Nástrojová ocel 5CrMnMo pro práci za tepla

Na Aobo Steel, s více než 20 lety zkušeností v oblasti kování rozumíme nárokům, které jsou na ně kladeny nástrojové oceli pro práci za tepla. 5CrMnMo nástrojová ocel pro práci za tepla je spolehlivou nízkolegovanou variantou, kterou často dodáváme a která je známá svou specifickou vyvážeností vlastností.

1. Přehled oceli 5CrMnMo a chemické složení

5CrMnMo nástrojová ocel pro práci za tepla je klasifikována jako nízkolegovaná ocel pro tváření za tepla. Jeho výkonnostní charakteristiky vyplývají z jeho specifického chemického složení.

Na základě standardu GB/T1299-2000 je typické složení (hmotnost %):

• Uhlík (C): 0.50% – 0.60%
• Mangan (Mn): 1.20% – 1.60%
• Chrom (Cr): 0.60% – 0.90%
• Nikl (Ni): 1.40% – 1.80%
• Molybden (Mo): 0.15% – 0.30%
• Křemík (Si): ≤ 0,40% (některé specifikace umožňují 0,25-0,60%)
• Fosfor (P): ≤ 0,030%
• Síra (S): ≤ 0,030%

V závislosti na konkrétní standardní edici mohou existovat drobné odchylky v rozsahu.

2. Aplikace 5CrMnMo oceli

Nástrojová ocel 5CrMnMo pro práci za tepla je praktickou volbou pro výrobu středně velkých až malých zápustek pro kování za tepla, typicky těch s délkou stran až 400 mm. Díky své dobré houževnatosti je vhodný pro:

• Zemře se složitými tvary.
• Zápustky pro kladivové kování jsou vystaveny značnému vlivu.
• Pracovní části lisovnic pro tváření za tepla jsou vystaveny vysokému rázovému zatížení.
• Formy na tlakové lití zinku, hliníku a slitin.
• Horké lisovací formy a některé plastové formy.
• Základní materiál pro určité střižné/děrovací nástroje a zápustky pro ražení za studena (někdy může nahradit T10A, 9SiCr, Cr12MoV u větších profilů).

3. Mechanické vlastnosti a srovnání s 5CrNiMo

• Pevnost: Mírně vyšší než 5CrNiMo ocel.
• Houževnatost a plasticita: Nižší než 5CrNiMo při pokojové i zvýšené teplotě v důsledku manganu nahrazujícího část niklu.
• Kalitelnost: Nižší než 5CrNiMo.
• Odolnost proti tepelné únavě: horší než 5CrNiMo při vysokých pracovních teplotách; vykazuje větší citlivost na přehřátí.

Zatímco nástrojová ocel 5CrMnMo pro práci za tepla nabízí dobrou hodnotu a výkon pro své cílové aplikace, díky svým vlastnostem může být 5CrNiMo preferovanou volbou pro větší nebo náročnější úlohy kování za tepla. Pro zápustky s velmi velkými průřezy se však často volí jiné třídy jako 5Cr2NiMoVSi pro vynikající prokalitelnost.

4. Tepelné zpracování oceli 5CrMnMo

Správný tepelné zpracování je rozhodující pro dosažení požadovaného výkonu z 5CrMnMo. Aobo Steel má rozsáhlé zkušenosti s dodávkami oceli, která splňuje tyto požadavky na zpracování.

4.1 Kování

Dodržujte parametry procesu podobné jako u 5CrNiMo. Pečlivá kontrola ohřevu a chlazení je nutná, aby nedošlo k prasknutí. Pomalé ochlazování po kování (chlazení pece u velkých výkovků na 150-200°C) je nezbytné, aby se zabránilo vzniku bílých skvrn.

4.2 Žíhání

Doporučuje se izotermické žíhání:

1. Zahřejte na 850-870 °C a udržujte po dobu 4-6 hodin.
2. Ochlaďte na izotermickou teplotu 680 °C, udržujte 4-6 hodin.
3. Pec ochlaďte na teplotu pod 500 °C, poté ochlaďte vzduchem. Očekávaná tvrdost: 197-241 HBW (perlitová + feritová struktura).

4.3 Kalení

1. Zahřejte na 840-860 °C. Vyšší teploty (kolem 900°C) mohou zvýšit martenzit lišty, což má za následek lepší houževnatost.
2. Uhasit olej. Před okamžitým temperováním ochlaďte na 150-180°C.
3. Chcete-li minimalizovat deformaci a praskání, zvažte předchlazení na vzduchu na 740-780 °C (tmavě červená) před kalením oleje nebo předchlazení větších matric na 780-810 °C. Prospěšné mohou být také kroky izotermického kalení (např. kalení olejem na 150-200 °C, po kterém následuje izotermická výdrž při 280 °C).

4.4 Temperování

Kalení upravuje konečnou tvrdost a houževnatost. Uvolňuje napětí a stabilizuje strukturu.

1. Generál: 450-500°C, často se provádí dvakrát.
2. Těla kovacích zápustek:
   
   • Malé raznice: 490-510 °C (Tvrdost: 44-47 HRC)
   • Velké matrice: 560-580 °C (Tvrdost: 34-37 HRC)
3. Čepy (pro tuhost):
   
   • Malé raznice: 620-640 °C (Tvrdost: 34-37 HRC)
   • Střední matrice: 640-660 °C (Tvrdost: 30-35 HRC)
4. Úleva od stresu: Po temperování se doporučuje finální ošetření pro odstranění pnutí při 280°C po dobu 2-3 hodin.

5. Zvýšení výkonu

Životnost matric 5CrMnMo lze prodloužit:

• Optimalizované tepelné zpracování: Techniky, jako je vysokoteplotní kalení (kolem 900 °C), předchlazení před kalením a izotermické kalení s následným dvojitým popouštěním, mohou zvýšit houževnatost a snížit šíření trhlin.
• Povrchové úpravy: Procesy, jako je karbonitridace nebo společná difúze vzácných zemin, mohou výrazně zvýšit tvrdost povrchu, odolnost proti opotřebení a odolnost proti tepelné únavě.
• Předehřívání: Před použitím matrice vždy předehřejte na 200-250°C, abyste minimalizovali teplotní šok a riziko zlomeniny.