Stal narzędziowa 3Cr2Mo | P20

3. Obróbka cieplna

Obróbka cieplna stali narzędziowej 3Cr2Mo (P20) ma kluczowe znaczenie dla jej ostatecznych właściwości i wydajności w zastosowaniach formowych, zapewniając odpowiednią twardość, wytrzymałość i stabilność.

3.1 Zrozumienie wstępnie hartowanej stali 3Cr2Mo (P20)

3Cr2Mo (P20) jest często dostarczany wstępnie zahartowany do 28-35 HRC. Minimalizuje to odkształcenia po obróbce, ponieważ hartowanie i odpuszczanie w wysokiej temperaturze są wykonywane przez producenta. W przypadku przeróbki lub rozpoczęcia od stanu wyżarzonego, zrozumienie pełnego procesu obróbki cieplnej jest kluczowe.

3.2 Kompleksowy przewodnik po obróbce cieplnej dla 3Cr2Mo (P20)

Poniżej przedstawiono typowe obróbka cieplna dla stali 3Cr2Mo.

3.2.1 Wstępna obróbka cieplna (jeśli wymagana)

Zmiękczają stal przed obróbką mechaniczną lub poprawiają jej strukturę.

Wyżarzanie: Cel ≤229 HBW dla obrabialności.

• Wyżarzanie izotermiczne (opcja 1): Podgrzać do temperatury 840–860°C (2–3 godz.), schłodzić do temperatury 710–730°C (3–4 godz.), schłodzić w piecu do temperatury poniżej 500°C, a następnie schłodzić na powietrzu.
• Wyżarzanie izotermiczne (opcja 2): Podgrzać do 850°C (2-4 godz.), schłodzić do 720°C (4-6 godz.), a następnie schłodzić w piecu.
• Odpuszczanie w wysokiej temperaturze (zmiękczanie): 720–740°C (1–2 godz.), chłodzenie w piecu (≤229 HBW).
• Alternatywne hartowanie: 650-680°C (≤225 HBW).

Normalizowanie: Podgrzać do temperatury 900-920°C, schłodzić w spokojnym powietrzu w celu rozdrobnienia ziarna.

3.2.2 Proces hartowania dla 3Cr2Mo (P20)

W ten sposób stal przekształca się w twardy martenzyt.

Przybliżone temperatury przemiany: Ac1: ~770°C; Ac3: ~825°C; Ms: ~335°C; Mf: ~180°C.

Procedura:

1. Podgrzewanie wstępne: Często zalecane.
2. Austenityzowanie: Podgrzać do 850-880°C (lub 880-900°C). Utrzymać do całkowitego austenityzacji.
3. Gaszenie:

• Nośniki: Najczęściej spotykane są oleje, rzadziej woda.
• Oczekiwana twardość (hartowanie olejowe w temperaturze 850-880°C): ok. 50-52 HRC (lub ≥50 HRC).
• Opcja hartowania izotermicznego (900°C w medium o temperaturze 180–220°C): około 47–48 HRC.

3.2.3 Hartowanie – dostosowywanie właściwości 3Cr2Mo (P20)

Odpuszczanie zmniejsza kruchość, łagodzi naprężenia i poprawia wytrzymałość.

• Standardowe hartowanie wstępne (28-35 HRC): odpuszczanie w temperaturze 580-640°C.
• Wyższa twardość: Stosować niższe temperatury odpuszczania.

• Czas trwania: Zwykle 1–2 godziny.
• Wiele cykli: W celu uzyskania optymalnych właściwości często zaleca się przeprowadzenie dwóch lub trzech cykli.
• Chłodzenie: Powietrze lub olej.

Wpływ temperatury odpuszczania: Wyższe temperatury na ogół zmniejszają twardość i wytrzymałość, lecz zwiększają ciągliwość i wytrzymałość.

3.3 Zaawansowane metody obróbki powierzchni dla 3Cr2Mo (P20)

Aby zwiększyć odporność powierzchni na zużycie/korozję lub polerowanie:

• Metody: nawęglanie, azotowanie (gaz/jon), węgloazotowanie.
• Azotowanie: Może znacznie zwiększyć twardość powierzchni (np. 650 HV do 950-1100 HV). Miękkie azotowanie (570°C, 2 godz.) może dać twardość powierzchni ~700 HV (głębokość ~0,1 mm).
• Obróbka końcowa: Często następuje końcowe polerowanie.

3.4 Kluczowe zagadnienia dotyczące obróbki cieplnej 3Cr2Mo (P20)

Choć często dostarczane wstępnie utwardzone, właściwości 3Cr2Mo (P20) są precyzyjnie regulowane poprzez kontrolowane austenitowanie, hartowanie i odpuszczanie. Obróbka powierzchni, taka jak azotowanie, oferuje dalsze udoskonalenia. Aby uzyskać zoptymalizowane wyniki, skonsultuj się z ekspertami metalurgicznymi lub dostawcą stali.