4Cr5MoSiV1 nástrojová ocel pro práci za tepla

Ve společnosti Aobo Steel intenzivně pracujeme s nástrojovou ocelí 4Cr5MoSiV1 pro práci za tepla, která je také mezinárodně známá jako H13 (AISI) nebo SKD61 (JIS). S více než 20 lety specializace na kování nástrojové oceli dokonale rozumíme možnostem a aplikacím tohoto materiálu. Tato chrommolybdenová nástrojová ocel pro práci za tepla je spolehlivou volbou pro náročné aplikace a nabízí silnou rovnováhu mezi houževnatostí a výkonem při vysokých teplotách.

1. Chemické složení nástrojové oceli 4Cr5MoSiV1

Porozumění složení je klíčem k pochopení výkonu. Typický chemický rozklad (podle hmotnosti %) pro 4Cr5MoSiV1 je:

• Uhlík (C): 0.32% – 0.45%
• Křemík (Si): 0.80% – 1.20%
• Mangan (Mn): 0.20% – 0.50%
• Chrom (Cr): 4.75% – 5.50%
• Molybden (Mo): 1.10% – 1.75%
• Vanad (V): 0.80% – 1.20%
• Fosfor (P):≤ 0,030%
• Síra (S):≤ 0,030%

Tyto prvky spolupracují:

• Chromium: Zvyšuje tvrdost a odolnost proti opotřebení.
• Molybden: Rozhodující pro pevnost a odolnost proti tečení při vysokých teplotách.
• Vanadium: Zvyšuje odolnost proti opotřebení a zjemňuje strukturu zrna pro lepší houževnatost.
• Silikon a mangan: Napomáhá deoxidaci a přispívá k kalitelnosti a pevnosti.

2. Klíčové vlastnosti a výkonnostní charakteristiky

Na základě našich zkušeností nabízí 4Cr5MoSiV1 několik výhod:

• Kalení na vzduchu: To zjednodušuje tepelné zpracování a snižuje riziko deformace ve srovnání s ocelí kalenou v oleji.
• Pevnost při vysoké teplotě: Účinně udržuje tvrdost a pevnost při zvýšených pracovních teplotách.
• Dobrá houževnatost a odolnost proti tepelné únavě: Nezbytné pro nástroje, které procházejí opakovanými cykly ohřevu a chlazení.
• Odolnost proti opotřebení: Nabízí odolnost v kontaktních aplikacích.
• Odolnost proti vodnímu kameni: Snížená tendence k tvorbě vodního kamene během ochlazování vzduchem.

Je důležité správně řídit tvrdost; nadměrná tvrdost může někdy vést k problémům s únavou, zejména v aplikacích, jako je tlakové lití hliníku. Obecně doporučujeme maximální provozní teplotu kolem 600 °C.

3. Nástrojová ocel 4Cr5MoSiV1 Pokyny pro tepelné zpracování

Správné tepelné zpracování je klíčové pro dosažení požadovaných vlastností. Aobo Steel má rozsáhlé zkušenosti s řízením těchto procesů.

3.1 Žíhání

• Proces: Zahřejte na 860-890 °C, udržujte 3-4 hodiny, pec ochlaďte na 500 °C, poté ochlaďte vzduchem.
• Cílová tvrdost: ≤ 229 HBW.

3.2 Kalení

• Austenitizace: Zahřejte na 1020-1080 °C.
• Kalení: Chladit olejem nebo vzduchem.
• Výsledná tvrdost: Typicky 56-58 HRC.
• Velikost zrna: ASTM 8-11 (v závislosti na teplotě kalení).

3.3 Temperování

• Proces: Obvykle temperováno mezi 560-580°C, chlazeno vzduchem. Dvojité temperování je běžné, přičemž druhé temperování je o něco chladnější.
• Typická tvrdost: 47-49 HRC.
• Poznámka: Specifické aplikace (např. velké kovací zápustky, formy na tlakové lití) mohou vyžadovat nastavené teploty a cílové hodnoty tvrdosti (např. 37-41 HRC nebo 42-47 HRC). Možností je také uvolnění pnutí při ~200 °C po obrábění.

3.4 Povrchové úpravy

• Nitridace: Plynová nitridace může být aplikována po kalení a popouštění (např. základ 32-38 HRC nebo 46-50 HRC), aby se výrazně zvýšila tvrdost povrchu a odolnost proti opotřebení, což je zvláště běžné u hliníkových vytlačovacích nástrojů.

4. Nástrojová ocel 4Cr5MoSiV1 Běžné aplikace

Díky své všestrannosti se 4Cr5MoSiV1 používá v mnoha průmyslových odvětvích:

• Lití pod tlakem: Zápustky pro slitiny hliníku a mědi, s primární aplikací.
• Extruze za tepla: Zápustky pro hliník, měď a někdy i ocel.
• Kování: Výroba kladivových a lisovacích kovacích zápustek, razníků a jádrových čepů.
• Plastový výlisek: Vstřikovací formy pro polymery jako polykarbonát a polyamid.
• Konstrukční komponenty: Části se střední teplotou (400-500°C) v leteckých aplikacích.

5. Kvalita materiálu a nabídka

Konzistence a čistota 4Cr5MoSiV1 přímo ovlivňuje životnost a výkon nástroje. Rozhodující jsou faktory jako přesná chemická kontrola, nízké hladiny fosforu a síry a minimální inkluze. Ve společnosti Aobo Steel využíváme naši síť více než 40 stabilních dodavatelů a naše rozsáhlé odborné znalosti v oblasti kování, abychom zajistili materiály nejvyšší kvality. Procesy jako Elektrostruskové přetavování (ESR) lze použít k výrobě čistší, homogennější oceli pro náročné aplikace, které vyžadují vynikající leštitelnost nebo odolnost proti únavě.

6. Úvahy o obrábění

Obrábění 4Cr5MoSiV1, zejména po kalení, vyžaduje použití vhodných nástrojů a technik. Obecně doporučujeme provádět operace hrubého obrábění před tepelným zpracováním, aby se proces zjednodušil.

Pokud máte specifické požadavky na vaši aplikaci 4Cr5MoSiV1, kontaktujte nás na Aobo Steel. Díky našim hlubokým znalostem nástrojové oceli můžeme poskytnout správnou materiálovou a technickou podporu.