Алатни челик се односи на низ угљеничних и легираних челика који су посебно погодни за израду алата. Његова погодност произилази из његове карактеристичне тврдоће, његове отпорности на хабање и деформације и његове способности да држи своју оштрицу на повишеним температурама. Због тога су алатни челици погодни за употребу у формирању других материјала.
Постоји шест група алатних челика: стврдњавајући у води, челици за хладне алате, отпорни на ударце, брзи, врући челици и челици за специјалне намене/пластичне калупе. Избор групе зависи од цене, радне температуре, захтеване површинске тврдоће, чврстоће, отпорности на ударце и захтева жилавости. Што су услови експлоатације тежи (виша температура, абразивност, корозивност, оптерећење), то је већи садржај легуре и последична количина карбида потребна за алатни челик.
1. Група за очвршћавање воде
Назван је тако због свог суштинског својства да се мора темперирати у води. Ова група алатних челика је у суштини обични челик са високим садржајем угљеника. Често се користи због ниске цене.
Челик за алате В групе добио је име по својој суштинској особини да се мора калити водом. Челик групе В је у суштини глатки челик са високим садржајем угљеника. Ова група алатних челика је најшире коришћена због ниске цене у поређењу са осталима. Они добро раде за мале делове и апликације где нису присутне високе температуре; изнад 150 степени (302 степена Ф) почиње приметно да омекшава. Њихова каљивост је ниска, тако да алатни челици групе В морају да се подвргну брзом гашењу, што захтева употребу воде. Ови алатни челици могу достићи високу тврдоћу (већу од ХРЦ 66) и прилично су крти у поређењу са другим алатним челицима. В челици се и даље продају, углавном за опруге, али се користе много мање него у 19. и раном 20. веку. То је делимично зато што се В челици деформишу и пуцају много више током гашења него челици каљени у уљу или ваздуху.
2. Хладна радна група
То је група од три алатна челика: каљени у уљу, каљени на ваздуху и са високим садржајем угљеника-хрома. Челици ове групе имају високу каљивост и отпорност на хабање, средње жилавости. Често се користе у производњи великих делова или делова који имају минималан захтев за изобличењем када се очврсну.
И гашење уљем и гашење ваздухом смањују изобличење и повећан стрес узрокован брзим гашењем у води, тако да је мања вероватноћа да ће доћи до пуцања.
2.1. стврдњавање уља
Веома чест челик који очвршћава у уљу је О1 челик. То је веома добар челик за хладну обраду и такође прави веома добре ножеве и виљушке. Може се ојачати до око 57-61 ХРЦ.
2.2. очвршћавање на ваздуху
Први алатни челик за ваздушно очвршћавање био је мушет челик, који је у то време био познат као челик за очвршћавање на ваздуху.
Савремени челици који се очвршћавају на ваздуху карактеришу ниско изобличење током термичке обраде због високог садржаја хрома. Њихова обрадивост је добра и имају равнотежу између отпорности на хабање и жилавости (тј. између Д и отпорности на ударце).
23. Висок садржај угљеник-хрома,
2.3.1. Тип Д
Тип Д, из класе алатних челика за хладну обраду, садржи између 10 и 13 процената хрома. Ови челици задржавају своју тврдоћу до температуре од 425 степени (797 степени Ф). Најчешћа примена ових алатних челика су калупи за ковање, блокови за ливење под притиском и калупи за извлачење. Због високог садржаја хрома, неки алатни челици типа Д обично се сматрају нерђајућим или полунерђајућим, иако је њихова отпорност на корозију веома ограничена због таложења већине њихових компоненти хрома и угљеника у облику карбида.
Д2 алатни челик је веома отпоран на хабање, али није тако јак као ниже легирани челици. Механичка својства Д2 су веома осетљива на топлотну обраду. Широко се користи за производњу сечива за смицање, сечива за рендисање и индустријских алата за сечење; понекад се користи за сечива ножева.
| ДО | А2–А10 | Очвршћавање на ваздуху, средње легуре |
| Д. | Д2–Д7 | Висок садржај угљеника и хрома |
| ИЛИ | О1–О7 | Уљем каљен, са ниским садржајем угљеника |
2.3.2. Тип 1.2767
ИСО 1.2767, такође познат као ДИН Кс 45 НиЦрМо 4, АИСИ 6Ф7 и БС ЕН 20 Б, је ваздушно каљени алатни челик са примарним легирајућим елементом никла. Има добру жилавост, стабилна зрна и веома се може полирати. Првенствено се користи за калупе у апликацијама за бризгање пластике високог напрезања. Друге примене су калупи за сечење, калупи за ковање и индустријска сечива.
Следећи типови челика су такође део групе челика за хладну обраду.
| АИСИ код | АИСИ ознака | Тип алатног челика |
| В | В1 до В7 | Високоугљенични водени каљени челик |
| В1А–1Б | Царбон | |
| В2–В3 | Царбон Ванадиум | |
| В4–В5 | Царбон Цхроме | |
| в7 | Угљен хром ванадијум |
3. Група отпорности на ударце
Ова класа има високу отпорност на ударце и добру каљивост. Дизајниран је да издржи ударце на ниским и високим температурама. Такође има веома високу ударну жилавост и релативно ниску отпорност на хабање.
