A2 PŘÍLIŠ OCEL | 1.2363 | SKD12

5. Tepelné zpracování

Níže uvádíme klíčové kroky a aspekty pro úspěšnou výrobu nástrojové oceli A2 tepelné zpracování, založené na osvědčených postupech v oboru.

5.1 Počáteční příprava

1. Posouzení počátečního stavu:

Nástrojová ocel A2 se obvykle dodává v žíhaném stavu. Tento měkký stav je ideální pro obrábění. Před zahájením jakéhokoli tepelného zpracování nástrojové oceli A2 se ujistěte, že všechny díly jsou důkladně odmaštěny.

2. Odlehčení pnutí před kalením (pokud je to relevantní):

U součástí, které prošly rozsáhlým obráběním, zejména u těch s velkým úběrem materiálu nebo se složitou geometrií, se před hlavní fází kalení důrazně doporučuje cyklus uvolnění pnutí. Tento krok je zásadní pro minimalizaci deformace během následného tepelného zpracování nástrojové oceli A2.

* Postup pro nekalený materiál: Ocel pomalu a rovnoměrně zahřívejte na 649–677 °C (1200–1250 °F). Při této teplotě ji udržujte přibližně 2 hodiny na každý palec (cca 2,5 cm) nejtlustší části. Poté nechte pomalu ochlazovat, nejlépe v peci.

5.2 Ochrana nástrojové oceli A2 během tepelného zpracování

Povrchová integrita (prevence oduhličení):

Nástrojová ocel A2 je při zahřátí na vysoké teploty náchylná k oduhličení – ztrátě uhlíku z povrchu. Aby se tomu zabránilo a zajistila se integrita tepelného zpracování vaší nástrojové oceli A2, měly by se díly zpracovávat v:

* Pec s řízenou neutrální atmosférou

* Vakuová pec

* Nebo je bezpečně zabalte do nerezové fólie. Utěsnění součástí nerezovou fólií je široce používaná a účinná metoda.

5.3 Klíčové fáze tepelného zpracování nástrojové oceli A2

Následující kroky jsou zásadní pro dosažení požadovaných vlastností vaší nástrojové oceli A2.

5.3.1 Předehřívání:

Předehřev je nepostradatelným krokem v procesu tepelného zpracování nástrojové oceli A2. Slouží k:

* Podmiňují molekulární strukturu materiálu.

* Vyrovnání teploty v celém komponentu minimalizuje tepelný šok.

* Rozptýlení vnitřního pnutí před dosažením vyšších austenitizačních teplot.

* Doporučená teplota předehřevu pro A2: 650 °C (1200 °F).

* Doba výdrže: Obvykle 10–15 minut. Před dalším krokem se ujistěte, že barva dílu odpovídá barvě vnitřku pece.

5.3.2 Austenitizace (kalení):

Toto je kritická fáze ohřevu, při které se ocel transformuje na austenit a základní karbidy slitiny se rozpouštějí v matrici. Tento krok určuje konečné vlastnosti kalené oceli.

* Standardní teplota kalení pro A2: přibližně 968 °C (1775 °F). Některé protokoly povolují rozsah 970–995 °C (1775–1825 °F).

* Doba namáčení: Doba výdrže při austenitizační teplotě je klíčová. U ocelí kalitelných na vzduchu, jako je A2, platí obecné pravidlo 1 hodina na palec (25 mm) nejtlustšího průřezu součásti. Vyhněte se nadměrnému namáčení, protože to může negativně ovlivnit konečnou mikrostrukturu.

5.3.3 Kalení:

Kalení je fáze rychlého ochlazování, která transformuje austenit na tvrdý martenzit.

* Metoda pro A2: A2 je nástrojová ocel kalitelná na vzduchu. To znamená, že své martenzitické struktury dosahuje ochlazováním na vzduchu v klidné místnosti nebo pomalým kalením v plynu z austenitizační teploty. Chlazení vzduchem je nejšetrnější běžnou metodou kalení, která výrazně snižuje tepelný šok a vnitřní pnutí.

