Acél

Mit nevezünk acélnak?

Az acél rugalmas, nagy szilárdságú, jól alakítható vasötvözet. Legfontosabb ötvözőeleme a szén, amely maximum 2,11%-ot érhet el.

A széntartalomtól és a hőmérséklettől függően az acél kristályszerkezete (szöveteleme) változik. Ilyen szövetelem lehet a ferrit és az ausztenit. A szabad állapotú szén a grafit, a vegyület alakjában jelenlevő szén vas-karbidot képez amelyet cementit szövetelemnek neveznek, éspedig primer cementitnek, ha az olvadékból, szekundernek, ha már szilárd ötvözetből válik ki. Az említetteken kívül más szövetelemek is találhatók az acélban, amelyek az ausztenit és cementit átalakulásából származnak és a lehülés sebességével fajtájuk és mennyiségük változik (perlit, ledeburit, szorbit, martenzit). Az ausztenit és ferrit mennyisége, valamint az egyéb szövetelemek képződése ötvözéssel is szabályozható.

Az acélok csoportosítása ötvözés szerint:

• Ötvözetlen acélok (minimális Si, Mg, Cu, Al)
• - 0,1-0,25% széntartalom: betétben edzhető szerkezeti acél
• - 0,25-0,65% széntartalom: nemesíthető ill. edzhető szerkezeti acél
• - 0,65-0,9% széntartalom: szerszámacél
• Gyengén ötvözött acélok (az összes ötvözőelem < 5%)
• Közepesen ötvözött acélok (az összes ötvözőelem 5-12% között)
• Erősen ötvözött acélk (az összes ötvözőelem > 12%)

Az acélok csoportosítása fizikai és kémiai tulajdonságuk szerint:

• Nagyszilárdságú acélok (szilárdságnövelő ötvözőelemek és finomszemcsés szerkezet)
• Korrózióálló acélok
• Hőálló acélok

Hőkezelési állapot szerinti csoportosítás:

• normalizált
• lágyított
• edzett
• nemesített

Az acél forgácsolása

A fémforgácsoláson belül az acélok megmunkálása a legáltalánosabb feladat. A forgácsolást többnyire lágyított vagy normalizált állapotban végzik

A fémforgácsolás terén a legtöbb tapasztalat a lágyított, vagy normalizált állapotú acélok megmunkálása során gyűlt össze. A forgácsolás, fúrás, marás, menetfúrás, dörzsárazás címszónál leírtak általánosan érvényesek acélokra.

Az acélok forgácsolásánál általában hosszú folyó forgács képződik, ezért a szerszámok és a technológiai adatok megválasztásával biztosítani kell a forgácstörést, mert a nagyon hosszú forgácsdarabok kezelése nehéz és balasetveszélyes.

A különböző acélok forgácsolhatósága azonban természetesen nem azonos.

Az ötvözőelemek hatása lehet:

• negatív (Mn, Ni, Co, Cr, V, C<0,3%, C>0,6%, Mo, Nb, W)
• pozitív (Pb, S, P, C=0,3-0,6%)

A szakítószilárdság ill. az ezzel összefüggő keménység növekedése rontja a forgácsolhatóságot: nagyobb erők ébrednek a forgácsolásnál, erősebben kopik a szerszám, ezért csökkenteni kell a forgácsolási adatokat, vagy jobb szerszámot kell használni:
Szerszámanyag HSS ⇒HSSE ⇒ HSSE8 / HSSEE / HSSPM ⇒VHM, bevonat nélküli helyett bevonatos szerszám.

Az erősen ötvözött korrózióálló acélok forgácsolása az átlagosnál nehezebb feladat, mert a nagy szakítósziládság nagy fajlagos nyúlással párosul. Ezekhez keressük az INOX jelölésű speciális geometriájú bevonatos szerszámokat.

Az edzett acél forgácsolása különleges szerszámokat igényel. A forgácsolást többnyire lágyított, vagy normalizált állapotban végzik, de előfordul, hogy az edzés után szokásos köszörülés, vagy szikraforgácsolás helyett a marást választják. Ezek a marók mikrószemcsés keményfémből készülnek speciális negatív élszögű geometriával és nagyon erős hő- és kopásálló bevonattal vannak ellátva. A szerszámoknál feltüntetik, hogy milyen keménységű anyag forgácsolására alkalmasak (például 60-65 HRc).