Карбидне легуре обезбеђују неопходну отпорност на хабање, отврдњавање и карактеристике топлог рада. Ова породица челика има веома високу ударну жилавост и релативно ниску отпорност на хабање и може достићи релативно високу тврдоћу (ХРЦ 58/60). У САД, жилавост обично долази од 1 до 2 процента силицијума и 0,5-1 процента молибдена. У Европи, ударни челици обично садрже између 0,5% до 0,6% угљеника и око 3% никла. Никл од 1,75 до 2,75 процената се још увек користи у неким нисколегираним челицима високе чврстоће (ХСЛА) и ударним челицима, као што су Л6, 4340 и шведски челик за тестере, али је релативно скуп. Пример његове употребе је у производњи бургија за ударне чекиће.
4. Група велике брзине
Алатни челици типа Т и М се користе за резне алате где је потребно одржати чврстоћу и тврдоћу на високим температурама.
Брзорезни челик (ХСС или ХС) је подскуп алатних челика који се обично користи у бургијама и алатима за сечење. Често се користи на листовима електричне тестере и бургијама. Он је супериорнији од старијих алатних челика са високим садржајем угљеника који су били широко коришћени све до 1940-их, јер може да издржи више температуре без губитка стрпљења (тврдоће). Ово својство омогућава ХСС-у да сече брже од челика са високим садржајем угљеника, отуда и назив брзорезног челика. На собној температури, у њиховој генерално препорученој топлотној обради, ХСС типови обично показују високу тврдоћу (изнад ХРЦ60) и отпорност на абразију (генерално повезану са садржајем волфрама и ванадијума који се обично користе у ХСС) у поређењу са угљеничним и уобичајеним алатним челицима.
| м | М1, М7, М10 | молибден |
| М30, М33, М34, М42, М43, М46, М47 | Молибден, кобалт | |
| М2, М3, М4 | Молибден, волфрам | |
| М6, М15, М35, М36< M41, M44, M45 | Молибден, волфрам, кобалт | |
| ти | Т1, Т2, Т3, Т7, Т9 | Тунгстен |
| Т4, Т5, Т6, Т8, Т15 | волфрам, кобалт |
5. Врућа радна група
Алатни челици групе Х су посебно развијени да одрже чврстоћу и тврдоћу док су изложени дуготрајно повишеним температурама.
Челици за врућу обраду су група челика који се користе за сечење или обликовање материјала на високим температурама. Група Х алатни челици су развијени да одрже чврстоћу и тврдоћу током дужег излагања повишеним температурама. Ови челици за алате су нискоугљенични и умерено до високо легирани дајући добру тврдоћу и врућу жилавост и добру отпорност на хабање због значајне количине карбида. Челици Х1 до Х19 су засновани на 5% садржаја хрома; Х20 до Х39 се заснивају на 9-18 проценат садржаја волфрама и 3-4 проценат садржаја хрома; Х40 до Х59 су на бази молибдена.
| х | Х10, Х11, Х12, Х13 | хром, молибден |
| Х14, Х16, Х19, Х23 | хром, волфрам | |
| Х20, Х21, Х22, Х24, Х25, Х26 | Тунгстен | |
| Х15, Х41, Х42, Х43 | молибден |
6. Група посебне намене / челик за пластичне калупе
Челик за алате типа П је кратак за челик за пластичне калупе. Дизајнирани су да задовоље захтеве калупа за ливење цинка и калупа за бризгање пластике. Уобичајени типови челика као што су П20, 420, итд.
Алати челик типа Л је кратак за нисколегирани алатни челик посебне намене. Л6 је изузетно чврст.
Алати челик типа Ф је каљен у води и знатно отпорнији на хабање од алатног челика типа В.
| Ф | Ф1 | Висок угљеник, ниске легуре |
| Ф2, Ф3 | Тунгстен | |
| Л | Л1, Л3, Л7 | Угљеник > 0,65 процената, хром |
| Л2 | Царбон<0,65%, Cromo | |
| Л6 | Угљеник > 0,65 процената, никл | |
| С | С1, С3 | Тунгстен |
| С2, С4, С5, С6 | Силицијум | |
| С7 | Хром | |
| П | П{0} П20, П21 | Челик за калупе са ниским садржајем угљеника |
Алатни челици су металуршки „чисти“ високолегирани челици, који се топе на релативно ниским температурама у електричним пећима и производе се са посебном пажњом на хомогеност. Могу се даље рафинисати декарбонизацијом аргоном/кисеоником (АОД), вакуумским методама или рафинацијом шљаке (ЕСР). Као резултат тога, алатни челици су често специфицирани за критичне примене високе чврстоће или отпорности на хабање. Због високог садржаја легуре, алатни челици морају бити пажљиво ваљани или ковани да би се добили задовољавајући производи од шипки.
Да би развили своја најбоља својства, алатни челици се увек термички обрађују. Пошто се делови могу изобличити током термичке обраде, прецизни делови морају бити полуготови, термички обрађени, а затим готови. Велика је вероватноћа да ће током гашења у течном стању доћи до озбиљних изобличења, тако да треба изабрати легуру која ће обезбедити неопходна механичка својства уз најмање озбиљно гашење.
Ако су вам потребни алатни челици или имате питања о алатним челицима, оставите коментар или нас контактирајте у било ком тренутку.
