Vlastnosti a použití nástrojové oceli 8Cr3 pro práci za tepla

Nástrojová ocel 8Cr3 je spolehlivá, s vysokým obsahem uhlíku nástrojová ocel pro práci za tepla běžně používané v různých aplikacích. Jedná se v podstatě o upravenou uhlíkovou nástrojovou ocel T8, vylepšenou přidáním 3.20% k 3.80% chrómu (Cr).

1. Složení nástrojové oceli 8Cr3

Chemické složení nástrojové oceli 8Cr3 podle normy GB/T 1299-2000 je následující:

• Uhlík (C): 0,75% až 0,85%
• Křemík (Si): ≤ 0,401 TP3T
• Mangan (Mn): ≤ 0,401 TP3T
• Chrom (Cr): 3.20% až 3.80%
• Fosfor (P): ≤ 0,030%
• Síra (S): ≤ 0,030%
• Měď (Cu): ≤ 0,030% 

2. Základní vlastnosti

• Vylepšení Chromium: Přidaný chrom zvyšuje prokalitelnost a poskytuje střední odolnost vůči zvýšeným teplotám (cca do 500°C).
• Odolnost proti opotřebení: 8Cr3 nabízí dobrou odolnost proti opotřebení. To je způsobeno tvorbou jemných, rovnoměrně rozložených karbidů v jeho mikrostruktuře, což je důležité při aplikacích zahrnujících tření a abrazi.
• Pevnost: Ocel si zachovává dostatečnou pevnost jak při pokojové teplotě, tak i při mírně vysokých teplotách.

3. Tepelné zpracování a tvrdost nástrojové oceli 8Cr3

Opravit tepelné zpracování je rozhodující pro maximalizaci výkonu nástrojové oceli 8Cr3.

3.1 Žíhání

• Stav dodání: Obvykle se dodává v žíhaném stavu.
• Tvrdost: 207 až 255 HBW (Tvrdost podle Brinella). Tento měkčí stav usnadňuje obrábění.

3.2 Kalení a popouštění nástrojové oceli 8Cr3

• Kalení: Austenitizace mezi 830 °C a 880 °C s následným kalením v oleji.
• Dosažená tvrdost (po kalení): Obecně překračuje 55 HRC (Tvrdost C podle Rockwella), často dosahuje 59 až 62 HRC.
• Temperování: Nezbytné po kalení pro snížení křehkosti a dosažení správné rovnováhy mezi tvrdostí a houževnatostí. Temperování se obvykle provádí mezi 480 °C a 520 °C.
• Pracovní tvrdost (po temperování): Přibližně 41 až 46 HRC.
• Pozor: Popouštění mezi 460 °C a 480 °C může snížit rázovou houževnatost; zvažte to při použití aplikací s vysokou houževnatostí.

3.3 Povrchová úprava (nitridace)

• Účel: Pro aplikace vyžadující zvýšenou odolnost povrchu.
• Příklad procesu: Nitridace při přibližně 480 °C po dobu 50 hodin.
• Výsledek: Vytváří povrchovou vrstvu o tloušťce 0,35 až 0,4 mm s mikrotvrdostí 600 až 750 HV (Tvrdost podle Vickerse).

3.4 Kritické teploty

Pochopení těchto teplot je klíčem k úspěšnému tepelnému zpracování:

• Ac1: ~785°C (začátek tvorby austenitu při zahřívání)
• Ac3: ~830°C (Konec tvorby austenitu při zahřívání)
• Ar1: ~750°C (začátek rozkladu austenitu při chlazení)
• Ar3: ~770 °C (Konec rozkladu austenitu při chlazení)
• Paní: ~370 °C (začátek transformace martenzitu)
• Mf: ~110°C (konec transformace martenzitu)

4. Doporučení pro zpracování nástrojové oceli 8Cr3

Pro optimální zpracování dodržujte tyto pokyny.

4.1 Práce za tepla (kování)

• Topení: Ohřev ingotů/předlitků na 1180°C – 1200°C.
• Počáteční teplota kování: 1100 °C – 1150 °C.
• Teplota dokončení kování: Ne nižší než 800 °C – 900 °C.
• Chlazení: Pomalé chlazení po kování je důležité, aby se zabránilo vnitřnímu pnutí.

4.2 Žíhání pro obrobitelnost

• Proces: Zahřejte na 790-810 °C, udržujte 2-6 hodin, poté ochlaďte v peci pod 600 °C.

5. Aplikace nástrojové oceli 8Cr3

Ocel 8Cr3 je vhodná pro nástroje a matrice používané za těchto podmínek:

• Teplota: Mírné pracovní teploty (pod 500°C).
• Načtení: Relativně nízký náraz a vibrace.
• Primární požadavek: Odolnost proti opotřebení.

Mezi konkrétní příklady patří:

• Zápustky pro ořezávání za tepla (pro odstranění otřepů z výkovků)
• Formovací razníky (pro tvarování zahřátých materiálů)
• Bolt horké pěchování zemře
• Hot piercing umírá
• Die rukávy
• Údery

Úvahy:

• Pro stříhání za tepla vyžadující výrazně vyšší odolnost proti opotřebení může slinutý karbid nabídnout delší životnost. 8Cr3 je však ekonomická volba pro méně náročné úlohy stříhání za tepla.
• Pro výrobu ve velkém měřítku (např. automobilová ozubená kola), kde standardní 8Cr3 matrice mohou brzy selhat, zvažte provedení kompozitních matric s vložkami s vyšším výkonem.

Odbornost Aobo Steel

Ocel 8Cr3 nabízí vhodnou rovnováhu odolnosti proti opotřebení a výkonu při mírných teplotách pro specifické aplikace nástrojů pro práci za tepla. Dosažení nejlepších výsledků do značné míry závisí na správném zpracování a tepelném zpracování při dodržení výše uvedených parametrů.

Ve společnosti Aobo Steel nám naše desetiletí zkušeností v oblasti kování a dodávek nástrojové oceli umožňují porozumět nuancím materiálů, jako je 8Cr3. Poskytujeme vysoce kvalitní ocel a odborné znalosti, které vám pomohou efektivně ji využít. Kontaktujte nás a prodiskutujte vaše specifické potřeby aplikace.