HSS PM 23 - W SKRÓCIE
Jakim rodzajem stali jest HSS PM 23?
HSS PM 23, znana również jako PMHS 6-5-3 lub 1.3394, to stal szybkotnąca produkowana metodą metalurgii proszków o wysokiej czystości, zoptymalizowanej jednorodności oraz równomiernym i drobnym rozkładzie węglików. Właściwości te optymalizują jej odporność na pękanie i stabilność krawędzi.
Właściwości
HSS PM 23 charakteryzuje się doskonałym połączeniem właściwości dzięki procesowi metalurgii proszków. Charakteryzuje się wysoką odpornością na zużycie, wytrzymałością, wysoką twardością oraz drobną i jednolitą mikrostrukturą. Właściwości te sprawiają, że materiał ten jest dobrym wyborem dla narzędzi i noży, które muszą zachować ostrość przez długi czas. Innymi słowy, do elementów takich jak koła zębate i łożyska, a także do zastosowań wymagających dużych prędkości.
- Stal szybkotnąca
- Proszkowa stal metalurgiczna
- Wysoka wytrzymałość
- Bardzo wysoka odporność na zużycie
- Wysoka czystość
- Zoptymalizowana jednorodność
- Równomierny, drobny rozkład węglików
- Zwiększona odporność na pękanie
- Lepsza stabilność krawędzi
Możliwości zastosowania
Dzięki swoim specyficznym właściwościom stal HSS PM 23 (1.3394) może być wykorzystywana w wielu różnych branżach i do różnych zastosowań. Wyróżnia się na tle konwencjonalnie topionego 1.3343 wyższą czystością i zoptymalizowaną jednorodnością, którą uzyskuje dzięki produkcji PM. Drobny rozkład węglików zapewnia również doskonałą odporność na pękanie i stabilność krawędzi, dzięki czemu idealnie nadaje się do wymagających zastosowań.
- Narzędzia wykrawające
- Narzędzia do wykrawania
- Narzędzia tnące
- Narzędzia do przeciągania
- Noże tokarskie
- Narzędzia do obróbki drewna
- Noże do frezowania kół zębatych
- Segmenty pił tarczowych
- Piły do metalu
- Matryce do cięcia
- Pogłębiacze
- Rozwiertaki
- Matryce do wyciskania na zimno
- Narzędzia do głębokiego tłoczenia
HSS PM 23 Wartości orientacyjne
Analiza chemiczna:
| C | Si | Mn | P | S | Cr | Mo | V | W |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1,15 - 1,25 | 0,0 - 0,45 | 0,0 - 0,4 | 0,0 - 0,03 | 0,0 - 0,03 | 3,8 - 4,5 | 4,7 - 5,2 | 2,7 - 3,2 | 5,9 - 6,7 |
Nazwa wg składu chemicznego:
PMHS6-5-3
Twardość robocza:
62-65 HRC
Dostarczalna twardość:
270 HB
WŁAŚCIWOŚCI FIZYCZNE STALI HSS PM 23
Do której grupy stali należy stal HSS PM 23?
- Stal szybkotnąca
- Stal na formy do tworzyw sztucznych
- Stal do pracy na zimno
- Stal do pracy na gorąco
Czym jest stal PM?
Stal PM (Powder Metallurgy/metalurgia proszkowa) powstaje w wyniku stopienia stali w piecu indukcyjnym i napromieniowania gazem obojętnym, który rozbija stal na bardzo małe kropelki. Kropelki te ponownie zestalają się w ciągu kilku sekund, pozostawiając niezwykle drobny proszek, praktycznie wolny od segregacji. Proszek ten jest następnie umieszczany w kapsule, z której całkowicie usuwa się powietrze. Następnie kapsułę podgrzewa się i poddaje spiekaniu pod ciśnieniem. Po upływie odpowiedniego czasu kapsułę wyfrezowuje się ze stali, pozostawiając blok stali o czystej i jednorodnej strukturze.
Czy stal HSS PM 23 jest stalą szlachetną?
Aby stal została zaklasyfikowana jako klasyczna stal szlachetna, musi zawierać co najmniej 10,5% chromu. Stal PM 23 zawiera 3,8–4,5% chromu w masie, dlatego nie jest klasyczną stalą szlachetną.
Czy stal HSS PM 23 jest odporna na korozję?
Dzięki zawartości chromu wynoszącej 3,8–4,5% PM 23 wykazuje pewną odporność na korozję, jednak nie jest ona wystarczająca, aby materiał ten nadawał się do stosowania w środowiskach korozyjnych. Odporność na korozję można poprawić poprzez powlekanie materiału, ograniczenie czasu ekspozycji oraz stosowanie odpowiednich procedur konserwacyjnych i praktyk magazynowych.
Czy stal HSS PM 23 jest magnetyzowalna?
Stal 1.3394 / PM 23 jest materiałem ferromagnetycznym, który można namagnesować i który nadaje się do stosowania w technice mocowania magnetycznego.
