Jsou legovány kombinací chrómu s vanadem nebo molybdenem popř. wolframem. Používají se hlavně na vysokotlaké kotle a trubky, na součásti parních turbin a jiné součásti namáhané za tepla, jelikož tyto oceli jsou žáropevné, tj. mají vysokou mez tečení. Kromě toho s etyto oceli používají na velmi namáhané strojní součásti a to buďto jako oceli cementované, zušlechtěné, povrchově kalené, nebo nitridované, zejména ve stavbě motorových vozidel a letadel.

---

 

KONSTRUKČNÍ OCELI NÍZKOLEGOVANÉ 15 0XX – 15 9xx

15 130 (Poldi CM 3) -  obsah prvků v %: max. 0,25C, 1 Cr, 0,2 Mo

Ocel je dobře tvařitelná za tepla a dobře obrobitelná. Je vhodná k zušlechťování pro strojní součásti i pro součásti motorových vozidel.

• kování 1150 až 800 °C
• normalizační žíhání 870 až 900 °C
• žíhání na měkko 700 až 740 °C
• kalení do vody 830 až 860  °C
• kalení do oleje 850 až 880 °C
• popouštění 580 až 690  °C

 

 15 151 (Poldi E – CVZ) – obsah prvků v %: 0,4 C, 1 Cr, 0,2 V

Ocel vhodná k zušlechťování.

• kování 1150 až 800 °C
• normalizační žíhání 870 až 900 °C
• žíhání na měkko 730 až 760 °C
• kalení do vody 870 až 890  °C
• kalení do oleje 870 až 890 °C
• popouštění až 650  °C

 

15 230 (Poldi CVX, NIT 4) - obsah prvků v %: 0,3 C, 2,3 Cr, 0,15 V

Ocel k zušlechťování a vhodná k nitridování. Ocel je za tepla dobře tvárná, ve stavu žíhaném na měkko je dobře obrobitelná. Je vhodná na velmi namáhané strojní součásti s vysokou pevností a pro velké výkovky.

• kování 1150 až 800 °C
• normalizační žíhání 860 až 900 °C
• žíhání na měkko 700 až 740 °C
• kalení do vody 830 až 880  °C
• kalení do oleje 850 až 890 °C
• popouštění (voda)550 až 630  °C
• nitridování 490 až 510 °C

 

15 231 (Poldi MVC 3) - obsah prvků v %: 0,27 C, 1,2 Mn, 0,75 Cr, 0,15 V

Ocel vhodná k zušlechťování. Ocel je dobře tvárná za tepla, dobře obrobitelná. Optimální průměr (tloušťka) zušlechtění je 50 mm. Užívá se na namáhané strojní součásti silničních motorových vozidel s vysokou pevností.

• kování 1150 až 800 °C
• normalizační žíhání 860 až 900 °C
• žíhání na měkko 680 až 720 °C
• kalení do vody 850 až 870  °C
• kalení do oleje 860 až 890 °C
• popouštění (voda) 520 až 630  °C

 

15 233 (Poldi HDV 15) - obsah prvků v %: 0,25 C, 1,4 Cr, 0,5 V

Ocel k zušlechťování, do provozní teploty až 425 °C. Ocel je dobře tvárná za tepla a dobře obrobitelná ve stavu žíhaném na měkko i ve stavu zušlechtěném. Je vhodná pro strojní součásti namáhané za vyšších teplot. 

• kování 1180 až 850 °C
• normalizační žíhání 950 až 980 °C
• žíhání na měkko 820 až 840 °C
• kalení do vody 960 až 1020  °C
• kalení do oleje 960 až 1020 °C
• popouštění (vzduch) 700 až 750  °C

 

15 236 (Poldi HDM) - obsah prvků v %: 0,25 C, 1,5 Cr, 0,4 Mo, 0,6 V

Ocel k zušlechťování, do provozní teploty až 475 °C. Ocel je dobře tvárná za tepla a dobře obrobitelná ve stavu žíhaném na měkko i ve stavu zušlechtěném. Je vhodná pro strojní součásti namáhané za vyšších teplot.

