فولاذ أداة العمل الساخن 5CrMnMo

في أوبو ستيلمع أكثر من 20 عامًا من الخبرة في التشكيل، نحن نفهم المتطلبات الملقاة على عاتقنا فولاذ أدوات العمل الساخن. 5CrMnMo Hot Work Tool Steel هو خيار منخفض السبائك وموثوق به نقوم بتوريده بشكل متكرر، وهو معروف بتوازن خصائصه المحددة.

1. نظرة عامة على فولاذ 5CrMnMo والتركيب الكيميائي

يُصنّف فولاذ 5CrMnMo لأدوات العمل الساخن كفولاذ منخفض السبائك لقوالب العمل الساخن. وتنبع خصائصه من تركيبته الكيميائية الخاصة.

بناءً على المعيار GB/T1299-2000، التركيبة النموذجية (الوزن %) هي:

• الكربون (C): 0.50% – 0.60%
• المنغنيز (Mn): 1.20% – 1.60%
• الكروم (Cr): 0.60% – 0.90%
• النيكل (Ni): 1.40% – 1.80%
• الموليبدينوم (Mo): 0.15% – 0.30%
• السيليكون (Si): ≤ 0.40% (تسمح بعض المواصفات بـ 0.25-0.60%)
• الفوسفور (P): ≤ 0.030%
• الكبريت (S): ≤ 0.030%

قد توجد اختلافات طفيفة في النطاقات اعتمادًا على إصدار المعيار المحدد.

2. تطبيقات فولاذ 5CrMnMo

يُعد فولاذ 5CrMnMo لأدوات العمل الساخن خيارًا عمليًا لتصنيع قوالب التشكيل بالحرارة متوسطة إلى صغيرة الحجم، وعادةً ما يصل طول أضلاعها إلى 400 مم. متانته العالية تجعله مناسبًا لما يلي:

• قوالب ذات أشكال معقدة.
• تتعرض قوالب المطرقة إلى تأثيرات كبيرة.
• تتعرض الأجزاء العاملة من قوالب العمل الساخنة لأحمال عالية التأثير.
• قوالب الصب من الزنك والألمنيوم والسبائك.
• قوالب الضغط الساخن وبعض القوالب البلاستيكية.
• مادة أساسية لبعض أدوات القص/اللكم وقوالب التشكيل على البارد (يمكن أن تحل في بعض الأحيان محل T10A، 9SiCr، Cr12MoV للمقاطع الأكبر).

3. الخصائص الميكانيكية والمقارنة مع 5CrNiMo

• قوة: أعلى قليلا من فولاذ 5CrNiMo.
• الصلابة والمرونة: أقل من 5CrNiMo في كل من درجات الحرارة الغرفة والمرتفعة بسبب استبدال المنغنيز ببعض النيكل.
• الصلابة: أقل من 5CrNiMo.
• مقاومة التعب الحراري: أقل كفاءة من 5CrNiMo في درجات حرارة العمل العالية؛ يظهر حساسية أكبر لارتفاع درجة الحرارة.

في حين أن فولاذ 5CrMnMo لأدوات العمل الساخن يوفر قيمة وأداءً ممتازين لتطبيقاته المستهدفة، إلا أن خصائصه قد تجعل 5CrNiMo خيارًا مفضلًا لمهام التشكيل الساخن الأكبر حجمًا أو الأكثر تطلبًا. ومع ذلك، بالنسبة للقوالب ذات المقاطع الكبيرة جدًا، غالبًا ما يتم اختيار درجات أخرى مثل 5Cr2NiMoVSi لصلابتها الفائقة.

4. المعالجة الحرارية لفولاذ 5CrMnMo

سليم المعالجة الحرارية يُعدّ هذا الأمر بالغ الأهمية لتحقيق الأداء المطلوب من 5CrMnMo. تتمتع شركة Aobo Steel بخبرة واسعة في توريد الفولاذ الذي يلبي متطلبات المعالجة هذه.