Czy HSS PM 23 jest odporna na zużycie?
W skali, gdzie 1 oznacza niski poziom, a 6 wysoki, HSS PM 23 otrzymuje ocenę 6 za swoją odporność na zużycie.
HSS PM 23 – WŁAŚCIWOŚCI TECHNICZNE
Czy HSS PM 23 to stal nożowa?
PM 23 posiada kilka znakomitych właściwości, które sprawiają, że nadaje się do produkcji noży. Doskonała odporność na zużycie, dobra wytrzymałość, wysoka twardość oraz drobna struktura zapewniają, że noże pozostają ostre przez długi czas i nie pękają. Nie są one jednak odporne na korozję, co oznacza, że w wilgotnym i kwaśnym środowisku należy zachować ostrożność. Chociaż twardość ta jest zaletą pod względem trwałości ostrza, utrudnia ona ostrzenie noży z PM 23
i sprawia, że nie nadają się one do zastosowań wymagających ekstremalnej elastyczności i odporności na uderzenia.
Twardość robocza stali HSS PM 23
Twardość stali HSS PM 23 wynosi 62–65 HRC.
Gęstość stali szybkotnącej PM 23
Typowa gęstość stali szybkotnącej PM 23 wynosi 8,16 g/cm³ w temperaturze pokojowej.
HSS PM 23 – wytrzymałość na rozciąganie
W momencie dostawy materiał PM 23 charakteryzuje się wytrzymałością na rozciąganie wynoszącą ok. 920 N/mm². Aby uzyskać tę wartość, przeprowadza się próbę rozciągania, która pokazuje, jaka siła jest potrzebna do rozciągnięcia lub wydłużenia próbki przed jej zerwaniem.
HSS PM 23 – skrawalność
W skali, gdzie 1 oznacza niski poziom, a 6 – wysoki, stal 1.3394 (HSS PM 23) otrzymuje ocenę 3 za skrawalność.
HSS PM 23 – przewodność cieplna
W przypadku stali szybkotnącej 1.3394 przewodność cieplna w temperaturze 20 °C wynosi 24,6 W/(m*K).
Przewodność cieplna
Wartość W/(m*K)
Temperatura
24,6
20 °C
27,5
350 °C
26,7
700 °C
HSS PM 23 – współczynnik rozszerzalności cieplnej
Poniższa tabela przedstawia rozszerzalność lub kurczliwość w różnych temperaturach, co może mieć duże znaczenie podczas pracy w wysokich temperaturach lub przy znacznych wahaniach temperatury.
Średni współczynnik rozszerzalności cieplnej
Wartość 10-6m/(m*K)
Przy temperaturze
11,1
20 – 100 °C
11,6
20 – 200 °C
11,9
20 – 300 °C
12,1
20 – 400 °C
HSS PM 23 – Ciepło właściwe
Ciepło właściwe materiału PM 23 wynosi 0,420 J/kg*K w temperaturze pokojowej. Wartość ta wskazuje, ile ciepła potrzeba, aby podgrzać określoną ilość materiału o 1 kelwin.
HSS PM 23 Elastizitätsmodul (e-Modul)
Das Spannungs- und Dehnungsmodul, oder das Elastizitätsmodul (Youngscher Modul), für Schnellarbeitsstahl PM 23 liegt bei 190 – 210 kN/mm2.
MAKSYMALNA ELASTYCZNOŚĆ – TO €co-Präz®!
PROCES HSS PM 23
Obróbka cieplna HSS PM 23
Obróbka cieplna decyduje o właściwościach materiału. Dlatego zawsze należy ją przeprowadzać ostrożnie. Określane są takie właściwości, jak wytrzymałość, udarność, twardość powierzchni i odporność na temperaturę, co z kolei może wydłużyć/poprawić żywotność części, narzędzi i komponentów.
Obróbka cieplna obejmuje wyżarzanie rozpuszczające, wyżarzanie zmiękczające, normalizowanie, wyżarzanie odprężające, a także odpuszczanie, hartowanie, hartowanie i zmiękczanie.
Wyżarzanie zmiękczające HSS PM 23
Nagrzać równomiernie przedmiot obrabiany do temperatury 870–900°C, wygrzać przez 2 godziny, a następnie powoli schłodzić w piecu z szybkością 10–20°C na godzinę do temperatury 595°C. Następnie materiał można schłodzić dalej w powietrzu.
Wyżarzanie odprężające HSS PM 23
Po obróbce zgrubnej przedmiot obrabiany jest nagrzewany do temperatury 600–650°C przez około 2 godziny, a następnie powoli schładzany i wykańczany po schłodzeniu.
Hartowanie stali HSS PM 23
Zaleca się hartowanie stali 1.3394 w kąpieli solnej, piecu próżniowym lub w kontrolowanej atmosferze.
