Non esiste un materiale migliore per tutti i coltelli industriali. Il grado va scelto in base al materiale da tagliare, ai carichi d'urto e alle sollecitazioni abrasive, alla geometria del componente, alla velocità del processo e al tipo di usura atteso. D2, HSS, acciai PM da metallurgia delle polveri e carburo di tungsteno differiscono per resistenza all'usura, tenacità, tenuta del tagliente e possibilità di riaffilatura.
Il grado dell'acciaio non è la specifica del coltello finito
La designazione del materiale descrive una famiglia di proprietà e una composizione chimica, ma non determina automaticamente la durezza del componente finito. Il risultato dipende dal trattamento termico, dalla sezione del componente, dalla geometria e dai requisiti dello specifico processo. Per questo motivo, la scheda tecnica del produttore dell'acciaio non deve essere presentata come certificato dei parametri del coltello finito.
Nell'ordine occorre distinguere tre informazioni:
il grado del materiale;
la condizione richiesta dopo il trattamento termico;
la durezza e gli altri criteri di accettazione del componente finito.
La durezza del coltello deve essere indicata nel disegno o nella specifica approvati. L'analisi di un campione e delle condizioni operative può supportare una proposta, ma il valore deve essere concordato e approvato prima della produzione. Se il controllo della durezza rientra nell'ambito dell'ordine concordato, la misura deve essere eseguita sul componente finito.
D2 / 1.2379 — acciaio per utensili da lavoro a freddo
D2 corrisponde alla designazione europea 1.2379 e al nome X153CrMoV12 secondo EN ISO 4957. Nei disegni meno recenti si può trovare anche la precedente designazione DIN X155CrVMo12-1. Per K110, appartenente a questa famiglia, BÖHLER indica la possibilità di raggiungere una durezza fino a 62 HRC. Si tratta di una capacità del materiale dopo un trattamento adeguato, non della durezza predefinita di ogni coltello.
Le indicazioni applicative di Uddeholm per Sverker 21 mostrano che gli intervalli consigliati variano in base all'applicazione e allo spessore del materiale da tagliare. I valori HRC non devono quindi essere trasferiti da un coltello all'altro soltanto perché entrambi sono prodotti nello stesso grado.
M2 HSS — quando serve una maggiore tenuta del tagliente
M2 appartiene agli acciai rapidi HSS. BÖHLER S600 corrisponde a 1.3343 / HS6-5-2C ed è classificato come M2; il produttore del materiale indica una durezza d'impiego fino a circa 66 HRC. L'HSS viene utilizzato quando contano la tenuta del tagliente e il mantenimento della durezza all'aumentare della temperatura nella zona di taglio.
M42 / 1.3247 è un grado HSS destinato al taglio impegnativo di materiali duri e abrasivi. Le fonti secondarie pubblicate indicano un intervallo tipico di 64–66 HRC, ma prima di adottare un valore specifico occorre fare riferimento alla scheda tecnica del produttore del materiale e ai requisiti del componente.
Acciai PM da metallurgia delle polveri — la famiglia non basta
Gli acciai prodotti mediante metallurgia delle polveri possono offrire una combinazione favorevole di resistenza all'usura e tenacità nelle applicazioni abrasive. Le diverse designazioni PM non devono però essere considerate intercambiabili. CPM 10V, simile alla classe AISI A11, e Vanadis 4 Extra appartengono a famiglie di materiali diverse e richiedono valutazioni separate.
Nella richiesta di offerta occorre indicare la designazione completa del grado riportata nel disegno o nella documentazione, non la sola dicitura «acciaio PM». Se si intende cambiare materiale, la decisione deve tenere conto della geometria del coltello, dei carichi e del tipo di usura osservato sul campione.
Carburo di tungsteno — resistenza all'usura molto elevata, minore tolleranza agli urti
Secondo fonti di settore, il carburo di tungsteno cementato WC-Co raggiunge circa 1300–1700 HV, valore che corrisponde approssimativamente a HRA 88–92. Offre una resistenza all'usura molto elevata, ma è più fragile dell'acciaio. Per questo trova impiego soprattutto con carichi stabili e nei processi abrasivi; non è automaticamente la scelta corretta per le applicazioni soggette a urti.
HV, HRA e HRC sono scale di misura diverse. I relativi valori non devono essere confrontati come numeri direttamente equivalenti né convertiti senza indicare il metodo utilizzato.
Come scegliere il materiale per l'applicazione
La scelta deve partire dalla descrizione del processo, non da un elenco di gradi. Il fornitore ha bisogno di informazioni su:
tipo e stato del materiale da tagliare;
velocità e modalità di funzionamento della linea;
presenza di urti, contaminanti e temperatura;
geometria e tolleranze richieste;
durata attuale del coltello e relativo tipo di usura;
possibilità e frequenza di riaffilatura.
Il disegno o la specifica approvati definiscono la geometria da rispettare ai fini dell'accettazione. Il campione mostra l'usura e può supportare un'analisi controllata del materiale, ma da solo non conferma il grado né la durezza originari. Grado, trattamento, durezza e criteri di controllo del lotto finito devono essere concordati nella specifica prima della produzione.
Steellogy produce coltelli con un materiale scelto per lo specifico componente e processo. Per ricevere una proposta di materiale e un'offerta, inviate il disegno tecnico e un campione del coltello utilizzato tramite il modulo Steellogy.