O2 NÁSTROJOVÁ OCEL | 1.2842

4. Tepelné zpracování oceli O2

Dosažení Nástrojové oceli O2 proslulá tvrdost a odolnost proti opotřebení spoléhá na přesné tepelné zpracování proces. Jako ocel pro tváření za studena, která se kali v oleji, má výjimečné vlastnosti vyvinuto kontrolovanou tepelné cyklování. 

4.1 Proces žíhání

Nástrojová ocel O2 se obvykle dodává žíhaná. Toto počáteční tepelné zpracování změkčuje ocel, uvolňuje napětí a zjemňuje jeho mikrostrukturu, čímž se snadnější obrábění nebo příprava na chlad formování.

Pro silné tváření za studena, sféroidizovat žíhání je preferované:

• Teplo ocel blízko nebo mírně pod svou dolní kritickou teplotou (Ac1).

• Držet při této teplotě po delší dobu.

• Pomalu ochlazujte. Tím se karbidy transformují do kulovitého tvaru pro maximální měkkost a tažnost.

4.2 Cyklus kalení

Kalení je kritická fáze, ve které ocel O2 dosahuje své charakteristické vysoké tvrdost. Vyžaduje zahřívání k vytvoření austenit, pak rychlé ochlazení (kalení) k vytvořit převážně martenzitickou strukturu.

4.2.1 Předehřívání

Zatímco O2 je olejová zpevňovadla jakosti, předehřev se důrazně doporučuje, zejména u větších profilů nebo složitých součástí, aby se minimalizoval tepelný šok a snížila deformace nebo praskliny.

• Doporučená teplota předehřevu: Kolem 650 °C (1200 °F).

• Tip: Umístění součásti na peci před předehřátím může pomoci postupně zvýšit její teplotu.

4.2.2 Austenitizace

Austenitizační zahrnuje vytápění ocel na určitou teplotu, aby plně transformovat jeho strukturu na austenit, což umožňuje rozpuštění karbidů.

• Doporučená teplota austenitizace pro ocel O2: 790–815 °C (1454–1472 °F). Některé zdroje doporučuje se 800 °C (1475 °F).

• Doba namáčení: Držet po dobu 30–45 minut na každých 25 mm (1 palec) tloušťka pro zajištění rovnoměrného ohřevu a rozpouštění karbidů.

• Pozor: Správná regulace atmosféry pece je důležitá pro prevenci nadměrného oduhličení nebo oxidace.

4.2.3 Kalení v oleji

Po austenitizaci se ocel O2 rychle kalí v oleji. k přeměně austenitu na tvrdý martenzit.

• Kalící médium: Ropa je specificky pro ocel O2, nabízí efektivní kalení s menším rizikem deformace než voda, zejména pro složité tvary.

• Cílová teplota kalení: Haste, dokud ocel dosahuje přibližně 66–93 °C (150–200 °F).

4.2 Popouštění

Kalený martenzit je velmi tvrdý, ale křehký a namáhaný. Temperování je nepostradatelný následné kalení pro zlepšení houževnatosti a tažnosti, snížení tvrdosti na požadovanou úroveň, uvolnění vnitřního pnutí a zvýšení rozměrové stability.

Kritické načasování pro temperování:

Ocelové díly O2 popouštějte, jakmile po kalení dosáhnou teploty 52–65 °C (125–150 °F). Zpoždění může vést k praskání.

• Teplota popouštění: Obvykle kolem 175 °C (350 °F) pro ocel O2 (podobně jako O1). Typický rozsah je 149–232 °C (300–450 °F), v závislosti na požadovaná konečná tvrdost. Nižší teploty vedou vyšší tvrdost; vyšší teploty zvyšují houževnatost, ale snižují tvrdost.

• Namáčení Čas: Namočit po dobu alespoň 2 hodin na každých 25 mm (1 palec) nejtlustší části.

Vícenásobné temperovací cykly:

Pro nástrojovou ocel O2 se často doporučuje vícenásobné popouštěcí cykly (obvykle dva). Druhé popouštění (po ochlazení z prvního na pokojovou teplotu) dále zjemňuje mikrostrukturu, uvolňuje více pnutí a může transformovat zbytkový austenit. Mezi cykly ochlaďte vzduchem na pokojovou teplotu.

4.3 Volitelné pokročilé úpravy pro ocel O2

Pro konkrétní potřeb, zvažte tyto způsoby léčby:

4.3.1 Stres Odlehčení pro větší stabilitu

Odbourávání stresu minimalizuje zbytková napětí z výroby (obrábění, tváření). Zahřejte pod Ac1, udržujte a poté pomalu ochlaďte.

• Načasování: Před vytvrzením, nebo po kalení a popouštění.

• Pokud dochází k dodatečnému vytvrzení: Použijte teplotu ~25 °C (50 °F) pod konečnou teplotou popouštění, aby se zabránilo nadměrné změkčení.

4.3.2 Míru pod nulou Léčba (kryogenní léčba)

Zpracování při teplotách pod nulou může transformovat zbytkový austenit (netransformovaný během kalení) na martenzit ochlazování na velmi nízké teploty (např. -75 °C / -103 °F nebo nižší). To může zvýšit tvrdost a rozměrovou stabilitu.

• Kritické následné ošetření: Li použitý, Ocel O2 musí být okamžitě temperováno poté k úlevě od stresu z nových martenzit a zlepšit houževnatost.

4.4 Souhrn parametrů tepelného zpracování oceli O2

A Stručný přehled typického procesu tepelného zpracování oceli O2:

Dodržování těchto doporučení pro tepelné zpracování oceli O2 je nezbytné pro dosažení cíle tvrdost (obvykle 60–62 HRC) a optimální výkon.