Takım çelikleri toplam çelik üretiminin büyük bir bölümünü karşılamasa dahi bir çok mühendislik malzemelerinin üretiminde kullanıldığı için stratejik olarak önemli bir yere sahiptir.

Takım çelikleri ağırlıklı olarak kalıp üretiminde ve makine parçalarının üretiminde kullanılmaktadır.

Takım çelikleri kimyasal analizlerine göre alaşımsız, düşük alaşımlı ve yüksek alaşımlı olarak sınıflandırılmaktadır. Fakat takım çeliklerinin ana sınıflandırılması kullanım alanı ve çalışma sıcaklığına göre yapılmaktadır.

Bunlar; soğuk iş, sıcak iş, plastik kalıp ve yüksek hız takım çelikleridir.

 

 

Takım çeliklerinin büyük bir çoğunluğunu oluşturan soğuk iş takım çelikleri daha geniş kullanım alanına sahiptir.

Genel olarak 200°C’nin altındaki sıcaklıklarda çalışan iş parçalarının, talaşlı ve talaşsız şekil verme işlemlerinde (kesme, bükme, form verme vb.) kullanılır.

 

 

Bu işlemler sırasında takım yüzeyi ile parça arasında yüksek mekanik kuvvetler ve temas oluştuğundan takımın aşınma direncinin yüksek olması gerekir. Bu nedenle soğuk iş takım çelikleri sert karbürler içeren matris yapısına ve yüksek alaşım oranına sahiptir.

Alaşım elementi olarak genellikle Krom (Cr), Vanadyum (V), Molibden (Mo), Volfram (W) ve Nikel (Ni)elementlerini içerirler. Piyasada en çok kullanılan soğuk iş takım çeliği DIN 1.2379 normlu Cr-Mo-V alaşımı çeliktir.

Kullanım yerine göre daha düşük ya da daha yüksek kalitede çelik tercih edilebilir.

 

Genel olarak yüksek sıcaklıklarda (200°C — 600°C arasında) çalışan takımlarda kullanılan, yüksek sıcaklıklarda sertliğini ve diğer mekanik özelliklerini koruyabilen takım çelikleridir.

Yüksek sıcaklıklarda gösterdiği üstün mekanik özellikler sayesinde; çelik, demir, demir dışı metal, seramik ve polimer malzemelerin yüksek sıcaklıklarda şekillendirilmesinde kullanılmaktadır.

Yaygın olarak metal enjeksiyon, ekstrüzyon ve dövme kalıplarında kullanılmaktadır.

 

Sıcak iş takım çelikleri Krom (Cr), Nikel (Ni), Molibden (Mo), Tungsten (W), Vanadyum (V) ve Kobalt (Co) gibi alaşım elementleri içerirler.

Bu grupta piyasada en çok kullanılan takım çelikleri DIN 1.2344, 1.2367 ve 1.2714 normlu çeliklerdir.

 

 

Plastik malzemelerin şekillendirilmesinde kullanılan, diğer takım çeliklerinden farklı olarak korozyon dayanımı, parlatılabilirliği ve desen alma kabiliyeti yüksek olan çeliklerdir.

Bu çeliklerde genellikle karbon oranı ve diğer alaşım elementleri miktarı diğer takım çeliklerine nazaran daha düşüktür.

Kullanılan plastik hammaddenin cinsine göre kalıp çelikleri çeşitli etkilere maruz kalır, bu nedenle de şekillendirilen plastik malzemeye uygun plastik kalıp çeliği seçilmelidir. En yaygın olanı DIN 1.2379’dur. (impaks ya da empaks olarak adlandırılır)

 

 

 

Plastik malzemeler genel olarak termoplastik ve termoset olarak ikiye ayrılır.

Termoplastikler sünek malzemedir ve plastik şekil değiştirme özellikleri vardır. Isıtıldığı zaman şekillendirilebilir ve kimyasal özelliğini korur, soğutulduktan sonra da öğütülerek tekrar tekrar hammadde olarak kullanılabilir.

Termoplastik malzemelerin bazıları kalıba karşı korozif etki yapar. Bu nedenle bu tür plastiklerin şekillendirilmesinde korozyon dayanımı yüksek olan plastik kalıp çeliği tercih edilmelidir.

Termoset plastikler ise gevrek malzemelerdir ve plastik şekil değiştirme olmaksızın kırılırlar. Bu tür malzemeler ısıtıldığında kimyasal değişiklik gösterir ve tekrar kullanılamazlar.

Bu tür plastiklerin şekillendirilmesinde ise meydana gelen sert ve aşındırıcı etki nedeniyle kullanılan çeliğin sertliğinin ve aşınma dayanımının yüksek olması gerekir.

En çok kullanılan plastik takım çeliği kaliteleri desen gerekmeyen uygulamalarda DIN 1.2311, 1.2312, desen istenen uygulamalarda 1.2738, korozyon dayanımı istenen uygulamalarda ise yüksek Cr içeren 1.2316 ve 1.2083 gibi paslanmaz plastik takım çelikleridir.

 

Yüksek hızlarda kesim yapabilme kapasitesine sahip takım malzemesi olarak tanımlanır. Bu çeliklerin en büyük özelliği yüksek sıcaklıklarda aşınma dayanımını korumasıdır.

 

Yüksek hız takım çelikleri genellikle diğer takımların işlenmesinde kesici takım olarak kullanılır. Çalışma sıcaklığı yaklaşık olarak 400–600 °C arasında değişmektedir.

Bu çeliklerin yüksek sıcaklıklara karşı dayanımlarının iyi olmasının yanı sıra sertlik, aşınma ve darbe direnci gibi özellikleri de oldukça yüksektir.

Yüksek hız takım çelikleri alaşım elementi olarak yüksek miktarlarda Krom (Cr), Vanadyum (V), Molibden (Mo), Tungsten (W), Kobalt(Co) gibi elementleri çeşitli kombinasyonlarda içerir.

Yüksek sıcaklıklarda mekanik özelliklerini koruması bu karbür yapıcı elementler sayesinde gerçekleşmektedir. En çok kullanılan yüksek hız takım çelikleri DIN 1.3343, 1.3243 ve 1.3207’dir.