Gépészet | Anyagismeret » Karikás Tamás - Az acélok

http://www.doksihu Az acélok Készítette: Karikás Tamás Az acélok jellemzői Az acélok alakítható vasötvözetek, melyek nemzetközileg is elfogadott fogalmát a következőképpen határozták meg: túlnyomórészt vasat, általában 2%-nál kevesebb karbont, valamint egyéb elemeket tartalmazó anyag. Néhány krómacél 2%-nál több karbont is tartalmazhat, de 2% a szokásos választóvonal az acél és az öntöttvas között. Ez a határ sem a kémiai összetétel, sem az alakíthatóság alapján nem tekinthető élesnek. Az alakíthatóság ugyanis a karbontartalom növekedésével csak fokozatosan csökken, még a 3,54% C- tartalmú öntöttvas is vékony lemezzé hengerelhető vagy alkatrésszé kovácsolható, ha grafitos szerkezetű. Hisz az alakíthatóság alapvetően az ötvözetben lévő szövetelemeken, azok tulajdonságain és a szövetben való elhelyezkedésükön múlik, nem közvetlenül a karbontartalmon. Szerkezeti acélok A gyakorlatban az

anyagokkal, mint felhasználó találkozunk, ezért célszerű az egyes acélok tulajdonságait felhasználási területeik alapján tárgyalni. Szerszámacélok A szerszámacélokat a többi acéltól nehéz különválasztani, mivel pl. korrózióálló acélokból is készítenek szerszámokat. A felhasználási területtől függően igen sokféle követelmény merül fel a szerszámacélokkal szemben, de az általános követelmény az, hogy a szerszámacél keményebb legyen a megmunkálandó anyagnál. A szerteágazó igények kielégítése csak másmás acéltípusokkal valósítható meg, melyek alapján a következő minőségi csoportokat http://www.doksihu különböztetjük meg: ötvözetlen és ötvözött szerszámacélok, az ötvözötteken belül a hideg- ill. melegalakítás szerszámanyagai, és a gyorsacélok. Ötvözők Gyakran adnak más anyagokat a vas-szén keverékhez abból a célból, hogy megfelelő tulajdonságú ötvözetet nyerjenek. Nikkel és

mangán a szilárdságát növeli és az ausztenitet kémiailag stabilabbá teszi, keménységét és olvadáspontját növeli és ezzel a szilárdsága magasabb hőmérsékleten javul (hőálló acél). A vanádium ugyancsak növeli a keménységet és a kifáradással szembeni ellenállást. Nagymennyiségű króm és nikkel (gyakran 18% illetve 8%) az acélt rozsdamentessé (korrózióállóvá) teszi. A volfrám a cementit alakulására van hatással, ötvözése esetén a martenzitté alakulás lassabb edzési sebesség mellett is végbemegy, ezek a gyorsacélok, melyeket nagyteljesítményű forgácsolószerszámokhoz használnak. A nitrogén, a kén és a foszfor az acélt törékennyé teszi, ezért ezeket a szennyezőket általában igyekeznek eltávolítani az acélgyártás folyamán. Az acélok tulajdonságai Az alkatrész gyártás szempontjából: Tervezés szempontjából fontos anyagjellemzők Megmunkálhatósági jellemzők (forgácsolhatóság, képlékeny

alakíthatóság, hőkezelhetőség) A szerkezet építés szempontjából A felhasznált előgyártmányok (lemezek, szelvények, rúdak) anyagtulajdonságai Megmunkálhatósági jellemzők (alakíthatóság, hegeszthetőség) Általános rendeltetésű ötvözetlen szerkezeti acélok (MSZ EN 10025) Szabványos jelölés: Fe 235; 275; 355; a szám a folyás-határ átlagos értéke (Fe 490; 590, 690 esetén az R m ); karbontartalom 0,130,2% Kiegészítő betűjel: B, C, D (pl. Fe 235 B) az ütőmunka minimális értékéhez (KV=27J) tartozó hőmérsékletet jelenti (20, 0, -20 Co) A folyáshatár 235355 között, a szakítószilárdság 350690 MPa között változik, a nyúlás 2410% között, az ütőmunka min. 27 J Jól hegeszthetők, ezért átlagos rendeltetésű szerkezetek, alkatrészek készíthetők belőlük Hegeszthető finomszemcsés szerkezeti acélok Szabványos jelölés: S 275; 355; 420; 460; a szám a folyáshatár átlagos értéke a karbontartalom 0,130,2% +

mikroötvözők Kiegészítő betűjel: M, ML, N, NL (pl. S 275 M) az ütőmunka minimális értékéhez tartozó hőmérsékletet jelenti http://www.doksihu A folyáshatár 275460 között, a szakítószilárdság 360720 MPa között, a nyúlás 2410% között változik, az ütőmunka min. 27 vagy 40 J Jól hegeszthetők, igényes szerkezetekhez valók Betétedzésű:acélok (MSZ EN 10084) Szabványos jelölés: acélonként változó, az összetételre, ötvözőkre utaló (pl. C10; 16MnCr5) Összetétel: karbontartalom 0,070,3% + Mn, Cr, Mo, Ni ötvözők A tulajdonságok a kéregben és a magban különbözőek, cél a kemény kéreg és szívós mag Jól használhatók gépelemek gyártására Betétedzésű:acélok A cementáló közeg típusa: (zárójelben az 1mm kéregvastagság eléréséhez szükséges idő) szilárd (10), gázközeg (6), sófürdő (4) Cementálás utáni hőkezelés: edzés (lehet külön a magra és a kéregre) megeresztés (160.200 Co)

Kéreg keménység: 5660 HRC 1.Szerszámacélok Az igénybevételtől függően széles választékban kaphatók (erősen ötvözött acélok) Főbb típusok: 1.Gyorsacélok Hidegmegmunkáló acélok Melegalakító szerszám acélok Műanyagalakító szerszám acélok 2.Szerszámacélok Az acélok kiválasztását összehasonlító táblázatok könnyítik meg (kiválasztás több szempont alapján) Főbb választási szempontok: Keménység, kopásállóság Szívósság, hősokk tűrés Megmunkálhatóság Hőkezelhetőség, mérettartósság 3.Szerszámacélok hőkezelés: gyorsacélok Példa: R6; S6-5-2 (6% W, 5% Mo, 4% Cr) http://www.doksihu Edzés: Ausztenitesítés 1190-1230 Co; 80150 sec. Hűtés olajban, sófürdőben vagy vákumban Megeresztés 550 Co-on 3x2 óra (az utolsó megeresztés csak 500 Co-on) Elérhető keménység 66 HRC 4.Szerszámacélok hőkezelés: gyorsacélok