Szerszámanyagok A szerszámanyagokkal szemben támasztott követelmények A szerszám legfontosabb része a dolgozórész, az él. Ettől függ a forgácsoló folyamat hatékonysága, a forgácsolás termelékenysége, gazdaságossága. Ahhoz, hogy a forgácsoló megmunkálással szemben támasztott műszaki és gazdasági követelményeket kielégíthessük, jó forgácsolóképességű szerszámokra van szükség. Ennek egyik feltétele a megfelelő minőségű szerszámanyag kiválasztása a szerszám működése közben fellépő igénybevételek ismeretében és meg kell találni azokat a technológiai, üzemeltetési, szerszámgyártási, anyagszerkezeti tényezőket, amelyek hatására a szerszám ezeknek az igénybevételeknek ellenáll. A szerszámanyagon a szerszám aktiv, forgácsoló, dolgozó részének anyagát értjük, amire működése közben mechanikai-, termikus- és kémiai igénybevételek hatnak.

Szerszámanyagok A szerszámanyagokkal szemben támasztott követelmények Előbbiek ismeretében a szerszámanyagoktól megkövetelt legfontosabb tulajdonságok a következők: - keménység, - kopásállóság, - mechanikai szilárdság, - hőállóság, - hővezetőképesség, - alak- és mérettartósság, - szivósság, - megmunkálhatóság. Melyek a szerszámanyagokkal szemben támasztott legfontosabb követelmények ? Ezeket a tulajdonságokat összevontan a szerszám forgácsolóképességének nevezzük.

Szerszámanyagok A szerszámanyagokkal szemben támasztott követelmények - A keménység a szerszámanyagok legfontosabb tulajdonsága. A szerszám általában akkor forgácsolóképes, ha HVs keménysége legalább háromszorosa a forgácsolt anyag HVw keménységének : ­ HVs / HVw Ez a követelmény azért ilyen szigorú, mert a munkadarab anyaga megmunkálás közben felkeményedhet, a forgács keménysége többszörösen meghaladhatja a munkadarab keménységét és ez a felkeményedett réteg veszi igénybe a szerszámot. Mivel a forgácsolószerszámok magas hőmérsékleten dolgoznak, keménységük csökken. Azt a keménységet, amivel a forgácsolás hőmérsékletén a szerszám még nem veszíti el forgácsolóképessé-gét, melegkeménységnek nevezzük.

Szerszámanyagok A szerszámanyagokkal szemben támasztott követelmények A kopásállóságot a szerszámanyag keménysége, szívóssága , az alapanyag szövetszerkezete és az ebből fakadó egyéb tulajdonságok határozzák meg. A szerszámok kopásában az abrazív hatás mellett olyan más hatások is részt vesznek (pl. diffúzió), amelyek intenzitása a hőmérséklettel nő. A kopásállóságot elsősorban a szerszámanyag karbidjainak mennyisége és minősége befolyásolja. Minél nagyobb a karbidok mennyisége, annál kisebb a kopás miatti tömegveszteség, legkisebb ez az érték a VC vanádiumkarbid esetében Mit értünk kopásállóság alatt?

Szerszámanyagok A szerszámanyagokkal szemben támasztott követelmények A mechanikai szilárdság a szerszámanyagnak az az ellenálló-képessége, amivel a méreteibe erősen korlátozott forgácsolóék a ráható nagy forgácsoló erőt törés vagy maradó alakváltozás nélkül elviseli. Az anyag keménységének növelése általában maga után vonja a szilárdság csökkenését (ábra). A szerszámacélok-nak a magas üzemi hőmérsékleten mért szilárdsági tulajdonságai (melegkemény-ség, rugalmassági határ, folyáshatár) a melegszilárdságot jellemzik. A melegszilárdságot azzal a legnagyobb hőmérséklettel szokták megadni, amelyen forgácsolóképességük hirtelen lecsökken.

Szerszámanyagok A szerszámanyagokkal szemben támasztott követelmények A hőállóság a szerszámanyagnak az a képessége, hogy hevítéskor milyen mértékben tartja meg a forgácsolóképességét biztositó keménységet. Tehát a hőállóság egy olyan tapasztalati hőmérséklet, melynél a szerszámanyag keménysége nem csökken (6... 7) 103 N/mm2 alá (ábra). Szerszámanyagok hőállósága WS : szerszámacél , HSS: gyorsacél , PCD: gyémánt, HM: keményfém, SK: kerámia, CBN: köbös bórnitrid ) Adja meg a szerszámanyagok hőállóságát !

Szerszámanyagok A szerszámanyagokkal szemben támasztott követelmények - A szerszámanyagok hővezetőképessége közvetlen hatással van a szerszámok éltartamára. A jó hővezetőképességű szerszámanyagnak kisebb lesz a forgácsolási hőmérséklete és a szerszám jobban megtartja keménységét, kopásállóságát - éltartama nagyobb lesz. Az erősen ötvözött szerszámacélok hővezetőképessége kisebb, mint az ötvözetleneké. - A szerszámanyagok alak- és mérettartóssága az alakos és méretes szerszámok fontos tulajdonsága. A szerszámban terhelés nélkül is keletkezhet alak- és méretváltozás (pl. nem stabil ausztenit átalakulása martenzitté), de keletkezhet a szerszám gyártásakor és rendeltetésszerű felhasználása során is. Az alak-és méretváltozás oka a hőfeszültség, a szövetszerkezeti átalakulásokból származó térfogat változás, és a feszültségek átrendezéséből származó térfogat változás.

Szerszámanyagok A szerszámanyagokkal szemben támasztott követelmények A szívósság a szerszámanyagnak a ridegtöréssel szembeni ellenállását jelenti. A szívósság az anyagnak nem fizikai tulajdonsága, hanem állapota; amit a feszültségi állapot, a hőmérséklet, az igénybevétel sebessége, a széntartalom, a karbidok és a szennyező elemek mennyisége, minősége szab meg. A szerszámanyagok szívóssága és keménysége között fordított arányosság van. A szerszámanyagnak jól megmunkálhatónak kell lenni. A forgácsolószerszám dolgozó része rendszerint bonyolult felületekkel határolt, amiket általában forgácsolással állítanak elő. A szerszám helytelenül megválasztott gyártási körülményei a dolgozórész kilágyulását, megrepedését okozhatják. A szerszámanyag az előbbiek mellett lehetőleg olcsó és hozzáférhető legyen, drága ötvözőket lehetőleg minimális mennyiségben tartalmazzon.