خصائص وتطبيقات فولاذ أداة العمل الساخن 8Cr3

فولاذ الأدوات 8Cr3 هو فولاذ موثوق به وعالي الكربون فولاذ أداة العمل الساخن يُستخدم عادةً في تطبيقات متنوعة. وهو في الأساس فولاذ أدوات كربوني T8 مُعدّل، مُحسّن بإضافة 3.20% إلى 3.80% من الكروم (Cr).

1. تركيبة فولاذ الأدوات 8Cr3

التركيب الكيميائي لفولاذ الأدوات 8Cr3، وفقًا لمعيار GB/T 1299-2000، هو كما يلي:

• الكربون (C): 0.75% إلى 0.85%
• السيليكون (Si): ≤ 0.40%
• المنغنيز (Mn): ≤ 0.40%
• الكروم (Cr): 3.20% إلى 3.80%
• الفوسفور (P): ≤ 0.030%
• الكبريت (S): ≤ 0.030%
• النحاس (Cu): ≤ 0.030% 

2. الخصائص الأساسية

• تعزيز الكروم: يعمل الكروم المضاف على زيادة القدرة على التصلب ويوفر مقاومة معتدلة لدرجات الحرارة المرتفعة (حتى حوالي 500 درجة مئوية).
• مقاومة التآكل: يتميز 8Cr3 بمقاومة جيدة للتآكل. ويعود ذلك إلى تكوين كربيدات دقيقة وموزعة بالتساوي في بنيته المجهرية، وهو أمر مهم في التطبيقات التي تنطوي على الاحتكاك والتآكل.
• قوة: يحافظ الفولاذ على القوة الكافية في درجة حرارة الغرفة ودرجات الحرارة المرتفعة المعتدلة.

3. المعالجة الحرارية وصلابة فولاذ الأدوات 8Cr3

صحيح المعالجة الحرارية من المهم للغاية تحقيق أقصى قدر من الأداء لفولاذ الأدوات 8Cr3.

3.1 التلدين

• حالة التسليم: يتم توفيرها عادة في حالة ملدّنة.
• صلابة: من ٢٠٧ إلى ٢٥٥ درجة صلابة برينل. هذه الحالة اللينة تُسهّل عملية التصنيع.

3.2 8Cr3 تصلب وتلطيف فولاذ الأدوات

• التصلب: تتم عملية الأوستنيت بين 830 درجة مئوية و880 درجة مئوية، تليها عملية إخماد الزيت.
• الصلابة المحققة (بعد الإطفاء): يتجاوز بشكل عام 55 HRC (صلادة روكويل C)، وغالبًا ما يصل إلى 59 إلى 62 HRC.
• التلطيف: ضروري بعد التبريد لتقليل الهشاشة وتحقيق التوازن المثالي بين الصلابة والمتانة. عادةً ما تتم عملية التطبيع بين 480 و520 درجة مئوية.
• صلابة العمل (بعد المعالجة): حوالي 41 إلى 46 HRC.
• حذر: قد يؤدي التلطيف بين 460 درجة مئوية و480 درجة مئوية إلى تقليل قوة التحمل للصدمات؛ لذا ضع ذلك في الاعتبار عند استخدام التطبيقات ذات القوة العالية.

3.3 معالجة السطح (النيتريد)

• غاية: للتطبيقات التي تحتاج إلى متانة سطحية محسنة.
• مثال على العملية: النترتة عند حوالي 480 درجة مئوية لمدة 50 ساعة.
• نتيجة: يشكل طبقة سطحية بعمق 0.35 إلى 0.4 ملم مع صلابة دقيقة تتراوح بين 600 إلى 750 HV (صلابة فيكرز).

3.4 درجات الحرارة الحرجة

إن فهم هذه درجات الحرارة هو المفتاح لنجاح المعالجة الحرارية:

• AC1: ~785 درجة مئوية (بداية تكوين الأوستينيت عند التسخين)
• أك3: ~830 درجة مئوية (نهاية تكوين الأوستينيت عند التسخين)
• Ar1: ~750 درجة مئوية (بداية تحلل الأوستينيت عند التبريد)
• Ar3: ~770 درجة مئوية (نهاية تحلل الأوستينيت عند التبريد)
• آنسة: ~370 درجة مئوية (بداية تحول المارتنسيت)
• م ف: ~110 درجة مئوية (نهاية تحول المارتنسيت)

4. توصيات معالجة فولاذ الأدوات 8Cr3

اتبع هذه الإرشادات للحصول على معالجة مثالية.

4.1 العمل الساخن (التشكيل)

• التدفئة: تسخين السبائك/الكتل إلى 1180 درجة مئوية – 1200 درجة مئوية.
• درجة حرارة بدء التشكيل: 1100 درجة مئوية – 1150 درجة مئوية.
• درجة حرارة التشطيب بالطرق: لا تقل عن 800 درجة مئوية – 900 درجة مئوية.
• تبريد: يعد التبريد البطيء بعد التشكيل مهمًا لمنع الإجهاد الداخلي.

4.2 التلدين من أجل قابلية التصنيع

• عملية: سخنيها إلى درجة حرارة 790-810 درجة مئوية، اتركيها لمدة 2-6 ساعات، ثم برديها في الفرن إلى أقل من 600 درجة مئوية.

5. تطبيقات فولاذ الأدوات 8Cr3

يُعد الفولاذ 8Cr3 مناسبًا للأدوات والقوالب المستخدمة في ظل هذه الظروف:

• درجة حرارة: درجات حرارة العمل المعتدلة (أقل من 500 درجة مئوية).
• الأحمال: تأثير واهتزاز منخفض نسبيًا.
• المتطلب الأساسي: مقاومة التآكل.

وتشمل الأمثلة المحددة ما يلي:

• قوالب التشذيب الساخنة (لإزالة الوميض من المسبوكات)
• تشكيل اللكمات (لتشكيل المواد الساخنة)
• قوالب بولت الساخنة المزعجة
• قوالب الثقب الساخنة
• أكمام القالب
• اللكمات

الاعتبارات:

• للقطع الساخن الذي يتطلب مقاومة تآكل أعلى بكثير، قد يوفر كربيد الأسمنت عمرًا أطول. ومع ذلك، يُعدّ 8Cr3 خيارًا اقتصاديًا لمهام القطع الساخن الأقل تطلبًا.
• بالنسبة للإنتاج واسع النطاق (على سبيل المثال، تروس السيارات) حيث قد تفشل قوالب 8Cr3 القياسية مبكرًا، ضع في اعتبارك تصميمات القوالب المركبة مع إدخالات ذات أداء أعلى.

خبرة أوبو ستيل

يوفر فولاذ 8Cr3 توازنًا مثاليًا بين مقاومة التآكل والأداء في درجات حرارة معتدلة لتطبيقات محددة في مجال أدوات العمل الساخن. ويعتمد تحقيق أفضل النتائج بشكل كبير على المعالجة والمعالجة الحرارية الصحيحة، باتباع المعايير الموضحة أعلاه.

في Aobo Steel، بفضل خبرتنا الممتدة لعقود في مجال تشكيل وتوريد فولاذ الأدوات، ندرك تمامًا الفروق الدقيقة لمواد مثل 8Cr3. نوفر فولاذًا عالي الجودة وخبرة واسعة لمساعدتك على استخدامه بفعالية. تواصل معنا لمناقشة احتياجاتك الخاصة في التطبيقات.