Nástrojová ocel 3Cr2Mo | P20

3. Tepelné zpracování

Tepelné zpracování nástrojové oceli 3Cr2Mo (P20) je zásadní pro její konečné vlastnosti a výkon při výrobě forem, zajišťuje potřebnou tvrdost, houževnatost a stabilitu.

3.1 Pochopení předkalené oceli 3Cr2Mo (P20)

3Cr2Mo (P20) se často dodává předkalený na tvrdost 28-35 HRC. Tím se minimalizuje deformace po obrábění, protože kalení a popouštění za vysokých teplot provádí výrobce. Pokud se provádí přepracování nebo začíná ze žíhaného stavu, je klíčové pochopení celého procesu tepelného zpracování.

3.2 Komplexní průvodce tepelným zpracováním pro 3Cr2Mo (P20)

Následující typické obrysy tepelné zpracování pro ocel 3Cr2Mo.

3.2.1 Předběžné tepelné zpracování (pokud je nutné)

Ty změkčují ocel pro obrábění nebo zjemňují její strukturu.

Žíhání: Cíle ≤229 HBW pro obrobitelnost.

• Izotermické žíhání (možnost 1): Zahřátí na 840–860 °C (2–3 hodiny), ochlazení na 710–730 °C (3–4 hodiny), ochlazení v peci pod 500 °C a poté ochlazení na vzduchu.
• Izotermické žíhání (možnost 2): Zahřátí na 850 °C (2–4 hodiny), ochlazení na 720 °C (4–6 hodin) a poté ochlazení v peci.
• Vysokoteplotní popouštění (měknutí): 720–740 °C (1–2 hodiny), chlazení v peci (≤229 HBW).
• Alternativní popouštění: 650–680 °C (≤225 HBW).

Normalizace: Zahřátí na 900–920 °C, ochlazení na klidném vzduchu pro zjemnění zrna.

3.2.2 Proces kalení pro 3Cr2Mo (P20)

Tím se ocel přemění na tvrdý martenzit.

Přibližné transformační teploty: Ac1: ~770 °C; Ac3: ~825 °C; Ms: ~335 °C; Mf: ~180 °C.

Postup:

1. Předehřívání: Často se doporučuje.
2. Austenitizace: Zahřejte na 850–880 °C (nebo 880–900 °C). Ponechte při této teplotě, dokud nedojde k úplné austenitizaci.
3. Kalení:

• Média: Nejběžnější je olej; voda je méně typická.
• Očekávaná tvrdost (kalení v oleji od 850 do 880 °C): cca 50–52 HRC (nebo ≥50 HRC).
• Možnost izotermického kalení (900 °C do média o teplotě 180–220 °C): cca 47–48 HRC.

3.2.3 Popouštění – úprava vlastností 3Cr2Mo (P20)

Temperování snižuje křehkost, ulevuje od stresu a zlepšuje houževnatost.

• Standardní předkalené (28-35 HRC): Popuštěno při 580-640 °C.
• Vyšší tvrdost: Používejte nižší teploty popouštění.

• Délka trvání: Obvykle 1–2 hodiny.
• Více cyklů: Pro dosažení optimálních vlastností se často doporučují dva nebo tři cykly.
• Chlazení: Vzduch nebo olej.

Vliv teploty popouštění: Vyšší teploty obecně snižují tvrdost a pevnost, ale zvyšují tažnost a houževnatost.

3.3 Pokročilé povrchové úpravy pro 3Cr2Mo (P20)

Pro zvýšení odolnosti povrchu proti opotřebení/korozi nebo leštění:

• Metody: Cementace, nitridace (plyn/iontová), nitridace.
• Nitridace: Může výrazně zvýšit povrchovou tvrdost (např. z 650 HV na 950–1100 HV). Měkká nitridace (570 °C, 2 hodiny) může poskytnout povrchovou tvrdost ~700 HV (hloubka ~0,1 mm).
• Následná úprava: Často následuje finální leštění.

3.4 Klíčové aspekty pro tepelné zpracování 3Cr2Mo (P20)

I když se ocel 3Cr2Mo (P20) často dodává v předkaleném stavu, její vlastnosti lze přesně nastavit řízenou austenitizací, kalením a popouštěním. Povrchové úpravy, jako je nitridace, nabízejí další vylepšení. Pro dosažení optimální výsledky se poraďte s metalurgickými odborníky nebo s dodavatelem oceli.