Az M42 szerszámacélt molibdén alapú gyorsacélként osztályozzák az M sorozaton belül. Ez egy összetett vas alapú ötvözet, amely magas széntartalmáról és különféle ötvözőelemek hozzáadásáról ismert. Ezek az ötvözőelemek kritikus fontosságúak, mivel keményfémeket képeznek, amelyek jelentősen hozzájárulnak az acél tulajdonságaihoz, például a kopásállósághoz és a magas hőmérsékleten történő lágyulással szembeni ellenálláshoz.

1. Kémiai összetétel

C	Kr	Mo	Ny	Co	V.	Mn	Si	P	S	Cu	Ni
1,05 – 1,1	3,5 – 4,25	9,0 – 10,0	1,15 – 1,85	7,75 – 8,75	0,95 – 1,35	0,15 – 0,40	0,15 – 0,65	0,03 maximum	0,03 maximum	0,25 maximum	0,3 maximum

2. Tulajdonságok

A világos megértése M42 szerszámacél tulajdonságai kulcsfontosságú azokhoz a műveletekhez, amelyek nagy teljesítményű forgácsolószerszámokat igényelnek. Az M42 egy molibdén típusú gyorsacél (HSS), amely jellemzően volfrámot és kobaltot tartalmaz. Olyan alkalmazásokhoz tervezték, ahol a hő és a kopás elsődleges szempont.

Íme a főbb jellemzői a megadott információk alapján:

2.1 Alapvető teljesítményjellemzők

• Kivételes keménység: Az M42 hőkezelés után nagyon magas keménységet ér el (akár 68-70 HRC-t). Edzés utáni keménysége jellemzően 65 HRC körül van, amivel a legkeményebb HSS minőségek közé tartozik.
• Kiváló melegkeménység: Ez az acél magas hőmérsékleten is nagy keménységet tart fenn (akár 538°C/1000°F-ig), ami kulcsfontosságú a nagy sebességű forgácsolási műveletekhez. Melegkeménysége meghaladja a hagyományos HSS-ekét, mint például a M2 vagy M7.
• Kiváló kopásállóság: Az M42 kiváló kopásállóságot kínál. Ez a kemény martenzites mátrixának és a vanádium, molibdén, volfrám és króm által alkotott kemény ötvözetű karbidok jelenlétének köszönhető.

2.2 Hőkezelés és szerkezeti integritás

• Másodlagos edzés: Az M42 másodlagos keményedést mutat a megeresztés során. A meghatározott magas hőmérsékleteken (pl. 950°F/510°C vagy 1000°F/538°C) történő megeresztés a kioltási keménységgel megegyező vagy annál nagyobb megeresztési keménységet eredményezhet. Az általános szívósság javítása érdekében általában több megeresztési lépés ajánlott a megtartott anyag átalakításával. ausztenit.
• Szívósság: Bár az M42 jó szívóssággal rendelkezik, viszonylag alacsony szívósságú más szerszámacél típusokhoz képest. Ez néha lepattogzáshoz vezethet általános alkalmazásokban, ahol egy olyan minőség, mint az M2, jobban teljesíthet.

2.3 Megmunkálhatóság és feldolgozás

Az M42 szerszámacél megmunkálhatósági besorolása körülbelül 65 (ahol W1 szénacél = 100). Emellett viszonylag könnyen köszörülhetőnek is tekinthető.

3. M42 szerszámacél Hőkezelés

Egy ideálisan kezelt M42 szerszám több különálló fázison megy keresztül: előkészítés és előmelegítés, ausztenitesítés (edzés), edzés és megeresztés. Minden egyes szakasz elengedhetetlen a kívánt mikroszerkezet és mechanikai tulajdonságok kialakításához.

3.1 Előkészítés és előmelegítés

Az M42 szerszámacél magas hőmérsékletű edzése előtt elengedhetetlen a gondos előkészítés. Ez gyakran magában foglalja a kezdeti folyamatokat, például a lágyítást, amely lágyítja az acélt, finomítja mikroszerkezetét és felkészíti a hatékony edzésre. A szerszámok gömb alakúra is formázhatók a megmunkálhatóság javítása érdekében.

Az M42 szerszámacél hőkezelése jellemzően egy szakaszos előmelegítési fázist foglal magában, amely létfontosságú a hősokk és a potenciális repedések minimalizálása érdekében, különösen a változó keresztmetszetű szerszámok esetében.

• Az M42 gyakori előmelegítési hőmérséklete 815°C (1500°F).
• A cél az acél egyenletes hőmérsékletre emelése, csökkentve a feszültséget a kritikus ausztenitesedési szakasz előtt.