* Díly zabalené ve fólii: Pokud používáte obal z nerezové fólie, udržujte jej během chlazení vzduchem uzavřený, dokud se veškeré viditelné červené teplo nerozptýlí. Tím se zabrání kontaminaci atmosféry.

* Úvaha o velikosti: Kalení na vzduchu má svá omezení. U nástrojové oceli A2 může být dosažení plné tvrdosti náročné, pokud průřez po ochlazení na vzduchu přesáhne přibližně 5 palců (127 mm).

5.3.4 Manipulace po kalení:

Jakmile se součást z nástrojové oceli A2 ochladí na vzduchu na přibližně 65 °C, lze s ní manipulovat.

* Další důležitý krok: Začněte s popouštěním ihned po vychladnutí dílů na teplotu 52–65 °C (125–150 °F). Zpoždění popouštění může vést k nestabilní struktuře (kvůli nepopuštěnému martenzitu a zbytkovému austenitu), což zvyšuje riziko praskání nebo zkracuje životnost nástroje.

* Narovnání (pokud je nutné): Drobné narovnání lze provést, pokud je teplota dílu vyšší než 205 °C, než je martenzitická transformace v podstatě dokončena.

5.4 Popouštění: Zušlechťování vlastností nástrojové oceli A2

Temperování je zásadní krok po kalení v cyklu tepelného zpracování nástrojové oceli A2. Slouží k:

* Snížení obsahu zbytkového austenitu (netransformovaného austenitu, který může snižovat tvrdost a způsobovat rozměrovou nestabilitu).

* Transformace zbytkového austenitu do stabilnějších mikrostruktur.

* Uvolněte vnitřní napětí.

* Zvyšuje houževnatost a snižuje křehkost.

5.4.1 První nálada:

* Typická teplota pro A2: 205 °C (400 °F).

* Postup: Zahřátí na požadovanou teplotu, namočení a poté obvykle ochlazení na vzduchu.

* Doba namáčení: Přibližně 2 hodiny na palec (25 mm) průřezu. Toto počáteční popouštění pomáhá stabilizovat nově vytvořený martenzit a transformovat zbytkový austenit.

5.4.2 Vícenásobné temperování (dvojité/trojité temperování):

Dvojité popouštění se důrazně doporučuje pro nástrojovou ocel A2 a třetí popouštění může nabídnout další výhody.

* Výhody: Výrazně zjemňuje strukturu zrn, zvyšuje odolnost proti opotřebení a poskytuje vynikající odlehčení od pnutí. To je obzvláště výhodné pro součásti se složitou geometrií nebo ostrými rohy.

* Běžný cyklus dvojitého popouštění A2:

* První temperování: 205 °C (400 °F)

* Druhá teplota: 190 °C (375 °F)

* Důležitá poznámka: Mezi jednotlivými cykly popouštění nechte součást vždy vychladnout na pokojovou teplotu. Zvolená teplota popouštění přímo ovlivňuje konečnou tvrdost nástrojové oceli A2.

5.4.3 Souhrn klíčových parametrů tepelného zpracování nástrojové oceli A2:

5.5 Odlehčení pnutí po kalení

Po kompletním cyklu kalení a popouštění vaší nástrojové oceli A2 s tepelným zpracováním může být nutné dodatečné uvolnění pnutí. To platí zejména v případě, že součást podléhá rozsáhlému broušení, svařování nebo elektroerozivnímu obrábění (EDM).

* Postup: Kalený materiál popouštějte na teplotu o 14–28 °C nižší, než je konečná teplota popouštění použitá v hlavním cyklu tepelného zpracování.

Pečlivým dodržováním těchto podrobných kroků tepelného zpracování nástrojové oceli A2 můžete zajistit, že vaše nástroje A2 dosáhnou svých navržených mechanických vlastností a optimální mikrostruktury. Tento závazek ke správnému tepelnému zpracování maximalizuje životnost a provozní výkon vašich součástí A2.