Stale narzędziowe stopowe do pracy na gorąco charakteryzują się środowiskiem pracy w przedziale temperatur w granicach 250-700℃. Stosowane są jako stale na noże do cięcia na gorąco, stale na matryce pras do wyciskania, pras kuźniczych, stale na formy do odlewania pod ciśnieniem, formy do produkcji i obróbki plastycznej metali w postaci stałej i ciekłej.

Wyroby ze stali narzędziowych cechuje odporność na korozję, odpowiednia ciągliwość, odpornosć na pęknięcia ogniowe, żaroodporność, bardzo wysoka wytrzymałość, twardość, oraz odporność na ścieranie w wysokich temperaturach.

Skład chemiczny stali narzędziowych do pracy na gorąco

Zakres węgla w stosunku do pozostałych stali narzędziowych jest dużo niższy, w granicach 0,30-0,60% ze względu na potrzebę zachowania udarności i ciągliwości materiałów, któremu sprzyja dodatek Niklu w niektórych gatunkach (np. WNLV). Najczęściej spotykanymi stalami narzędziowymi są gatunki o układzie dodatków stopowych: Cr-Mo-V, Cr-W-V, Cr-Mo-W-V, Cr-Mo-Co, oraz Ni-Cr-Mo-V.

Obróbka cieplna

Na zachowanie trwałości podzespołów ze stali narzędziowych do pracy na gorąco, konieczne jest wstępne równomierne rozgrzanie elementu do odpowiedniej temperatury 200-250℃, oraz odpowiedni sposób ochładzania tych stali po wykonywaniu pracy.

Za trwałość narzędzi również odpowiedzialne jest odpowiednie przeprowadzenie obróbki cieplnej wyrobu, który dostarczany jest w stanie zmiękczonym. Temperatura pracy wyrobu nie powinna przekraczać temperatury odpuszczania. Każdy z wyrobów podczas pracy jest narażony na pęknięcia, które z czasem się pogłębiają, dlatego też konieczna jest cykliczna wymiana elementów.

Obróbka cieplna stali narzędziowych do pracy na gorąco polega na wielostopniowym nagrzewaniu wyrobu do temperatury austenityzowania w zależności od gatunku – 850-1150℃. Temperatura tego przedziału musi być tak dobrana, aby nie doszło do rozrostu ziarn w wyrobie, co może powodować zmniejszenie ciągliwości rdzenia elementu.

Hartowanie jest przeprowadzane w oleju dla elementów o mniejszych przekrojach. Przy podzespołach o większych gabarytach hartowanie odbywa się za pośrednictwem rozpylonej mgły wodnej, w sprężonym powietrzu, lub z przystankiem izotermicznym. Temperatura odpuszczania to przedział 500-600℃, gdzie zabieg powtarzany jest dwukrotnie. Podczas odpuszczania w zależności od dodatków stopowych w gatunku, wydzialne są węgliki stopowe M₂C, M₄C₃, M₇C₃, nadające wyrobom wtórnej twardości.