Stal HSS PM 23 należy równomiernie podgrzać do temperatury 790–845°C, a następnie zwiększyć temperaturę do zakresu 1050–1180°C i krótko ją utrzymać w zależności od pożądanej twardości roboczej, unikając przegrzania. Proces należy zakończyć schładzaniem elementów obrabianych do temperatury 40–50°C, po czym materiał można studzić.
Studzenie stali HSS PM 23
Po utwardzeniu, stal PM 23 można studzić w następujących mediach:
- Powietrze
- Olej
- Sprężony gaz (N₂)
- Kąpiel wodna (500–550°C)
Odpuszczanie stali HSS PM 23
Stal PM 23 jest odpuszczana trzykrotnie, a pomiędzy każdym cyklem odpuszczania materiał schładzany jest do temperatury pokojowej. Czas wygrzewania wynosi 1 godzinę na cykl odpuszczania. W przypadku obróbki plastycznej na zimno, temperatura odpuszczania musi zawsze wynosić 560°C, niezależnie od temperatury austenityzacji.
HSS PM 23 – wykres ciągły ZTU
Wykres ten przedstawia mikrozmiany w funkcji czasu w różnych temperaturach. Mają one istotne znaczenie w obróbce cieplnej, ponieważ dostarczają informacji na temat optymalnych warunków dla procesów takich jak hartowanie, wyżarzanie i normalizowanie.
OBRÓBKA POWIERZCHNI HSS PM 23
OBRÓBKA POWIERZCHNI HSS PM 23
Każda obróbka powierzchni ma swoje zalety i powinna być dobierana z uwzględnieniem wymaganych właściwości, pożądanego wykończenia i/lub środowiska, w którym będzie używany przedmiot obrabiany. Oto kilka przykładów obróbki powierzchni:
Azotowanie HSS PM 23
Azotowanie zwiększa twardość powierzchni, a tym samym odporność na zużycie elementów i narzędzi, poprzez wprowadzenie azotu do powierzchni materiału. Proces ten zapewnia dokładność wymiarową i jest często stosowany w przypadku elementów, dla których jest to kluczowe.
Powlekanie stali HSS PM 23
Powlekanie stali klasy PM 23 może zwiększyć odporność na zużycie i korozję oraz zmniejszyć tarcie. Metoda ta jest zazwyczaj stosowana w przypadku narzędzi skrawających lub wierteł.
HSS PM 23 – procesy PVD i CVD
W obu procesach na powierzchnię materiału nakładana jest cienka warstwa ochronna, która zwiększa twardość, zmniejsza tarcie i poprawia odporność na zużycie.
- PVD – fizyczne osadzanie z fazy gazowej
- CVD – chemiczne osadzanie z fazy gazowej
OBRÓBKA HSS PM 23
Erodowanie HSS PM 23
Jako bezkontaktowa metoda obróbki oparta na energii cieplnej, erodowanie może być stosowane w przypadku twardych materiałów, takich jak HSS PM 23. Przed zastosowaniem erodowania w przypadku materiału PM 23 należy wziąć pod uwagę elektrody, właściwości powierzchni oraz strefy wpływu ciepła.
Strefy wpływu ciepła mogą wymagać dalszej obróbki cieplnej po erodowaniu w celu wyrównania struktury materiału w obrabianym elemencie. Erodowanie może pozostawić chropowatą powierzchnię z warstwą odlewniczą, którą można usunąć poprzez szlifowanie i polerowanie.
Naddatki na obróbkę / Zmiany wymiarów stali HSS PM 23
Podobnie jak w przypadku innych stali, stal PM 30 również ulega zmianom wymiarowym podczas nagrzewania i chłodzenia. Aby ograniczyć zmiany wymiarów, takie jak odkształcenia lub deformacje, ważne jest kontrolowanie szybkości nagrzewania i chłodzenia lub stosowanie uchwytów mocujących materiał. Zawsze należy uwzględnić te zmiany, uwzględniając tolerancję materiału i kontrolując proces nagrzewania lub chłodzenia, gdy wymagane są precyzyjne wymiary.
Szlifowanie stali HSS PM 23
Podczas szlifowania należy unikać miejscowego nagrzewania powierzchni, ponieważ może to zmienić stan powierzchni przedmiotu obrabianego.
Spawanie stali HSS PM 23
Stal 1.3394 (PM 23) jest równomiernie podgrzewana przed spawaniem w celu zmniejszenia naprężeń. Minimalizuje to ryzyko pęknięć. Odpowiedni proces spawania pozwala na dobrą kontrolę ciepła doprowadzonego i umożliwia precyzyjną pracę. Materiały spawalnicze należy dobierać tak, aby były kompatybilne z materiałem bazowym i odpowiadały jego właściwościom. Aby przywrócić właściwości mechaniczne, elementy spawane powinny zostać poddane obróbce cieplnej po spawaniu. Na koniec, przed ponownym użyciem, spoina powinna zostać dokładnie skontrolowana pod kątem ewentualnych pęknięć lub innych uszkodzeń. Ta końcowa kontrola gwarantuje integralność i wydajność elementu spawanego.
