Tvrdost nástrojové oceli M2

Nástrojová ocel M2 tvrdost vyniká při vysokorychlostním řezání a tváření. M2 high-speed tool steel is a molybdenum-type general-purpose grade widely recognized for its balanced properties. Hardness, the material’s ability to resist penetration and withstand abrasion, is a primary factor dictating performance in demanding industrial environments.

What Defines M2 Tool Steel Hardness?

Klíčovou charakteristikou je inherentní tvrdost nástrojové oceli M2. Typicky může rychlořezná nástrojová ocel M2 dosáhnout tvrdosti při pokojové teplotě. 64 HRC (stupnice tvrdosti C podle Rockwella)Konkrétní Tepelné zpracování nástrojové oceli M2 process has a significant influence on the final hardness.

• Dosažitelný rozsah tvrdosti: V závislosti na přesnosti austenitizující a kalení metod, zejména kalením v oleji, může M2 dosáhnout hodnot tvrdosti v rozmezí od 60 až 66 HRC.
• Tvrdost po kalení: When properly air-quenched from the correct hardening temperature, the as-quenched hardness can be expected to be around 65-66 HRC.

The Crucial Role of Heat Treatment in M2 Hardness

Dosažení a kontrola finále Tvrdost nástrojové oceli M2 relies heavily on expert tepelné zpracování, involving austenitizing, quenching, and subsequent tempering.

Popouštění je obzvláště důležité pro M2. Provádí se po kalení, aby se snížilo vnitřní napětí a zvýšila houževnatost. Rozhodující je, že popouštění se vyvíjí sekundární tvrdost, což je charakteristický znak rychlořezných ocelí. Tento jev je způsoben srážením jemných karbidů slitin, primárně ovlivněných rozpuštěným molybdenem, wolframem a vanadem. Tyto karbidy jsou nezbytné pro to, aby si ocel M2 udržela vysokou tvrdost i při zvýšených teplotách.

Běžná první teplota popouštění pro M2 je 565 °C (1050 °F)Výsledná tvrdost po popouštění obvykle spadá do 64-65 HRC rozsah. Vrcholové tvrdosti se často dosahuje při popouštěcích teplotách kolem 540–560 °C.

Celková tvrdost, kterou měříte v M2, je synergickou kombinací jeho temperované martenzitické matrice a různých tvrdých karbidových fází obsažených v jeho mikrostruktuře.

• Martenzitická matice: Základní matrice z kalené rychlořezné oceli k tomu významně přispívá s tvrdostí přibližně 900 HV (tvrdost dle Vickerse) nebo 790 HK (tvrdost dle Knoopa), což odpovídá přibližně 60,5 HRC.
• Tvrdé karbidy: M2 také obsahuje extrémně tvrdé karbidy, které dramaticky zlepšují odolnost proti opotřebení:
  • MC (karbidy vanadu): Tyto se mohou pochlubit hodnotami tvrdosti kolem 2300-3000 HV (nebo 2520 HK).
  • M6C (karbidy wolframu a molybdenu): Tyto obvykle vykazují tvrdost kolem 1400-1700 HV (nebo 1490 HK).

Zatímco matrice zajišťuje objemovou tvrdost, tyto nerozpuštěné karbidy jsou nezbytné pro vynikající odolnost oceli proti oděru. Oceli s vyšším podílem těchto tvrdých karbidů se mohou dokonce přiblížit hodnotám tvrdosti blížícím se 70 HRC.

M2 Tool Steel’s Hot Hardness

Pro vysokorychlostní řezné operace, zachování tvrdosti při zvýšených teplotách – známé jako tvrdost za tepla nebo červená tvrdost – je nezbytná. Nástrojová ocel M2 v tomto ohledu vyniká dobrou tvrdostí za červena a vysokou odolností proti tepelnému změknutí. Zatímco tvrdost přirozeně klesá se zvyšující se teplotou, M2 si udržuje užitečnou tvrdost až do přibližně 600 °C, což zajišťuje konzistentní výkon i za náročných podmínek.

Balancing M2 Hardness and Toughness for Optimal Performance

V metalurgii platí základní princip, že zatímco vysoká tvrdost obecně zlepšuje pevnost a odolnost proti opotřebení, často je to na úkor houževnatosti. Tento inverzní vztah je klíčovým faktorem při konstrukci nástrojů. Nástrojová ocel M2 nabízí pozoruhodně vyvážená kombinace odolností proti oděru a houževnatostí.

• Relativní odolnost proti oděru: M2 má hodnocení 95 (oproti D2 se 100), což naznačuje vynikající vlastnosti proti opotřebení.
• Houževnatost: It possesses medium toughness, rated at 20 (similar to D2, though lower than grades such as A2 or S7).

Pro specifické nástroje, požadované Tvrdost nástrojové oceli M2 Úroveň je často jemně vyladěna, aby se optimalizovala tato rovnováha mezi odolností proti opotřebení a houževnatostí.

Naše zkušenosti ukazují, že univerzální přístup k tvrdosti není vždy nejlepší. Zde je návod, jak na to. Tvrdost nástrojové oceli M2 se obvykle upravuje pro různá použití:

APPLICATION TYPE	RECOMMENDED M2 HARDNESS RANGE (HRC)	PRIMARY BENEFIT OF RANGE
Údery	60-62 HRC	Improved ductility & toughness, reduced cracking under light service.
Stříhací razítka	58-63 HRC	Vyvážené opotřebení a houževnatost při řezání.
Univerzální pilové kotouče	Mírně nižší tvrdost	Zvýšená houževnatost zabraňuje odštípnutí.
Maximální odolnost proti opotřebení	64-65 HRC	Optimální pro abrazivní aplikace.

Important Note: Attempting to harden M2 excessively, for example, by using austenitizing temperatures above 1210-1220°C (2230°F), might not significantly increase hardness but can lead to a notable loss in toughness. We always advise adhering to established heat treatment protocols to ensure optimal material properties.

Enhancing M2 Tool Steel Hardness with Surface Treatments

Kromě tradičního tepelného zpracování mohou povrchové úpravy dále zvýšit odolnost nástrojové oceli M2 proti opotřebení, čímž se dosáhne extrémně vysoké povrchové tvrdosti při zachování požadované tvrdosti jádra.

• Iontová nitridace: Tímto procesem lze dosáhnout velmi vysoké povrchové tvrdosti, obvykle v rozmezí od 1050 to 1200 HV, přičemž jádro si zachovává svou specifikovanou tvrdost 64-66 HRC.
• Borování: Pro aplikace vyžadující ještě větší povrchovou tvrdost lze boronováním dosáhnout hodnot přesahujících 1500 VN.

Your Partner in M2 Tool Steel

Stručně řečeno, rychlořezná nástrojová ocel M2 je pozoruhodně všestranná třída, která nabízí silnou kombinaci tvrdosti (obvykle 64-65 HRC po popouštění), výjimečné odolnosti proti opotřebení a spolehlivé tvrdosti za tepla. Její vlastnosti jsou přesně řízeny pečlivým tepelným zpracováním, které využívá jev sekundárního kalení poháněný karbidy slitin. I když má střední houževnatost, specifická pracovní tvrdost je vždy vyladěna tak, aby splňovala přesné požadavky vaší konkrétní nástroje.