7Cr7Mo3V2Si (LD) Nástrojová ocel pro práci za studena

1. Přehled a klíčové výhody

Nástrojová ocel 7Cr7Mo3V2Si, často označovaná jako LD ocel, je vysoce výkonná nástrojová ocel zpracovaná za studena navržená pro náročné aplikace. Jeho primární charakteristikou je vysoká pevnost v kombinaci s vynikající houževnatostí a dobře reaguje na standardní procesy tepelného zpracování.

Oproti jiným běžným nástrojovým ocelím, jako např Cr12 třídy nebo rychlořezné oceli jako W6Mo5Cr4V2, 7Cr7Mo3V2Si nabízí měřitelná zlepšení pevnosti, houževnatosti a odolnosti proti opotřebení. Tato zvýšená odolnost proti opotřebení je primárně přičítána tvorbě jemně rozptýlených karbidů typu MC v mikrostruktuře oceli po správném tepelném zpracování. Zatímco jeho odolnost proti opotřebení splňuje nebo překračuje odolnost Cr12Mo1V1, 7Cr7Mo3V2Si poskytuje výrazně lepší houževnatost a odolnost proti měknutí při zvýšených teplotách (odolnost proti popouštění) než typické oceli řady Cr12.

Z výrobního hlediska vykazuje tato třída dobrou zpracovatelnost za tepla i za studena. Důležité je, že vykazuje minimální deformaci během tepelného zpracování, což zajišťuje rozměrovou stabilitu pro složité nástroje.

2.  Nástrojová ocel 7Cr7Mo3V2Si Aplikace

Vlastnosti 7Cr7Mo3V2Si jej činí velmi vhodným pro nástroje pro práci za studena, které musí odolat značnému provoznímu namáhání, včetně tlaku a nárazu. Mezi typické aplikace patří:

• Nástroje pro ražení za studena: Děrovačky a raznice, včetně ořezávání šroubů a děrovacích raznic.
• Složité lisovací formy pro vytlačování za studena: Takové, jaké se používají pro výrobu středových držáků jízdních kol nebo podobných součástí.
• Razidla pro lisování za studena a děrování: Příklady zahrnují nástroje pro automobilové pružiny nebo laminaci plechů ze silikonové oceli.
• Závitové válcovací nástroje: Speciálně pro výrobu vysokopevnostních šroubů.
• Další nástroje pro tváření za studena: Včetně kování za studena, lisování a ohýbání zápustek.

Tato ocel prokázala svou spolehlivost v různých odvětvích, včetně letectví, automobilového průmyslu, výroby ložisek a výroby obecného hardwaru.

3. Nástrojová ocel 7Cr7Mo3V2Si Chemické složení

• Uhlík (C): 0,70 – 0,80
• Křemík (Si):70 – 1,20
• Mangan (Mn): < 0,50
• Fosfor (P): < 0,030
• Síra (S): < 0,030
• Chrom (Cr): 50 – 7,50
• Molybden (Mo):00 – 3,00
• Vanad (V):70 – 2,20

4.  Nástrojová ocel 7Cr7Mo3V2Si Technické specifikace

4.1 Tepelné zpracování Parametry

• Kritické teploty: Ac1: 856 °C, Ac3: 915 °C, Arl: 720 °C, Ms: 105 °C.
• Kování: Kování začněte mezi 1100-1150°C. Nekovářte pod 850°C. Po kování zajistěte pomalé chlazení (pod 700°C).
• Žíhání: Zahřejte na 840-860 °C a udržujte 3-4 hodiny. Pec ochlazujte rychlostí 5-10 °C za hodinu až na 600 °C nebo nižší, poté ochlaďte vzduchem. Cílová žíhaná tvrdost je ≤187 HBW.
• Kalení: Austenitizace při 1100-1160°C. Uhaste v oleji.
• Temperování: Teplota mezi 500 °C a 650 °C, podle požadované tvrdosti. Typická výsledná tvrdost se pohybuje od 45 do 60 HRC.

4.2 Optimalizace vlastností pomocí tepelného zpracování

Konečné vlastnosti mohou být přizpůsobeny konkrétním výběrem tepelného zpracování:

• Pro vysokou pevnost a Houževnatost: Použijte kalicí teplotu blízko spodního konce rozsahu (přibližně 1100 °C) a poté temperujte na přibližně 550 °C.
• Pro vysokou odolnost proti opotřebení (zejména při nárazu): Použijte kalicí teplotu blízko horního konce (přibližně 1150 °C) s následným temperováním kolem 560 °C.

4.3 Pokročilé zpracování pro vyšší výkon

U kritických aplikací zvažte tyto dodatečné kroky:

• Kryogenní léčba: Hluboké zmrazení při -196 °C po dobu 1 hodiny, aplikované po kalení a před temperováním, může někdy prodloužit životnost nástroje, zejména u lisovacích nástrojů z nerezové oceli za studena.
• Povrchové úpravy: Procesy jako nitrokarburizace (prováděné při teplotě kolem 550 °C po kalení a temperování) prokázaly významné zlepšení životnosti součástí, jako jsou vysokorychlostní razníky pro hliníkové trubky.

5. Osvědčený výkon

Terénní výsledky potvrzují výhody 7Cr7Mo3V2Si. Příklady:

• Válcovací nástroje vykazují dvojnásobnou životnost Cr12MoV zemře a čtyřikrát tolik 9SiCr zemře.
• Vytlačovací lisy za studena dosáhly 6-7krát delší životnosti ve srovnání s konvenčními metodami tepelného zpracování, když byl použit optimalizovaný cyklus nízkoteplotního kalení a temperování.

6. Důležitá poznámka ke zpracování

Během kroku kalení buďte opatrní. Zahřívání nad doporučené maximum 1160°C může vést k přehřátí, což má za následek nadměrný růst zrna, což negativně ovlivňuje vlastnosti oceli.

7. Shrnutí

Nástrojová ocel 7Cr7Mo3V2Si (LD) nabízí robustní kombinaci pevnosti, houževnatosti a odolnosti proti opotřebení, díky čemuž je vhodná pro širokou škálu náročných aplikací pro práci za studena. Jeho výkonnostní výhody jsou realizovány pečlivou kontrolou tepelného zpracování a zpracování. Tato třída představuje spolehlivou volbu materiálu pro komplexní nástroje, kde je rozhodující životnost a výkon pod tlakem.