Właściwości stali narzędziowej 4CrW2Si

Stal narzędziowa 4CrW2Si to stal narzędziowa stopowa zawierająca chrom (Cr), wolfram (W) i krzem (Si) jako główne pierwiastki stopowe. Gatunek ten jest znany ze swojej wydajności w określonych zastosowaniach narzędziowych wymagających równowagi wytrzymałości, twardości i wytrzymałości, szczególnie w warunkach uderzeniowych.

1. Stal narzędziowa 4CrW2Si Skład chemiczny (GB/T 1299—2000)

Typowy skład chemiczny stali 4CrW2Si jest następujący:

• Węgiel (C): 0.35% – 0.45%
• Krzem (Si): 0.80% – 1.10%
• Mangan (Mn):≤ 0,40%
• Chrom (Cr): 1.00% – 1.30%
• Wolfram (W): 00% – 2.50%
• Fosfor (P): ≤ 0,030%
• Siarka (S): ≤ 0,030%
• Miedź (Cu): ≤ 0,25% (Typowy limit)
• Nikiel (Ni): ≤ 0,25% (Typowy limit)

2. Stal narzędziowa 4CrW2Si Właściwości

2.1 Mocne strony

• Dobra wytrzymałość i twardość, szczególnie w podwyższonych temperaturach.
• Osiąga wysoką wytrzymałość po odpowiednim odpuszczaniu.
• Zapewnia odpowiednią hartowność i wytrzymałość w wysokich temperaturach.
• Stosunkowo niska wrażliwość na odwęglenie, odkształcenia i pękanie podczas obróbki cieplnej w porównaniu do innych stali narzędziowych.
• Podczas gdy podstawowa zawartość węgla zapewnia umiarkowaną początkową twardość, nawęglanie i późniejsze hartowanie znacznie zwiększają twardość powierzchni, przy jednoczesnym zachowaniu wytrzymałości rdzenia, co przekłada się na doskonałe ogólne właściwości mechaniczne w wymagających zastosowaniach.

2.2 Rozważania

• Ten gatunek stali jest podatny na odwęglanie, dlatego podczas obróbki cieplnej konieczna jest staranna kontrola atmosfery.
• Kontrola zniekształceń powstających w wyniku gaszenia może wymagać szczególnej uwagi.
• Niektóre stale narzędziowe ze stopami molibdenu (Mo) lub niklu (Ni) charakteryzują się niższą odpornością na zużycie ścierne i udarnością.

3. Stal narzędziowa 4CrW2Si Zastosowania

4CrW2Si nadaje się do narzędzi i matryc pracujących pod dużymi obciążeniami udarowymi. Typowe zastosowania obejmują:

• Narzędzia pneumatyczne (napędzane wiatrem)
• Kompozytowe wykrojniki i matryce do przycinania
• Wykrojniki
• Nożyce do cięcia na zimno
• Matryce do kucia na gorąco o średnim naprężeniu
• Formy odlewnicze (do zastosowań nieprzekraczających umiarkowanych temperatur)
• Ostrza nożyc do zimnego metalu
• Skrobaki do narzędzi walcowniczych
• Bloki matrycowe do wykrawania na zimno i przycinania
• Kołki wypychające i stemple
• Narzędzia do obróbki drewna
• Mniejsze matryce do pracy na gorąco

Po nawęglaniu i hartowaniu może być również stosowany do:

• Wytrzymałe matryce do tłoczenia na zimno
• Duże i średnie, ciężkie stemple do kucia na zimno
• Precyzyjne matryce do prasowania

4. Wytyczne dotyczące obróbki cieplnej stali narzędziowej 4CrW2Si

4.1 Wyżarzanie / wstępna obróbka

• Wyżarzanie standardowe: Podgrzać do 800-820°C, utrzymać przez 3-5 godzin. Ostudzić w piecu do temperatury poniżej 550°C, następnie schłodzić na powietrzu. Docelowa twardość: 229-285 HBW (Struktura: Granulowany perlit + małe węgliki).
• Odpuszczanie w wysokiej temperaturze (w celu poprawy obrabialności): Podgrzać do 710-740°C, utrzymać 3-6 godzin. Ostudzić piec lub schłodzić powietrzem.

4.2 Hartowanie (odpuszczanie)

• Temperatura hartowania: 860-900°C
• Medium do gaszenia: Olej (zwykle 20-40°C)
• Oczekiwana twardość (po hartowaniu): ≥53 HRC

4.3 Odpuszczanie

• Odpuszczanie należy wykonać natychmiast po hartowaniu, aby uzyskać pożądane właściwości końcowe i pozbyć się naprężeń.
• W celu uzyskania wysokiej twardości (odprężanie/stabilizacja): Odpuszczać w temperaturze 200-250°C (olej lub stopiona sól). Chłodzić powietrzem. Oczekiwana twardość: 53-58 HRC.
• Dla zwiększonej wytrzymałości (mniejszej twardości): Odpuszczać w temperaturze 430-470°C (piec powietrzny, kąpiel solna lub stopiony alkaliczny) i chłodzić powietrzem. Oczekiwana twardość: 45-50 HRC.
• (Uwaga: twardość maleje wraz ze wzrostem temperatury odpuszczania. Przykład: po hartowaniu w oleju w temperaturze 880°C, 2-godzinne odpuszczanie w temperaturze 100°C ≈ 54 HRC; 2-godzinne odpuszczanie w temperaturze 600°C ≈ 32 HRC.

5. Zalecenia dotyczące kucia stali narzędziowej 4CrW2Si

5.1 Temperatura ogrzewania:

• Sztabki: 1180-1200°C
• Kęsy: 1150-1170°C

5.2 Początkowa temperatura kucia:

• Sztabki: 1150-1180°C
• Kęsy: 1120-1150°C

5.3 Temperatura kucia wykańczającego: ≥850°C

5.4 Chłodzenie po kuciu: Zalecane jest powolne chłodzenie.