetű (HSLA) és lökésacélokban, mint például az L6, 4340 és a svéd fűrészacélok, de ez viszonylag drága. Alkalmazására példa az emelőkalapácsokhoz való fúrószárak gyártása.
4. Nagy sebességű csoport
A T és M típusú szerszámacélokat olyan forgácsolószerszámokhoz használják, ahol szükséges a szilárdság és keménység megőrzése magas hőmérsékleten.
A nagysebességű acél (HSS vagy HS) a fúrószárakban és vágószerszámokban általánosan használt szerszámacélok részhalmaza. Gyakran használják elektromos fűrészlapokon és fúrószárakon. Felülmúlja a régebbi nagy széntartalmú szerszámacélokat, amelyeket az 1940-es évekig széles körben használtak, mivel ellenáll a magasabb hőmérsékleteknek anélkül, hogy elveszítené az önuralmát (keménységét). Ez a tulajdonság lehetővé teszi, hogy a HSS gyorsabban vágjon, mint a magas széntartalmú acél, innen ered a gyorsacél elnevezés. Szobahőmérsékleten, az általánosan javasolt hőkezelés során a HSS-minőségek jellemzően nagy keménységet mutatnak (HRC60 felett) és kopásállóságot (általában a HSS-ben jellemzően használt wolfram- és vanádiumtartalomhoz kötődnek) a szén- és a közönséges szerszámacélokhoz képest.
| m | M1, M7, M10 | Molibdén |
| M30, M33, M34, M42, M43, M46, M47 | Molibdén, kobalt | |
| M2, M3, M4 | Molibdén, volfrám | |
| M6, M15, M35, M36< M41, M44, M45 | Molibdén, volfrám, kobalt | |
| te | T1, T2, T3, T7, T9 | Volfrám |
| T4, T5, T6, T8, T15 | volfrám, kobalt |
5. Forró munkacsoport
A H csoportba tartozó szerszámacélokat kifejezetten a szilárdság és a keménység megőrzésére fejlesztették ki, miközben hosszan tartó magas hőmérsékletnek vannak kitéve.
A melegen megmunkált acélok olyan acélcsoportok, amelyeket anyagok magas hőmérsékleten történő vágására vagy alakítására használnak. A H csoportba tartozó szerszámacélokat úgy fejlesztették ki, hogy megőrizzék szilárdságukat és keménységüket hosszabb ideig tartó, magas hőmérsékletnek való kitettség során. Ezek a szerszámacélok alacsony szén-dioxid-tartalmúak és közepestől magas ötvözetűek, amelyek jó keménységet és melegszívósságot, valamint jó kopásállóságot biztosítanak a jelentős mennyiségű keményfémnek köszönhetően. A H1-H19 acélok 5 százalékos krómtartalomra vonatkoznak; A H20–H39 értékek 9-18 százalékos volfrámtartalomon és 3-4 százalékos krómtartalomon alapulnak; A H40-H59 molibdén alapú.
| h | H10, H11, H12, H13 | króm, molibdén |
| H14, H16, H19, H23 | króm, wolfram | |
| H20, H21, H22, H24, H25, H26 | Volfrám | |
| H15, H41, H42, H43 | Molibdén |
6. Különleges célú csoport / Műanyag öntőacél
A P-típusú szerszámacél a műanyag formaacélok rövidítése. Úgy tervezték, hogy megfeleljenek a cink présöntéssel és a műanyag fröccsöntő szerszámokkal szemben támasztott követelményeknek. Általános acélminőségek, például P20, 420 stb.
Az L típusú szerszámacél a speciális célú, gyengén ötvözött szerszámacél rövidítése. Az L6 rendkívül kemény.
Az F típusú szerszámacél vízedzett és lényegesen jobban ellenáll a kopásnak, mint a W típusú szerszámacél.
| F | F1 | Magas széntartalmú, alacsony ötvözet |
| F2, F3 | Volfrám | |
| L | L1, L3, L7 | Szén > 0,65 százalék , Chromium |
| L2 | Szén<0,65%, Cromo | |
| L6 | Szén > 0,65 százalék, nikkel | |
| S | S1, S3 | Volfrám |
| S2, S4, S5, S6 | Szilícium | |
| S7 | Króm | |
| P | P1- P20, P21 | Alacsony szén-dioxid-kibocsátású öntőacél |
A szerszámacélok kohászatilag "tiszta" erősen ötvözött acélok, amelyeket viszonylag alacsony hőmérsékleten olvasztnak meg elektromos kemencékben, és előállításuk során különös figyelmet fordítanak a homogenitásra. Argon/oxigén dekarbonizációval (AOD), vákuum módszerekkel vagy salakfinomítással (ESR) tovább finomíthatók. Ennek eredményeként a szerszámacélokat gyakran nagy szilárdságú vagy kopásálló kritikus alkalmazásokhoz írják elő. Magas ötvözettartalmuk miatt a szerszámacélokat óvatosan kell hengerelni vagy kovácsolni, hogy kielégítő rúdtermékeket kapjunk.
A legjobb tulajdonságaik kialakítása érdekében a szerszámacélokat mindig hőkezelik. Mivel az alkatrészek a hőkezelés során eltorzulhatnak, a precíziós alkatrészeket félkészre, hőkezelni, majd befejezni kell. A folyékony oltás során nagy valószínűséggel súlyos torzulások lépnek fel, ezért olyan ötvözetet kell választani, amely a legkevésbé súlyos oltással biztosítja a szükséges mechanikai tulajdonságokat.
Ha szerszámacélokra van szüksége, vagy kérdése van a szerszámacélokkal kapcsolatban, kérjük, írjon megjegyzést, vagy forduljon hozzánk bármikor.