3.2 Ausztenitesítés (edzés)

Az ausztenitesítés az alapvető átalakulás. Itt a lágyított M42 szerszámacélt (főként ferrit és ötvözött keményfémeket) egy meghatározott magas hőmérsékletre hevítik. Ez a szerkezetet a következővé alakítja: ausztenit és feloldja az összetett ötvözetből készült keményfémeket, amelyek elengedhetetlenek a végső keménységhez és kopási jellemzőkhöz.

Az M42 szerszámacél ausztenitesítésének főbb paraméterei a következők:

• Hőmérséklet: Általában a következő tartományok között: 1180°C és 1190°C (2155°F és 2175°F). Egy tanulmány 1180 °C-ot (1453 K) határozott meg optimális ausztenitesítési hőmérsékletként.
• Tartási idő: Viszonylag rövid a gyorsacélokhoz, általában 2-6 perc amint az acél eléri a célhőmérsékletet. Például egy 4 perces áztatás 1190°C-on (2175°F) egy általános ajánlás. Az M42-es acél 1180°C-on 15-30 percig tartó tartása állandó mikroszerkezetet és keménységet mutatott.
• Vigyázat: Az ajánlott hőmérséklet vagy tartási idő túllépése káros lehet. Túlzott keményfém-oldódáshoz és nemkívánatos szemcsenövekedéshez vezethet, ami negatívan befolyásolhatja az acél tulajdonságait, beleértve a keménység csökkenését is az olyan jelenségek miatt, mint az Ostwald-érés, ha túl sokáig tartjuk (pl. 45 percig 1180°C-on).

3.3 Kioltás

Ausztenitesítés után az M42 szerszámacélt gyorsan lehűtik (kioltják), hogy az ausztenitből oxidációt (ausztenit) képezzenek. martenzitA martenzit kemény kristályszerkezet, amely vágási és kopásálló tulajdonságokat biztosít.

• Hűtőközeg: Ez levegő, olaj vagy sófürdő segítségével érhető el. Az M42 szerszámacél mélyen edzhető, és keresztmetszete teljes egészében jó keménységet ér el.
• Hűtési sebesség: A magas hűtési sebesség fontos. Befolyásolja a martenzit kezdeti (Ms) és befejező (Mf) hőmérsékletét, és befolyásolhatja a visszamaradó ausztenit mennyiségét.
• Edzett keménység: Az M42 szerszámacél jellemzően 65-68 HRC körüli edzett keménységet ér el.
  A megeresztés nélküli martenzit, bár nagyon kemény, ugyanakkor erősen feszültség alatt áll, törékeny és instabil. Ezért a megeresztés elengedhetetlen.

3.4 Edzés

A megeresztés, a kioltás utáni kritikus lépés, magában foglalja az M42 szerszámacél újramelegítését a kritikus átalakulási pontja alatti közbenső hőmérsékletre. Ez jelentősen javítja a használhatóságot és a teljesítményt számos mechanizmuson keresztül:

• Stresszoldás: Csökkenti a kioltásból eredő belső feszültségeket, ezáltal csökkentve a repedésre való hajlamot.
• Szilárdságnövelés: Jelentősen növeli a szívósságot, így az acél kevésbé rideg.
• Megtartott ausztenites átalakulás: A megmaradt ausztenitet (ami csökkentheti a keménységet és a méretstabilitást) friss martenzitté alakítja, amelyet a következő ciklusokban megeresztenek.
• Másodlagos edzés: M42 kiállítások másodlagos edzésFinom, komplex ötvözetű keményfémek válnak ki a megeresztés során, tovább növelve a keménységet. Az M42 kiváló melegkeménységéről ismert, elérheti akár a ... 69 HRC megeresztés után (általában kb. 538°C / 1000°F). Az optimális eredmények gyakran a másodlagos keménységi csúcs felső oldalán történő megeresztést jelentik.

Többszörös edzési ciklusok:

Az M42 szerszámacél több edzési ciklust igényel (általában kettőt-négyet) a megmaradt ausztenit teljes átalakulásának biztosításához és az új martenzit megeresztéséhez.

• Hőmérséklet: Az M42 megeresztési hőmérsékletei általában a következők: 510°C (950°F) és 538°C (1000°F) között.
• Áztatási idő: Minden egyes temperálási ciklus jellemzően áztatást foglal magában 2-4 óra a kiválasztott hőmérsékleten.

Feszültségcsökkentő edzés (megmunkálás után):

Jelentős mennyiségű köszörülés, hegesztés vagy szikraforgácsolás (EDM) után hőkezelt M42 acélon erősen ajánlott a végső feszültségmentesítést 14-28°C-kal (25-50°F) alacsonyabb hőmérsékleten végezni, mint az utolsó megeresztési hőmérséklet.

