Tepelné zpracování oceli O1

Nástrojová ocel O1 je univerzální nástrojová a zápustková ocel, která se kali v oleji a nabízí dobrou odolnost proti oděru a dostatečnou houževnatost pro širokou škálu nástrojových aplikací. Při správném použití Tepelné zpracování oceli O1, poskytuje dobré výsledky při kalení s minimálními rozměrovými změnami a dostatečnou prokalitelností pro odpovídající hloubku a povrchovou tvrdost u většiny nástrojů. Pochopení správných postupů tepelného zpracování je zásadní pro dosažení optimálního výkonu. Pro více informací o oceli O1 klikněte prosím Technický přehled oceli O1.

V dolní části stránky nabízíme ke stažení zdarma PDF s pokyny k tepelnému zpracování oceli O1.

1. Typický proces tepelného zpracování nástrojové oceli O1

Následující popis popisuje typické Ocel O1 tepelné zpracování proces.

1.1 Naplnění pece a cyklus předehřívání

Při spuštění se studenou pecí umístěte součástku O1 doprostřed roštu a zavřete dvířka. Nastavte regulátor na teplotu předehřevu.

• Teplota předehřevu: Standardní teplota předehřevu pro O1 je 650 °C (1200 °F).
• Rychlost ohřevu: Oceli kalené v oleji, jako je O1, lze rychle zahřát a dokonce je lze umístit přímo do pece předehřáté na tuto teplotu.
• Minimalizace tepelného šoku: Aby se snížilo riziko praskání, je vhodné nejprve umístit díl na pec, aby se odstranil případný chlad, než jej dovnitř vložíte.

1.2 Austenitizace a doba prohřívání

Po předehřátí zvyšte teplotu na austenitizující bod.

• Austenitizační teplota: Pro O1 je austenitizační teplota obvykle nastavena na 815 °C (1500 °F). Některé zdroje uvádějí rozmezí mezi 802–816 °C (1476–1501 °F).
• Namáčení: Držte ocel při této zvýšené teplotě, dokud není rovnoměrně prohřátá v celém rozsahu. U stupně O1 nechte namočený materiál, dokud díl nedosáhne austenitizační teploty, poté přidejte 5 minut na každý palec nejmenšího průřezu nebo dokud si nejste jisti, že je díl důkladně namočený.
• Výhody: Vysoký obsah uhlíku v O1 umožňuje austenitizaci při relativně nízké interkritické teplotě, kde austenit a karbidy koexistují. To pomáhá udržovat jemnou velikost zrna a zároveň dosahovat vysoké tvrdosti a dobré prokalitelnosti po kalení.

1.3 Kalení

Po austenitizaci je nutné ocel rychle ochladit, aby se vytvořil martenzit, který je klíčový pro dosažení vysoké tvrdosti.

• Kalící médium: O1 je ocel kalitelná v oleji, takže se obvykle kalí v oleji.
• Postup: Po namáčení se část O1 zakalila v oleji.
• Cílová teplota: Kalete součást na teplotu v rozmezí 66–93 °C (150–200 °F) a poté ji ihned popouštějte. Kalení, zejména kalení v oleji pro O1, může vést k určitému zbytkovému austenitu spolu s požadovanou martenzitickou strukturou.

1.4 Popouštěcí cyklus

Temperování je kritický krok bezprostředně následující po kalení. Je nezbytné, aby popouštění začalo, jakmile díly vychladnou na 52 až 65 °C. Popouštění zahrnuje opětovné ohřátí oceli na střední teplotu, vždy pod kritickou transformační teplotou. Tento proces zvyšuje houževnatost oceli a snižuje vysoká vnitřní pnutí, která činí kalené oceli náchylnou k praskání. Popouštění také snižuje tvrdost a pevnost a zároveň zvyšuje tažnost se zvyšující se teplotou.

• Typické teploty popouštění: Nejčastěji používaná teplota popouštění pro O1 je 175 °C, ačkoli za normální rozsah popouštění se považuje 149–232 °C.
• Doba namáčení: Doba popouštění je obvykle 2 hodiny na palec (25 mm) průřezu. Je důležité, aby se díly nepopouštěly příliš dlouho.

Tabulka: Teploty popouštění oceli O1 a očekávaná tvrdost (HRC)Pro více informací klikněte prosím Tvrdost nástrojové oceli O1 podle Rockwella.

Teplota temperování	Očekávaná tvrdost (Rockwell C)
Jako uhašený	64–65 HRC
150 °C (300 °F)	Přibližně 63 HRC
177 °C (350 °F)	62–63 HRC
400 °F (205 °C)	Přibližně 62 HRC
900 °F (482 °C)	Přibližně 47 HRC

• Dvojité temperování: Zatímco pro oceli kalící se v oleji, jako je O1, často postačuje jednoduché popouštění, někdy může být výhodnější dvojité popouštění. Dvojité popouštění zahrnuje dva kompletní cykly popouštění při v podstatě stejné teplotě, aby se zajistilo dokončení popouštěcí reakce a podpořila se mikrostrukturální stabilita. Pokud popouštěte O1 dvakrát, nechte ocel popouštět 2 hodiny na palec (4,7 minuty/mm) tloušťky pro každé popouštění a mezi cykly ochlaďte na vzduchu na pokojovou teplotu.

2. Další aspekty tepelného zpracování oceli O1

Během je třeba zvážit několik dalších faktorů Tepelné zpracování oceli O1 proces.

2.1 Rozměrová stabilita

• Po kalení v oleji z odpovídající teploty kalení se očekává, že se O1 roztáhne přibližně o 0,0015 palce/palec (0,0015 mm/mm).
• Deformace, jako je ohýbání, prohýbání nebo kroucení, se mohou vyskytnout také v důsledku geometrie součásti a mohou přispívat k rozměrovým změnám.

2.2 Oduhličení

• O1 je náchylný k oduhličení během tepelného zpracování.
• Aby se tomu zabránilo, žíhání a/nebo kalení by se mělo provádět v kontrolované neutrální atmosféře, vakuu nebo peci s neutrální solí.

2.3 Trhání a napětí

• Kalená ocel je ve vysoce namáhaném stavu a je náchylná k praskání. O1 je náchylná k praskání v důsledku tepelného šoku při kalení v oleji.
• Použití cyklu předehřívání pomáhá toto riziko snížit.
• Pokud se po kalení provádí rozsáhlé broušení, svařování nebo elektroerozivní obrábění, důrazně se doporučuje popouštění pro zmírnění pnutí, obvykle při teplotě o 14–28 °C nižší, než byla poslední použitá teplota popouštění.

2.4 Narovnání

• Většinu ocelí lze rovnat pouze tehdy, když jejich teplota zůstává nad 205 °C (400 °F).

Je zásadní nejprve pochopit tyto správné postupy tepelného zpracování. Vždy se řiďte doporučeními výrobce vaší konkrétní oceli ohledně přesného časového a teplotního odstupňování, abyste dosáhli nejlepších výsledků s vaší konkrétní šarží materiálu.