4.1 التشكيل

اتبع معايير عملية مشابهة لتلك الخاصة بـ 5CrNiMo. من الضروري التحكم الدقيق في التسخين والتبريد لمنع التشقق. التبريد البطيء بعد التشكيل (تبريد الفرن للتشكيلات الكبيرة إلى 150-200 درجة مئوية) ضروري لمنع ظهور البقع البيضاء.

4.2 التلدين

يوصى بالتلدين المتساوي الحرارة:

1. سخنيها على درجة حرارة 850-870 درجة مئوية واتركيها لمدة 4-6 ساعات.
2. تبرد إلى درجة حرارة متساوية تبلغ 680 درجة مئوية، وتترك لمدة 4-6 ساعات.
3. يُبرَّد بالفرن إلى أقل من ٥٠٠ درجة مئوية، ثم يُبرَّد بالهواء. الصلابة المتوقعة: ١٩٧-٢٤١ HBW (بنية بيرلايت + فيريت).

4.3 التبريد

1. سخّنها حتى ٨٤٠-٨٦٠ درجة مئوية. درجات الحرارة الأعلى (حوالي ٩٠٠ درجة مئوية) تزيد من صلابة مارتنسيت اللات، مما يُحسّن من صلابتها.
2. تبريد الزيت. يُبرّد إلى درجة حرارة 150-180 درجة مئوية قبل المعالجة الحرارية الفورية.
3. لتقليل التشوه والتشقق، يُنصح بالتبريد المسبق في الهواء إلى 740-780 درجة مئوية (أحمر داكن) قبل التبريد بالزيت، أو التبريد المسبق للقوالب الأكبر إلى 780-810 درجة مئوية. كما يمكن أن تكون خطوات التبريد المتساوي الحرارة (مثل التبريد بالزيت إلى 150-200 درجة مئوية، متبوعًا بتثبيت متساوي الحرارة عند 280 درجة مئوية) مفيدة.

4.4 التلطيف

يُحسّن التلطيف صلابة ومتانة الهيكل النهائي، ويُخفف الضغط ويُثبّت الهيكل.

1. عام: 450-500 درجة مئوية، يتم إجراؤها مرتين في كثير من الأحيان.
2. أجسام قوالب التشكيل:
   
   • قوالب صغيرة: 490-510 درجة مئوية (صلابة: 44-47 HRC)
   • قوالب كبيرة: 560-580 درجة مئوية (صلابة: 34-37 HRC)
3. قوالب التونونز (للصلابة):
   
   • قوالب صغيرة: 620-640 درجة مئوية (صلابة: 34-37 HRC)
   • قوالب متوسطة: 640-660 درجة مئوية (صلابة: 30-35 HRC)
4. تخفيف التوتر: يوصى بإجراء معالجة نهائية لتخفيف الضغط عند 280 درجة مئوية لمدة 2-3 ساعات بعد التلطيف.

5. تحسين الأداء

يمكن تمديد عمر خدمة قوالب 5CrMnMo من خلال:

• المعالجة الحرارية المُحسّنة: يمكن لتقنيات مثل التبريد عالي الحرارة (حوالي 900 درجة مئوية)، والتبريد المسبق قبل التبريد، والتبريد المتساوي الحرارة متبوعًا بالتلطيف المزدوج أن تعمل على تعزيز الصلابة وتقليل انتشار الشقوق.
• المعالجات السطحية: يمكن أن تعمل العمليات مثل النترتة الكربونية أو الانتشار المشترك للعناصر الأرضية النادرة على تعزيز صلابة السطح ومقاومة التآكل ومقاومة التعب الحراري بشكل كبير.
• التسخين المسبق: قم دائمًا بتسخين القوالب إلى 200-250 درجة مئوية قبل الاستخدام لتقليل الصدمات الحرارية وخطر الكسر.