5CrW2Si szerszámacél: Műszaki adatok és alkalmazások

Az Aobo Steelnél több mint 20 éves szerszámacél kovácsolási tapasztalattal rendelkezünk, és megértjük a pontos anyagválasztás fontosságát. Íme egy egyszerű áttekintés az 5CrW2Si szerszámacélról, egy sokoldalú ötvözött szerszámacélról, amely szívósságáról ismert.

1. 5CrW2Si szerszámacél kémiai összetétele (GB/T 1299-2000)

A pontos kémiai összetétel ismerete kulcsfontosságú. A GB/T 1299-2000 szabvány szerint az 5CrW2Si acél összetétele a következő:

• Szén (C): 0.45% – 0.55%
• Szilícium (Si): 0.50% – 0.80%
• Mangán (Mn): max0.40%
• Króm (Cr): 1.00% – 1.30%
• Volfrám (W): 2.00% – 2.50%
• Foszfor (P): max0.030%
• Kén (S): max0.030%

Jegyzet: A nemzetközi szabványok kissé eltérhetnek. Fontos, hogy pontosan meghatározd az alkalmazásodhoz szükséges szabványt.

2. Összehasonlítás a nemzetközi szabványokkal

Összehasonlításképpen, itt vannak a hasonló minőségű összetételek más szabványok szerint:

• EN ISO 4957:2001 (50WCrV8): C 0,45-0,55%, Cr 1,70-2,20%, W 0,70-1,10%, V 0,15-0,45%
• JIS G4404:2006 (SKS4) szabvány: C 0,45-0,55%, Cr 0,50-1,00%, W 0,50-1,00%
• ГОСТ 5950-2000 (5ХВ2С / 5XB2C): C 0,45-0,55%, Cr 0,90-1,20%, W 1,80-2,30%, Si 0,80-1,10%, Mn 0,15-0,45%, V 0,15-0,30%

3. 5CrW2Si szerszámacél – Főbb fizikai tulajdonságok

Ezen tulajdonságok megértése elengedhetetlen a hőkezelés megtervezéséhez:

3.1 Kritikus hőmérsékletek (hozzávetőleges)

• 1. intézkedés: 775∘C
• 3. intézkedés: 860∘C
• Ar1: 775∘C 
• Ms (martenzites kezdet): 295∘C

3.2 Lineáris tágulási együtthatók (hozzávetőleges)

• 100−250∘C: 13.15×10−6/∘C
• 250−350∘C: 13.6×10−6/∘C
• 350−600∘C: 13.8×10−6/∘C
• 600−700∘C: 14.2×10−6/∘C

4. 5CrW2Si szerszámacél hőkezelési eljárásai

A megfelelő hőkezelés alapvető fontosságú az 5CrW2Si kívánt teljesítményének eléréséhez. Tapasztalataink a következő általános gyakorlatokat irányítják:

4.1 Előkészítő hőkezelés (lágyítás)

• Szokásos lágyítás: Melegítsük fel 800−820∘C, tartsd 3-5 órán át, hűtsd ki a sütőt (≤30∘C/óra) -tól/-ig 600−650∘C, majd hűtsük le levegőn. Célzott keménység: $\le 229$ HBW. Mikroszerkezet: Szemcsés perlit, apró karbidok.
• Izotermikus hőkezelés: Melegítsük fel 830−840∘C, tartsuk 2-3 órán át, hűtsük le a sütőt 680−700∘C, tartsuk 3-4 órán át, hűtsük le a sütőt 500∘C, majd hűtsük le levegőn. Célzott keménység: $\le 229$ HBW.
• Magas hőmérsékletű megeresztés (kovácsolás utáni megeresztés): Melegítsük fel 710−740∘C, tartsa 3-6 órán át, kemencében vagy levegőn hűtse. Javítja a megmunkálhatóságot. Keménység: 207-255 HBW. Mikroszerkezet: Szemcsés perlit, apró karbidok.

4.2 Edzés (kioltás)

• Kioltási hőmérséklet: 860−900∘C.
• Hűtőközeg: Olaj (20−40∘C). Hagyjuk hűlni, amíg az alkatrész eléri az olaj hőmérsékletét.
• Hűtés utáni keménység: $\ge 55$ EJRK.

4.3 Edzés

A megeresztés beállítja a keménységet és javítja a szívósságot:

• Stresszoldás/stabilizáció: Temperátum 200−250∘C (olaj vagy olvadt lúg). Léghűtéses. Keménység: 53-58 HRC.
• Keménységcsökkentés/Feszültségmentesítés: Temperátum 430−470∘C (levegős kemence vagy olvasztott lúg/nitrát). Léghűtéses. Keménység: 45-50 HRC.

Keménység vs. megeresztési hőmérséklet (hozzávetőleges, 880°C olajos hűtés után):

• 100∘CKeménység: ~55 HRC
• 200∘CKeménység: ~53,5 HRC
• 300∘CKeménység: ~51 HRC
• 400∘CKeménység: ~47 HRC
• 500∘CKeménység: ~41 HRC
• 600∘CKeménység: ~33 HRC

5. Mechanikai tulajdonságok és jellemzők

• Szívósság: Jó szívósság a megeresztés után, amit a volfrám (W) finomító szemcsemérete segít.
• Általános tulajdonságok: Jó átfogó mechanikai tulajdonságokat mutat.
• Edzhetőség: A viszonylag alacsony széntartalom azt jelenti, hogy az edzhetőség nem rendkívül magas, de a felületi keménység karbonizálással növelhető.
• Temperamentum ridegsége: Csekély kockázat a 300−350∘C edzési tartomány. Edzés körül 250∘C (54-56 HRC) vagy 450∘C (50-52 HRC) jó egyensúlyt kínál a keménység és a szívósság között.
• Megfontolások: Hevítés közben érzékeny a dekarbonizációra. A deformáció kioltása gondos ellenőrzést igényel. Kopásállósága és ütésállósága alacsonyabb, mint egyes speciális Mo-Ni acéloké.

6. Gyakori alkalmazások

Az 5CrW2Si ütés- és kopásálló szerszámokhoz és matricákhoz alkalmas:

• Kézi és pneumatikus vésők, légkalapácsok, szegecselő szerszámok
• Hidegvágó szerszámok, nyírópengék (hidegen vágás), kivágó/vágó szerszámok
• Nagy teherbírású hidegvágó lyukasztók
• Közepes teherbírású acéllemez-lyukasztók
• Precíziós szerszámok
• Famegmunkáló szerszámok
• Menetvágó vágók
• Melegmegmunkálási alkalmazások: Lyukasztó/átszúró szerszámok, nyíró matricák, melegkovácsoló matricák, présöntő formák (olvadó ötvözetek)
• Nagy/közepes teherbírású kerek ollók és hosszú nyírópengék

7. Összehasonlítás hasonló évfolyamokkal

• a 4CrW2Si-vel szemben: Hasonló teljesítmény. Az 5CrW2Si általában valamivel jobb edzhetőséget és magas hőmérsékleti szilárdságot kínál.
• a 6CrW2Si-vel szemben: Az 5CrW2Si jobb szívóssággal, de valamivel alacsonyabb edzési és kopásállósággal rendelkezik. 6CrW2Si gyakran választják, ha a kopás/összeomlás az elsődleges meghibásodási mód.

8. Egyenértékű acélminőségek

Nemzetközi referenciaként:

• ISO: 50WCrV8
• HU: 50WCrV8
• JIS (Japán): SKS4
• ГОСТ (Oroszország): 5ХВ2С (5XB2C)
• ASTM/UNS (USA): T41901
• DIN (Németország): 45WCrV7