Gereedschapsstaal begrijpen en hoe het wordt gemaakt

Gereedschapsstaal is een soort koolstofgelegeerd staal. Zoals je uit de naam kunt afleiden, wordt het vaak gebruikt om handgereedschap of machinale matrijzen te maken, aan te passen of te repareren. Gereedschapsstaalsoorten staan ​​bekend om hun hardheid, slijtvastheid en vervorming. Ze kunnen een snijkant behouden bij zeer hoge temperaturen en daarom worden ze vaak gebruikt bij het vormen van andere materialen door middel van snijden, persen, munten of extruderen. Door hun slijtvastheid kunnen ze worden gebruikt bij de productie van spuitgietmatrijzen.

Groepen gereedschapsstaal

Gereedschapsstaalsoorten zijn onderverdeeld in zes groepen. De keuze van de groep hangt af van factoren als sterkte, taaiheid, oppervlaktehardheid, schokbestendigheid, werktemperatuur en kosten. De zes groepen zijn:waterhardend, koudwerk, schokbestendig, hoge snelheid, warmwerk en speciaal doel

Hoe wordt gereedschapsstaal gemaakt?

De vervaardiging van gereedschapsstaal vindt plaats onder zorgvuldig gecontroleerde omstandigheden om de vereiste kwaliteit te produceren. Gereedschapsstaal heeft een koolstofgehalte tussen 0,5% en 1,5%. Het productieproces introduceert legeringselementen die carbiden vormen, meestal wolfraam, chroom, vanadium en molybdeen.

Primair smelten

Gereedschapsstaal wordt vaak gemaakt van ongeveer 75% schroot - een mengsel van fabrieksschroot en aangekocht schroot. Het is erg belangrijk om verontreiniging van het schroot te voorkomen, vooral van metalen die niet kunnen worden geoxideerd, zoals nikkel, kobalt en koper. Het grootste deel van de productie van gereedschapsstaal wordt gedaan door middel van smelten van elektrische boogovens (EAF).

Er zijn twee fasen:Het schroot wordt snel gesmolten in de oven. Het ruwijzer wordt overgebracht naar een aparte pollepel of convertorvat om te worden geraffineerd. Dit proces staat bekend als secundaire raffinage en zorgt voor een grote efficiëntie en de verwerking van grote volumes.

Het geraffineerde metaal wordt vervolgens overgebracht naar het gietstation en in blokken gegoten. De resulterende blokken worden meestal gegloeid (langzaam verwarmd en afgekoeld) om barsten te voorkomen.

Elektroslag smelten

Omsmelten of raffineren van elektroslak (ESR) is een progressief smeltproces dat wordt gebruikt om blokken te produceren met gladde oppervlakken en zonder pijp (gaten) of porositeit (onvolkomenheden). ESR-blokken geven een verbeterde hete verwerkbaarheid, betere verwerkingsopbrengsten, verhoogde reinheid, betere transversale treksterkte en vermoeiingseigenschappen.

Primaire verdeling

De afbraakmethode die wordt gebruikt voor gereedschapsstaal maakt gebruik van een hydraulische pers met open matrijs of een roterende smeedmachine. Deze processen zijn uiterst veelzijdig en kunnen lengtes van 6 tot 13 m (20 tot 43 ft) produceren in vierkanten, rechthoeken, holtes of getrapte doorsneden. Het eindproduct is van zeer hoge kwaliteit, met weinig scheuren, overlappen of naden, en een hoge mate van rechtheid kan worden bereikt.

Rollend

Bij de moderne staalproductie worden tot 26 walserijen achter elkaar gebruikt. Het metaal wordt verwarmd via een gasgestookte pusher, walking-beam oven of krachtige inductieoven. Snelle verhitting wordt gebruikt om ontkoling (verlies van koolstofgehalte) te voorkomen. Het proces wordt geautomatiseerd door computers en meetapparatuur wordt gebruikt om de diametertolerantie en oppervlaktekwaliteit van het metaal te bewaken. Door dit proces kan een rol staalplaat in minder dan 12 minuten worden geproduceerd.