Stale metalurgii proszków (PM)
Zbudowane z proszku zamiast wytapiane: jednorodna struktura, brak , więcej
AI generated Stale proszkowe nie są stapiane na ciekło, tylko zagęszczane z proszku metalowego i utwardzane na gorąco. Dzięki temu powstaje drobna, równomierna struktura z drobno rozłożonymi węglikami – przy tej samej są często bardziej ciągliwe niż stale stapiane. Przy zachowują się jednak jak wysokostopowe .
Przy zwykłej stali wlewasz stop do kokili i pozwalasz mu powoli krzepnąć. Właśnie przy tym powstaje problem, który pulvermetalurgia omija: . Przy wolnym krzepnięciu pierwiastki stopowe – przede wszystkim i pierwiastki węglikotwórcze – wędrują i gromadzą się nierównomiernie. Tworzą się grube gniazda węglików, a właściwości wahają się od miejsca do miejsca.
(PM) idzie odwrotną drogą. Stal nie jest odlewana jako blok, lecz rozpyłana na drobny proszek – każde ziarno proszku krzepnie przy tym niemal natychmiast. Proszek jest następnie wsypywany do formy i zagęszczany pod wysokim ciśnieniem i temperaturą, najczęściej przez lub przez . Ponieważ każde ziarno krzepło błyskawicznie, stop nie ma czasu na segregację. Wynik to struktura, która wszędzie wygląda tak samo: drobne, równomiernie rozłożone węgliki zamiast grubych gniazd.
I właśnie w tym tkwi sens stali PM: przy tej samej są one bardziej ciągliwe i równomierne w zachowaniu. Stal wytopiona z dużą zawartością lub tworzy grube węgliki, które działają jak miejsca złomowe. Stal PM rozkłada te same węgliki drobno w strukturze – pozostaje, ale wyraźnie rośnie. Dlatego stale PM stosuje się wszędzie tam, gdzie narzędzie musi być jednocześnie twarde i udarowe: w narzędziach do wykrawania i nożach gilotynowych, frezach, wiertłach, formach do tworzyw sztucznych i dobrych nożach.
Rozróżnia się dwie główne rodziny. Pulvermetalurgiczne stale szybkotnące – na przykład i – zachowują ostrze nawet przy czerwonym żarze i wykorzystują przy . Pulvermetalurgiczne – na przykład CPM 3V lub Vanadis 30 – łączą wysoką z wyjątkową do obciążeń udarowych i ścinających. Obie rodziny są blisko spokrewnione z klasycznymi , ale właśnie wytwarzanymi pulvermetalurgicznie.
Przy musisz być szczery: stale PM należą do najtrudniejszych przypadków spawania w ogóle. Przyczyna leży w . Tam struktura wprawdzie się nie topi, ale nagrzewa się tak mocno, że drobno rozłożone węgliki grubieją i grupują się na nowo – dokładnie ta zaleta, dla której kupiłeś stal PM, drobnoziarnistość, ginie w tym miejscu. Do tego dochodzi: struktura spiekana lub zagęszczona HIP reaguje wrażliwie na szybkie nagrzewanie i chłodzenie przy . Skutkiem jest wysokie ryzyko pęknięć i SWC, która jest wyraźnie bardziej miękka lub krucha niż . Spawanie naprawcze narzędzi PM jest więc zawsze ryzykiem – często uczciwszym rozwiązaniem pozostaje wymiana elementu.