4Cr5MoSiV1 Stal narzędziowa do pracy na gorąco

W firmie Aobo Steel intensywnie pracujemy ze stalą narzędziową do obróbki na gorąco 4Cr5MoSiV1, znaną na całym świecie również jako H13 (AISI) lub SKD61 (JIS). Dzięki ponad 20-letniej specjalizacji w kuciu stali narzędziowej mamy dogłębną wiedzę na temat możliwości i zastosowań tego materiału. Ta chromowo-molibdenowa stal narzędziowa do obróbki na gorąco jest niezawodnym wyborem do wymagających zastosowań, oferując silną równowagę wytrzymałości i wydajności w wysokich temperaturach.

1. 4Cr5MoSiV1 Skład chemiczny stali narzędziowej

Zrozumienie składu jest kluczowe dla zrozumienia wydajności. Typowy rozkład chemiczny (według wagi%) dla 4Cr5MoSiV1 to:

• Węgiel (C): 0.32% – 0.45%
• Krzem (Si): 0.80% – 1.20%
• Mangan (Mn): 0.20% – 0.50%
• Chrom (Cr): 4.75% – 5.50%
• Molibden (Mo): 1.10% – 1.75%
• Wanad (V): 0.80% – 1.20%
• Fosfor (P):≤ 0,030%
• Siarka (S):≤ 0,030%

Elementy te współdziałają ze sobą:

• Chrom: Zwiększa twardość i odporność na zużycie.
• Molibden: Krytyczne dla wytrzymałości i odporności na pełzanie w wysokich temperaturach.
• Wanad: Zwiększa odporność na zużycie i udoskonala strukturę ziarna, co przekłada się na lepszą wytrzymałość.
• Krzem i mangan: Pomagają w odtlenianiu, zwiększają hartowność i wytrzymałość.

2. Kluczowe właściwości i charakterystyki wydajnościowe

W oparciu o nasze doświadczenie, 4Cr5MoSiV1 oferuje szereg zalet:

• Utwardzanie na powietrzu: Ułatwia to obróbkę cieplną i zmniejsza ryzyko odkształceń w porównaniu ze stalami hartowanymi w oleju.
• Wytrzymałość w wysokiej temperaturze: Skutecznie zachowuje twardość i wytrzymałość w podwyższonych temperaturach pracy.
• Dobra wytrzymałość i odporność na zmęczenie cieplne: Niezbędne w przypadku narzędzi poddawanych powtarzającym się cyklom nagrzewania i chłodzenia.
• Odporność na zużycie: Zapewnia trwałość w zastosowaniach o dużej liczbie styków.
• Rezystancja skali: Zmniejszona tendencja do tworzenia się kamienia podczas hartowania na powietrzu.

Ważne jest, aby prawidłowo zarządzać twardością; nadmierna twardość może czasami prowadzić do problemów ze zmęczeniem, szczególnie w zastosowaniach takich jak odlewanie ciśnieniowe aluminium. Zazwyczaj zalecamy maksymalną temperaturę pracy około 600°C.

3. Stal narzędziowa 4Cr5MoSiV1 Wytyczne dotyczące obróbki cieplnej

Właściwa obróbka cieplna jest kluczowa dla uzyskania pożądanych właściwości. Aobo Steel ma duże doświadczenie w kontrolowaniu tych procesów.

3.1 Wyżarzanie

• Proces: Podgrzać do temperatury 860–890°C, utrzymać przez 3–4 godziny, schłodzić w piecu do temperatury 500°C, a następnie schłodzić na powietrzu.
• Docelowa twardość: ≤ 229 HBW.

3.2 Hartowanie

• Austenityzowanie: Podgrzać do temperatury 1020-1080°C.
• Gaszenie: Chłodzenie olejem lub powietrzem.
• Twardość wynikowa: Zwykle 56-58 HRC.
• Wielkość ziarna: ASTM 8-11 (w zależności od temperatury hartowania).

3.3 Hartowanie

• Proces: Zwykle hartowane w temperaturze 560-580°C, chłodzone powietrzem. Podwójne hartowanie jest powszechne, przy czym drugie hartowanie jest nieco chłodniejsze.
• Typowa twardość: 47-49 KPZR.
• Notatka: Konkretne zastosowania (np. duże matryce kuźnicze, formy odlewnicze) mogą wymagać dostosowanych temperatur i docelowych twardości (np. 37-41 HRC lub 42-47 HRC). Odprężanie w temperaturze ~200°C po obróbce mechanicznej jest również opcją.

3.4 Obróbka powierzchni

• Azotowanie: Azotowanie gazowe można stosować po hartowaniu i odpuszczaniu (np. bazowo 32-38 HRC lub 46-50 HRC) w celu znacznego zwiększenia twardości powierzchni i odporności na zużycie, co jest szczególnie powszechne w przypadku matryc do wytłaczania aluminium.

4. Stal narzędziowa 4Cr5MoSiV1 Typowe zastosowania

Dzięki swojej wszechstronności stop 4Cr5MoSiV1 jest stosowany w wielu gałęziach przemysłu:

• Odlewanie ciśnieniowe: Matryce do stopów aluminium i miedzi, o podstawowym zastosowaniu.
• Wytłaczanie na gorąco: Matryce do aluminium, miedzi i czasami stali.
• Kucie: Produkcja matryc do kucia młotkowego i prasowego, stempli i kołków rdzeniowych.
• Formowanie tworzyw sztucznych: Formy wtryskowe do polimerów takich jak poliwęglan i poliamid.
• Elementy konstrukcyjne: Części pracujące w średniej temperaturze (400-500°C) w zastosowaniach lotniczych.

5. Jakość i dostawa materiałów

Konsystencja i czystość 4Cr5MoSiV1 bezpośrednio wpływają na żywotność i wydajność narzędzi. Czynniki takie jak precyzyjna kontrola chemiczna, niski poziom fosforu i siarki oraz minimalne wtrącenia są krytyczne. W Aobo Steel wykorzystujemy naszą sieć ponad 40 stabilnych dostawców i nasze rozległe doświadczenie w kuciu, aby zapewnić materiały najwyższej jakości. Procesy takie jak Przetapianie elektrożużlowe (ESR) można wykorzystać do produkcji czystszej, bardziej jednorodnej stali do wymagających zastosowań, w których wymagana jest doskonała polerowalność i odporność na zmęczenie.

6. Zagadnienia dotyczące obróbki skrawaniem

Obróbka 4Cr5MoSiV1, szczególnie po hartowaniu, wymaga użycia odpowiednich narzędzi i technik. Zazwyczaj zalecamy wykonywanie zgrubnych operacji obróbki przed obróbką cieplną w celu uproszczenia procesu.

Jeśli masz szczególne wymagania dotyczące swojej aplikacji 4Cr5MoSiV1, skontaktuj się z nami w Aobo Steel. Dzięki naszej głębokiej wiedzy na temat stali narzędziowej możemy zapewnić odpowiedni materiał i wsparcie techniczne.