Bazele prelucrării mecanice

Materialele folosite la confecţionarea sculelor aşchietoare trebuie să posede următoarele proprietăţi:

duritate superioară materialului prelucrat, cu cel puţin câteva unităţi HRC;

rezistenţă mecanică suficientă pentru a suporta solicitările complexe care apar în tăiş datorită acţiunii forţelor de aşchiere;

întrucât deseori aceste solicitări se realizează cu şoc, este necesară o bună tenacitate, pentru a evita apariţia unor ştirbiri ale muchiilor aşchietoare în timpul lucrului;

rezistenţă la uzură, la rece şi la cald ;

stabilitate termică ridicată, manifestată prin păstrarea capacităţii de aşchiere la temperaturi înalte;

prelucrabilitate bună, înţelegând prin aceasta o comportare corespunzătoare în timpul oreraţiilor de execuţie a sculelor, care includ prelucrări prin aşchiere, deformări plastice şi tratament termic;

economicitate, ceea ce presupune un cost scăzut în condiţiile îndeplinirii celorlalte cerinţe la un nivel corespunzător

Oţeluri carbon de scule.

Oţelurile carbon de scule (OSC7, OSC8 OSC13 - STAS 1700-80) au un conţinut de 0,6-1,4% carbon şi nu prezintă alte elemente de aliere.

Pentru obţinerea structurii martensitice dure, sculele executate din aceste oţeluri se călesc prin încălzire la 750-8000C şi răcire rapidă în apă. Duritatea după călire este ridicată (64-67HRC), dar oţelul fiind tensionat şi fragil, sensibil la fisurare, este necesară o revenire la temperaturi de 150-2000C, duritatea după revenire fiind de 58-60HRC.

Principalele avantaje: - cost scăzut

- duritate suficient de mare după tratamentul termic

- miez tenace (adâncime mică de călire).

Dezavantaje: - duritatea se menţine numai până la temperaturi de 200- 2500C, după care, prin descompunerea martensitei sculele se decălesc

- se pot folosi numai la viteze de aşchiere mici

- deformabilitatea ridicată la operaţiile de tratament termic

- pericol de decălire şi în timpul executării lor.

Domeniu de utilizare :executarea sculelor care lucrează până la viteze de 20 m/min, în general acţionate manual (filiere, tarozi, pile etc), precum şi a sculelor care sunt solicitate cu şoc (dălţi, poansoane etc.).

Oţeluri aliate pentru scule.

Oţelurile aliate pentru scule au un conţinut de carbon de 0,8-2,2%, precum şi o serie de elemente de aliere ca: wolfram, crom,vanadiu, nichel, molibden, mangan etc. Prezenţa acestor elemente îmbunătăţeşte calitatea oţelurilor prin ridicarea rezistenţei la uzură, la compresiune , a rezistenţei termice şi a călibilităţii. Structura acestor oţeluri prezintă o granulaţie fină, iar carburile libere ale elementeor de aliere contribuie la mărirea durităţii şi a rezistenţei la uzură.

Cu sculele executate din aceste materiale se pot utiliza viteze de aşchiere de 30-35 m/min, fără a se depăşi în zona de aşchiere temperaturi de 350-4000C.

Sunt mai greu aşchiabile decât oţelurile nealiate, în schimb se comportă mai bine la tratamentul termic ( nu se decarburează, nu se deformează şi nu au tendinţa de fisurare). Din acest motiv sunt adecvate executării sculelor profilate de precizie, cărora li se cere şi o mare rezistenţă la uzură. Astfel, se execută din oţeluri aliate broşe, filiere, tarozi, alezoare, dar şi scule pentru prelucrări prin deformare.

Prezenţa elementelor de aliere în aceste oţeluri prezintă un dezavantaj, acela al ridicării temperaturii de călire care, în funcţie de compoziţia materialului, este cuprinsă între 9500C şi 11500C, temperatura de revenire fiind între 1000C şi 3000C. Acest lucru măreşte consumul de energie la tratamentul termic şi, alături de costul elementelor de aliere, duce la scumpirea sculelor executate din oţeluri aliate faţă de cele din oţeluri carbon.