M42 szerszámacél edzési hőmérsékletei és a kapott keménység

Edzési hőmérséklet	Rockwell C.
Ahogy eloltották	65
900°F/480°C	67
950°F/510°C	68
540°C	67
565°C / 1050°F	66
595°C / 1100°F	62
620°C	56
650°C	50

3.5 Az M42 szerszámacél hőkezelési paramétereinek összefoglalása

A gyors áttekintés érdekében az M42 szerszámacél hőkezelésének tipikus paramétereit az alábbiakban foglaljuk össze:

Színpad	Cél	Tipikus hőmérséklet az M42 esetében	Tipikus tartási idő az M42-hez	Az M42-es autópályával kapcsolatos legfontosabb szempontok
Előmelegítés	Minimalizálja a hősokkot, készüljön fel az ausztenitesítésre	815°C (1500°F)	Mérettől/kemencétől függően változik	A fokozatos és egyenletes felmelegedés kulcsfontosságú.
Ausztenitesítés (edzés)	Karbidok feloldása, ausztenit képzése edzéshez	1180°C – 1190°C (2155°F – 2175°F)	2-6 perc a kívánt hőmérsékleten (pl. 4 perc áztatás)	Kerülje a túlzott hőmérsékletet/időt a szemcsenövekedés megakadályozása és az optimális keményfém-oldódás biztosítása érdekében.
Kioltás	Gyorsan lehűtve az ausztenitet kemény martenzitté alakítja	Hűtsük le kezelési hőmérsékletre	Gyors	Levegő, olaj vagy sófürdő. Az M42 mélyen edzhető. Edzés utáni szilárdság: ~65-68 HRC.
Edzés (többszörös)	Feszültségcsökkentés, szívósság növelése, megmaradt ausztenit átalakítása, másodlagos edzés	510°C – 538°C (950°F – 1000°F)	2-4 óra temperálásonként (2-4 temperálás ajánlott)	Kritikus a végső tulajdonságok (akár 69 HRC), a melegkeménység és a szerszámstabilitás eléréséhez.
Stresszoldó temperamentum (Ha szükséges, utólagos megmunkálás)	Csiszolás, hegesztés vagy szikraforgácsolás okozta feszültségek enyhítésére	14-28°C-kal (25-50°F) az utolsó temperálási hőmérséklet alatt	~1-2 óra	Biztosítja a szerszám épségét jelentős utóhőkezelési műveletek után.

4. Alkalmazások

4.1 Az M42 szerszámacél főbb alkalmazásai

Az M42 szerszámacél inherens erősségei miatt kedvelt anyag a precíziós és tartós vágószerszámokhoz. A gyárak és a gépműhelyek gyakran az M42-et használják a következőkhöz:

• Fúrók: Precíz furatok készítéséhez, különösen keményebb anyagokban, ahol más acélok idő előtt meghibásodhatnak.
• Marók: Ideális marási műveletekhez, amelyek éles, tartós vágóéleket igényelnek, amelyek ellenállnak a nagy forgácsolóerőknek.
• Dörzsárak: Meglévő furatok pontos átmérőjűre nagyítására szolgál, kihasználva az M42 szűk tűréshatárok fenntartásának képességét.
• Csapok: Belső menetek vágásához, ahol a kopásállóság kulcsfontosságú az állandó menetminőség szempontjából.
• Marók: Beleértve a marógépekben használt különféle marószerszámokat az alakításhoz és az anyagleválasztáshoz.

4.2 M42 szerszámacéllal megmunkálható anyagok

Az M42 szerszámacél kiváló teljesítményt nyújt számos anyag megmunkálásakor, különösen azoknál, amelyek kihívást jelentenek a hagyományos szerszámacélok számára. Magas kobalttartalma jelentősen hozzájárul hatékonyságához a következő esetekben:

Anyagkategória	Konkrét példák és jellemzők	Miért kiemelkedő az M42?
Nagy keménységű anyagok	35-50 HRC-nél keményebb anyagok.	Nagy igénybevétel mellett is megőrzi vágóélét és keménységét.
Nehezen megmunkálható ötvözetek	Repülőgépipari ötvözetek (pl. szuperötvözetek), hőkezelt nagy szilárdságú acélok.	Kiváló melegkeménység és kopásállóság a koptató és szívós anyagok ellen.
Rozsdamentes acélok	Különböző minőségű rozsdamentes acél.	Kopásálló és éles marad ragacsos vagy edzett anyagok vágása során.
Színesfémek	Alumínium, sárgaréz.	Tiszta vágásokat és hosszabb szerszámélettartamot biztosít a magas kopásállóságnak köszönhetően.

5. Egyenértékű osztályzatok

• DIN 17350: 1.3247 / HS 2-9-1-8
• JIS G4403: SKH59
• GB/T 1299: W2Mo9Cr4VCo8