Cr12 technický přehled oceli

Cr12 technický přehled oceli: V Aobo Steel máme bohaté zkušenosti s nástrojovými oceli a Cr12 je významným materiálem v kategorii práce za studena. Je to vysoce uhlíková ledeburitická ocel s vysokým obsahem chrómu, známá především svou vysokou tvrdostí a vynikající odolností proti opotřebení.

1. Chemické složení:

Konkrétní složení se může mírně lišit, ale obvykle najdete:

• Uhlík (C): 2.00% – 2.30%
• Chrom (Cr): 11,50 % – 13,00%
• Křemík (Si): ≤ 0,401 TP3T
• Mangan (Mn): ≤ 0,401 TP3T
• Fosfor (P): ≤ 0,0301 TP3T
• Síra (S): < 0,0301 TP3T

Vysoký obsah uhlíku významně přispívá k jeho tvrdosti, ale také má za následek nižší rázovou houževnatost a tendenci ke křehnutí ve srovnání s třídami s nižším obsahem uhlíku. Klíčový je vysoký obsah chrómu, který tvoří tvrdé karbidy (CrFe)7C3.

2. Mikrostruktura a vlastnosti:

Cr12 tuhne se sítí eutektických karbidů, tvořících asi 201 TP3T objemu. Tyto karbidy jsou tvrdé a křehké. Zatímco kování a válcování za tepla – procesy, se kterými máme ve společnosti Aobo Steel více než 20 let zkušeností – pomáhají tyto karbidy rozkládat a distribuovat, často zůstávají odděleny, zejména u tyčí s větším průměrem. Tato nerovnoměrnost je základní charakteristikou Cr12 a představuje výzvy, které vyžadují pečlivé zpracování. Samotné tepelné zpracování obecně nemůže tuto segregaci zcela odstranit.

Kromě své tvrdosti a odolnosti proti opotřebení vykazuje Cr12:

• Relativně špatná rázová houževnatost.
• Nižší tepelná vodivost.
• Omezená plasticita při vysokých teplotách.

3. Tepelné zpracování:

Správné tepelné zpracování je rozhodující pro dosažení požadovaných vlastností Cr12.

3.1 Kalení

Typicky zahrnuje kalení od 930-980°C (1706-1796°F) v oleji nebo vzduchu. Bod Ac1 je přibližně 810 °C (1490 °F) a teplota Ms je přibližně 180 °C (356 °F). Nastavením teploty kalení se řídí rozpouštění slitiny a hladiny zadrženého austenitu, což ovlivňuje konečné rozměry.

3.2 Temperování

Provádí se po kalení k dosažení cílové tvrdosti a zmírnění napětí. Běžné rozsahy popouštění a výsledná tvrdost (přibližná HRC) jsou:

• 100 °C (212 °F): ~64 HRC
• 200 °C (392 °F): ~62 HRC (doporučeno pro zmírnění stresu/stabilizaci, 2 hodiny namáčení)
• 300 °C (572 °F): ~59 HRC
• 320-350 °C (608-662 °F): ~57-58 HRC (pro úlevu od napětí a snížení tvrdosti, 2 hodiny namáčení)
• 400 °C (752 °F): ~57 HRC

3.3 Rafinační úpravy

Pro zlepšení houževnatosti mohou specializované úpravy, jako je vysokoteplotní roztok (1100–1150 °C / 2012-2102 °F), po nichž následují specifické cykly kalení/temperování (dvojité rafinování), zjemnit karbidy a strukturu zrna. Tyto procesy mohou výrazně zlepšit životnost nástrojů Cr12.

Důležitá poznámka: Nestejnoměrná karbidová struktura zvyšuje riziko praskání během nebo po kalení, pokud není pečlivě spravováno.

4. Aplikace:

Cr12 se nejlépe hodí pro aplikace pro práci za studena vyžadující vysokou odolnost proti opotřebení, kde rázové zatížení není silné. Mezi běžné použití patří:

• Raznice odolné proti opotřebení (např. pro plechy z křemíkové oceli).
• Tažné nástroje (cílová tvrdost: 62-64 HRC).
• Ražba umírá.
• Závitové válcovací desky a matrice.
• Formy a raznice pro vytlačování za studena (např. pro hliníkové díly, cílová tvrdost 60-62 HRC).
• Měřidla, vrtací pouzdra.
• Složité razníky, vložky do ohýbacích nástrojů.
• Plastové formy s vysokou odolností proti opotřebení.

5. Mezinárodní ekvivalenty:

Cr12 najdete globálně pod různými označeními:

• ASTM/UNS: D3 / T30403
• ISO:210Cr12
• EN/DIN: X210Cr12 (1,2080)
• JIS/KS: SKD1 / STD1
• GOST:Х12
• BS: BD3
• AFNOR: Z200Cr12

6. Pokyny pro manipulaci a zpracování:

• Chlazení/žíhání: Ingoty vyžadují řízené chlazení a rychlé žíhání po ztuhnutí (přenos za tepla nebo použití řízené rychlosti ohřevu pro studené ingoty), aby se zabránilo praskání a zmírnilo se napětí. Vyvarujte se nadměrné rychlosti ohřevu/chlazení.
• Broušení: S povrchovými defekty je třeba zacházet opatrně. Je-li nutné broušení, použijte měkké kotouče a mírný tlak a vyhněte se lokalizovanému přehřátí (modrání), které může způsobit mikrotrhliny, které se šíří při následném zahřívání.

7. Srovnání s podobnými známkami:

• Cr12MoV: Obsahuje molybden (Mo) a vanad (V) s mírně nižším obsahem uhlíku. To zlepšuje houževnatost, zpracovatelnost za tepla a distribuci karbidů ve srovnání s Cr12.
• Cr12Mo1V1 (D2):  Díky vyššímu obsahu Mo a V nabízí Cr12Mo1V1 další vylepšení oproti Cr12MoV. Často poskytuje výrazně delší životnost nástroje v náročných aplikacích, a proto je častou volbou výměny.

8. Shrnutí:

Cr12 je nástrojová ocel s vysokým obsahem uhlíku a vysokým obsahem chrómu definovaná svou tvrdostí a odolností proti opotřebení. Jeho primárním omezením je nižší houževnatost díky vlastní eutektické karbidové síti. Úspěch s Cr12 závisí na pečlivém tepelném zpracování a zpracování, což z něj činí spolehlivou volbu pro specifické aplikace nástrojů pro práci za studena, kde je opotřebení hlavním problémem.