• kování 1150 až 800 °C
• normalizační žíhání 950 až 980 °C
• žíhání na měkko 800 až 840 °C
• kalení do vody 940 až 1000  °C
• kalení do oleje 940 až 1000 °C
• popouštění (vzduch) 620 až 700  °C

 

15 240 (Poldi CV 3)- obsah prvků v %: 0,35 C, 1 Cr, 1 Mn, 0,15 V

• kování 1150 až 800 °C
• normalizační žíhání 860 až 880 °C
• žíhání na měkko 680 až 720 °C
• kalení do vody 850 až 880 °C
• kalení do oleje 840 až 870 °C
• popouštění  530 až 670  °C

  

15 241 (Poldi CVZ)- obsah prvků v %: 0,4 C, 2 Cr, 0,15 V

Ocel k zušlechťování a vhodná k povrchovému kalení. Ocel je dobře tvařitelná za tepla, ve stavu žíhaném na měkko dobře obrobitelná. Optimální průměr nebo tloušťka zušlechtění 60 mm. Je vhodná pro výrobu součásti strojů a silničních motorových vozidel, u nichž se žádá velká pevnost a dostatečná tažnost, např. ozubená kola, torzní tyče.

• kování 1150 až 800 °C
• normalizační žíhání 880 až 920 °C
• žíhání na měkko 720 až 760 °C
• kalení do oleje 840 až 900 °C
• popouštění 180 až 230  °C

 

15 260 (Poldi CV 4) – obsah prvků v %: max. 0,5 C, 1 Cr, 1 Mn, 0,15 V

•  kování 1150 až 850 °C
• normalizační žíhání 850 až 890 °C
• žíhání na měkko 680 až 720 °C
• kalení do oleje 830 až 860 °C
• popouštění 450 až 470  °C

 

15 261 (Poldi CV 6) - obsah prvků v %: 0,6 C, 1 Cr, 1 Mn, 0,15 V

 Ocel je dobře tvárná za studena a ve stavu žíhaném na měkko dobře obrobitelná. V zušlechtěném stavu se používá na velmi namáhané strojní součásti a na součásti silničních motorových vozidel.

• kování 1150 až 800 °C
• normalizační žíhání 850 až 890 °C
• žíhání na měkko 700 až 740 °C
• kalení do vody 810 až 830 °C
• kalení do oleje 830 až 880 °C
• popouštění  550 až 690  °C

 

15 330 (Poldi Nit 2) - obsah prvků v %: 0,3 C, 2,5 Cr, 0,25 Mo, 0,2 V 

Ocel k zušlechťování a vhodná k nitridování. Ocel je dobře tvárná za tepla a dobře obrobitelná ve stavu žíhaném na měkko i ve stavu zušlechtěném. Užívá se pro nitridované součásti strojů, u nichž se žádá velká povrchová tvrdost při dobré houževnatosti, např. zalomené hřídele leteckých motorů, vačkové hřídele, spojovací součásti energetických zařízení. Optimální průměr zušlechtění je asi 100 mm. Tvrdost nitridační vrstvy je asi 750 HV. Ocel se užívá též na nitridované čepy.

• kování 1150 až 800 °C
• normalizační žíhání 800 až 860 °C
• žíhání na měkko 700 až 740 °C
• kalení do vody 830 až 880  °C
• kalení do oleje 850 až 890 °C
• popouštění 550 až 650  °C
• nitridování asi 500 °C

 

15 331 (Poldi HDT) - obsah prvků v %: 0,22 C, 1,4 Cr, 1 W, 0,5 V

Ocel k zušlechťování, do provozní teploty až 525 °C

• kování 1050 až 850 °C
• normalizační žíhání 950 až 980 °C
• žíhání na měkko 800 až 840 °C
• kalení do vody 960 až 1000  °C
• kalení do oleje 960 až 1000 °C
• popouštění 730 až 740  °C

 

15 340 (Poldi Al 14) - obsah prvků v %: 0,4 C, 1,4 Cr, 1 Al, 0,2 Mo

Ocel je dobře tvárná za tepla, dobře obrobitelná. Je vhodná na nitridované součásti strojů, u nichž je požadována vysoká tvrdost. Optimální průměr zušlechtění je asi 40 mm. tvrdost nitridační vrstvy je asi 900 HV.

• kování 1100 až 800 °C
• normalizační žíhání 880 až 920 °C
• žíhání na měkko 700 až 740 °C
• kalení do teplé vody 920 až 940  °C
• kalení do oleje 930 až 950 °C
• popouštění 600 až 680  °C
• nitridování asi 500 °C

 

15 341 - obsah prvků v %: 0,4 C, 1,2 Cr, 1,5 Si, 1,2 Mn, 0,2 V

Nízkolegovaná ocel se závaznou vrubovou houževnatostí, vhodná na výkovky hřebenových válců, velkých ozubených kol apod.

