
Što su alatni čelici i gdje se koriste?
Alatni čelici mogu se ubrojiti u ugljične, odnosno legirane čelike koji se primarno koriste u izradi različitih alata, a njihova svojstva omogućuju im veliku otpornost.
Što su alatni čelici i gdje se koriste?
Alatni čelici se mogu svrstati u dvije osnovne kategorije, a ovisno o njihovom sastavu, odnosno namijeni:
- legirani alatni čelici: najčešći elementi koji se koriste za legiranje su kobalt, volfram, vandij, molbiden
- ugljični alatni čelici: čelici koji u sebi imaju visok udio ugljika (0,6 do 2,06%)
Pošto se primarno upotrebljavaju za izradu alata, alatni čelik mora zadovoljiti brojne zahtjeve, a koji se tiču obradivih svojstava, odnosno otpornosti izrađenih alata na svakodnevnu upotrebu.
Primjerice, neki od glavnih zahtjeva koji proizlaze iz načina njegove upotrebe, odnosno izrade je otpornost prema visokim temperaturama i otpornost prema popuštanju.
Uz spomenute zahtjeve, vrlo je važno da se jednom izrađeni alat može dodatno oplemeniti različitim drugim tehnikama obrade, a koje ovise o svojstvima upotrijebljenog čelika. Sukladno svojstvima, alatni čelik se može podijeliti na:
- ugljične čelike
- niskolegirane čelike
- visokolegirane čelike
- čelike za hladni rad
- čelike za topli rad
- brzorezne čelike
U nastavku slijedi detaljniji opis nekih od kategorija alatnog čelika.
Svojstva i primjena ugljičnog alatnog čelika
Ova vrsta čelika u sebi sadrži visok maseni udio ugljika što ga čini tvrdim, ali manje žilavim u odnosu na druge čelike. Osim toga, ugljični alatni čelik ima vrlo nisku prokaljivost i zahtjeva posebne načine kaljenja.
Međutim, zbog svojeg svojstva pretvaranja u eutekotoidne čelike, ugljični alatni čelik mora biti hlađen pod vrlo niskim temperaturama, a koje mogu dovesti do pucanja. Unatoč tome i unatoč maloj žilavosti ugljični alatni čelik svoju primjenu nalazi u različitim udarnim alatima zbog svoje iznimne čvrstoće.
Postoji li razlika između niskolegiranih i visoko legiranih alatnih čelika?
Niskolegirani alatni čelici u pravilu imaju manju otpornost prema popuštanju i veliku otpornost prema trošenju. Za razliku od ugljičnih alatnih čelika, niskolegirani, odnosno visokolegirani čelici imaju dobra prokaljiva svojstva. Mogu se svrstati na:
- niskolegirane čelike za hladan rad
- visokolegirane čelika za topli rad
Nadalje, niskolegirani čelici za hladan rad mogu se podijeliti na:
- visokougljični W-V čelik: čelik koji se najčešće koristi za izradu svrdla za bušenje, glodalica, izradu alata za narezivanje navoja, noževa za drvo itd.
- nisko (i) srednjelegirani W-CR-Si-V čelik: čelik koji se koristi za izradu različitih vrsta dijetla, škara, matrica za kovanje, alata za blanjanje drva itd.
- niskolegirani Cr čelik: koriti se za izradu svrdla, pila, turpija, alata za izradu navoja, mjernih alata itd.
- niskolegirani Mn-Cr-V i Mn-Cr-W čelik: najčešću primjenu nalaze u izradi kovanog novca, svrdla i noževa
S druge strane, visokolegirani čelici za hladan rad u sebi sadrže više od 5% kroma koji je ujedno i glavni legirajući element. Kromu se može dodati molibden ili volfram, a zbog svojih svojstava zadržavaju svoj oblik nakon kaljenja. Mogu se podijeliti na:
- čelici s približno 5% kroma: služe za izradu različitih oblika škara
- visokolegirani čelici s 12% kroma: koriste se za izradu alata za utiskivanje, tlačno istiskivanje itd.
- martenzitni inox: izrada medicinskih instrumenata
Za što se koriste ostale vrste alatnog čelika?
Ostale vrste čelika, poput čelika za topli rad, koriste se za izradu alata čija obrada zahtjeva zagrijavanje do 200 i više °C.
Ovu vrstu čelika odlikuje svojstvo velike otpornosti na popuštanje, a što je uz žilavost i moguću pojavu deformacije jedan od najvažnijih zahtjeva koji se postavljaju na ovu vrstu čelika.
Uz čelik za topli rad, u praksi se često susreće i brzorezni čelik koji nalazi primjenu kod alata čija oštrica razvija veliku temperaturu (čak više od 1000 °C). Primjenu nalaze i kod izrade tokarskih noževa i različitih drugih alata koji ostvaruju direktan kontakt s obratkom.