• kování 1150 až 830 °C
• žíhání na měkko 680 až 720 °C
• normalizační žíhání 880 až 900  °C
• popouštění (vzduch)  600 až 680  °C

 

15 670 (Poldi Magnet W) - obsah prvků v %: 0,7 C, 0,5 Cr, 6 W

 Ocel na permanentní magnety.

• kování 1150 až 800 °C
• normalizační žíhání 800 až 840 °C
• kalení do vody
• tenké kusy 810 až 840 °C
• tlusté kusy 830 až 850 °C
• popouštění ve vroucí vodě až 100hodin

 

---

  Chemicko-tepelné zpracování povrchu nástrojů má pro pro­dloužení jejich životnosti velký význam. Využívá se ke zvýšení po­vrchové tvrdosti nástrojů, aby lépe vzdorovaly otěru a opotřebení, někdy i proti účinkům, zvýšené teploty. Chemicko-tepelné zpracování nástrojů může probíhat buď v prostředí tuhém, kapalném, nebo plyn­ném. Základem pochodu je změna chemického složení povrchových vrstev nástrojů a tím i jejich vlastností. Chemické složení povrchu ná­strojů se mění při styku s aktivním prostředím schopným předávat do povrchových vrstev nástrojů některé požadované prvky, např. dusík, uhlík, síru, ale i chróm, bór nebo titan apod.

Charakteristickým znakem chemicko tepelného zpracování ná­strojů je ohřev v prostředí schopném předávat atomy požadovaných prvků a obohacovat jimi povrch zpracovávaných nástrojů. Takto vzniklé povrchové vrstvy jsou velmi stejnoměrné a přestože jsou po­měrně tenké, zvyšují podstatně jakost i životnost nástrojů.

---

Procesy chemicko-tepelné úpravy povrchů nástrojů jsou:

Nitridování povrchu nástrojů

Sulfonitridování

Nitrocementování

Nauhličování

Difúzní chromování

Bórování

Titanování

Úprava povrchu nástrojů vodní párou

Další způsoby úpravy povrchu nástrojů, teflonování a MoS2

---

Nitridování

je jedním z nejčastěji používaných způsobů chemicko-tepelného zpracování nástrojů. Je to provozně jednoduchý a po­měrně snadný způsob úpravy povrchu nástrojů, při jejichž tepelném zpracování bylo použito vyšších popouštěcích teplot.

Nitridování nástrojů probíhá nejčastěji v solných lázních obsahu­jících kyanid sodný (NaCN), kyanid draselný (KCN) a určité množství kyanatanů NaCNO a KCNO. K tomuto účelu se  používá sůl NS 350. Nitridovat nástroje, zejména nástroje větších rozměrů, lze však i v plynu. K tomuto účelu se používá čpavku.

Před nitridováním musí být povrch nástrojů kovově čistý a dobře odmaštěný. Před nitridováním v solné lázni se nástroje nejprve předehřívají ve vzduchové lázni až na teplotu asi 400 °C, pak se přenesou do vlastní nitridační lázně NS 350 o teplotě 500 až 590 °C. Při pra­covním pochodu probíhají při oxidaci nitridační lázně následující chemické reakce:

2 NaCN + 2 O₂  = Na₂Co₃ + CO + 2 N

2 KCN + 2 O₂  =  K₂CO₃ + CO + 2 N

 

Atomární dusík ve stavu zrodu vniká do povrchu nástrojů, kde se slučuje jak se železem, tak i s některými legujícími prvky, zejména s chrómem, molybdenem, hliníkem, vanadem, wolframem apod. na velmi tvrdé nitridy. Jejich vznik můžeme vyjádřit např. těmito chemickými reakcemi:

4 W + N  =  2 W₂N

2 Cr + 2 N  =  2 ON

 

Zároveň se však atomární dusík může slučovat i s uhlíkem na neméně tvrdé karbonitridy.

Nitridováním se tvrdost povrchové vrstvy nástrojů zvyšuje na HV = 900 až 1 000. Ještě více se však zvětšuje odolnost nástrojů proti otěru a opotřebování. Tvrdost nitridační vrstvy se snižuje teprve po ohřevu nad 600 °C. Aby se zvýšila houževnatost nitridační vrstvy, popouštějí se nitridované nástroje ještě při teplotě 360 až 380 ^CC asi po dobu 1 h. Nejvhodnější podmínky nitridování však závisí na druhu nástrojů i na použité oceli.

Nitridování v praxi:

Povrch nástrojů určených k nitridování musí být jemně broušený a pokud možno vyhlazený. Teplota při nitridování má být asi o 10 až 20 ^CC nižší než byla teplota popouštění nástrojů po jejich zakalení. Obvykle bývá asi 510 až 560 °C. Tloušťka nitridační vrstvy závisí na teplotě a na době nitri­dování. U jemnobřitových nástrojů nemá být tloušťka ni­tridační vrstvy větší než 0,02 mm. Obvykle se nástroje nitridují po dobu 5 až 40 min.

Nitridování nástrojů v plynu je časově mnohem náročnější než nitridování v solné lázni, a proto se v technické praxi mnohem méně využívá. Například nitridování nástrojů vyrobených z rychlořezné oceli do hloubky 0,02 mm trvá při teplotě 520 °C v solné lázni asi 30 min, kdežto v plynu asi 120 min. Proto se v plynu většinou nitri­dují jen takové nástroje, jejichž nitridování v solné lázni je obtížné, např. nástroje velkých rozměrů. Nejčastě ji se v plynu nitridují liso­vací nástroje, formy na lití kovů pod tlakem, zápustky apod. Takové nástroje, nitridované v plynu, mívají životnost o 50 až 100% delší.

---

Sulfonitridování

Sulfonitridování je dalším způsobem chemicko tepelného zpracování povrchu nástrojů. Používá se solných lázní i plynu.

Při sulfonitridování možno např. použít solných lázní složených z kyanidů a kyanatanů, obdobně jako při nitridování, ale s přísadou asi 2 až 5% siřičitanu sodného. Teplota sulfonitridačních lázní bývá asi 500 až 580 °C při obsahu aktivní síry asi 1 %. Doba sulfonitridování a tím také i hloubka sulfonitridační vrstvy závisí na druhu zpracová­vaného nástroje a použitého materiálu. V lázni se nástroje sulfonitridují obvykle po dobu 30 až 60 min.

Při sulfonitridování nástrojů v plynu se používá čpavku, k němuž se přidávají asi 2% sirovodíku. Teploty a doby jsou stejné jako při nitridování nástrojů v plynu.

Síra přitom difunduje do povrchu nástrojů a má poměrně velkou afinitu k slitinám železa. Proto se také při sulfonitridování nástrojů vylučují na jejich povrchu nejen tvrdé nitridy, ale i sirníky, které pů­sobí jako tuhé mazadlo. Sulfonitridováním se zvyšuje tvrdost povrchu nástrojů a zároveň se snižuje tření při provozu, čímž se zlepšuje i jejich odolnost proti otěru a opotřebení.

Sulfonitridováním nástrojů lze prodloužit jejich životnost v obdob­ném rozsahu jako u nástrojů nitridovaných. U nástrojů pracujících při malém specifickém tlaku se prodloužila jejich životnost až o 200 %.

---

 

Nitrocementování

Nitrocementování  je postup chemicko-tepelného zpracování, při němž se povrch nástrojů obohacuje současně uhlíkem a dusíkem. Nitrocementované nástroje je však třeba ještě kalit a popouštět.

Nitrocementace v solné lázni probíhá při teplotě 820 až 860 °C po dobu 10 až 15 min. Při této teplotě se však kyanidy snadno rozklá­dají, a proto se musí lázeň za provozu pravidelně kontrolovat a do­plňovat. Nitrocementované nástroje jednoduchých tvarů se kalí z nitrocementační teploty přímo do oleje asi 60 °C teplého. Nástroje složitých tvarů možno po opláchnutí v solné lázni GS 540 s přísadou asi 5% soli kalit též termálně do solné lázně AS 140 o teplotě asi 180 °C. Po ochlazení na klidném vzduchu se nitrocementované nástroje omyjí v horké vodě a ještě se při teplotě asi 150 °C popustí.

Povrch takto zpracovaných nástrojů s nitrocementační vrstvou tloušťky asi 0,1 mm je velmi tvrdý a odolný proti otěru i opotřebení. Ži­votnost nitrocementovaných nástrojů na dřevo a plastické hmoty vyráběných z rázuvzdorných ocelí složení 0,45 % C; 1 % Si; 1 % O; 2 % W (19 732 a 19 733) se prodloužila až o 200%.

---