6CrW2Si Stal Przegląd techniczny

Przegląd techniczny stali 6CrW2Si: 6CrW2Si to wszechstronna stal narzędziowa stopowa, która jest skuteczna zarówno w zastosowaniach na zimno, jak i na gorąco, szczególnie tam, gdzie odporność na uderzenia i zużycie są czynnikami krytycznymi. Jest uznawana za gatunek odporny na uderzenia i jest powszechnie stosowana do matryc do kucia na zimno. W porównaniu do gatunków 4CrW2Si i 5CrW2Si, 6CrW2Si zazwyczaj osiąga wyższą twardość po hartowaniu i oferuje lepszą wytrzymałość w podwyższonych temperaturach.

Użytkownicy powinni jednak być świadomi pewnych cech. W większych przekrojach poprzecznych występuje tendencja do segregacji węglika pasmowego, co może zmniejszyć wytrzymałość. Ponadto gatunek ten jest wrażliwy na odwęglenie podczas nagrzewania, a kontrolowanie odkształceń podczas procesu hartowania wymaga szczególnej uwagi.

1. Stal 6CrW2Si Skład chemiczny(GB/T 1299-2000 / GB/T 1299-2014 (T40296))

• Węgiel (C):55 – 0.65%
• Krzem (Si):50 – 0.80%
• Mangan (Mn):≤ 0,40%
• Chrom (Cr):10 – 1.30%
• Wolfram (W):20 – 2.70%
• Fosfor (P):≤ 0,030%
• Siarka (S):≤ 0,030%
• Nikiel (Ni):≤ 0,30% (≤ 0,25% w standardzie z 2014 r.)
• Miedź (Cu):≤ 0,30% (≤ 0,25% w standardzie z 2014 r.)

2. Stal 6CrW2Si Równoważne oceny międzynarodowe

• ISO: 60WCrV8
• PL: 60WCrV8
• HAŁAS: 2550 (lub 60WCrV7)
• ASTM: S1 (T41901)
• JIS: SKS4
• NF (Francja): 55WC20
• UNI (Włochy): 55WCrV8
• SIS (Szwecja): 2550

3. Stal 6CrW2Si Właściwości fizyczne

Kluczowe temperatury transformacji dla 6CrW2Si wynoszą w przybliżeniu:

• Ak1: 775 °C
• Ak3: 810 °C
• SM: 280 °C
• Ar1: 700 °C

4. Stal 6CrW2Si Obróbka cieplna

Właściwy obróbka cieplna ma kluczowe znaczenie dla uzyskania pożądanych właściwości 6CrW2Si.

4.1 Kucie

• Ogrzewanie:Sztabki: 1170-1200 °C; Kęsy: 1150-1170 °C.
• Początkowa temperatura kucia:Sztabki: 1150-1180 °C; Kęsy: 1100-1140 °C.
• Temperatura kucia końcowego:Sztabki: ≥ 850 °C; Kęsy: ≥ 800 °C.
• Chłodzenie: Po kuciu konieczne jest powolne chłodzenie.

4.2 Wyżarzanie

• Wyżarzanie ogólne: Podgrzać do 800-820 °C, utrzymać przez 3-5 godzin, schłodzić piec do temperatury poniżej 550 °C, a następnie schłodzić na powietrzu. Oczekiwana twardość: 229-285 HBW. Mikrostruktura: Granulowany perlit z niewielkimi węglikami.
• Wyżarzanie izotermiczne: Podgrzać do 830-840°C (2-3h), schłodzić piec do 680-700°C, utrzymać (3-4h), schłodzić piec do 500°C, następnie schłodzić powietrzem. Twardość ≤ 289 HBW.
• Odpuszczanie w wysokiej temperaturze (w celu zwiększenia obrabialności): Podgrzać do temperatury 700–730 °C, utrzymać przez 2–4 godziny, a następnie wysuszyć w piecu lub na powietrzu.

4.3 Gaszenie

• Temperatura: 860 – 900 °C.
• Średni: Olej (w temperaturze 20-40 °C).
• Oczekiwana twardość: ≥ 57 HRC po schłodzeniu do temperatury oleju.

4.4 Odpuszczanie

Temperatura odpuszczania zależy od wymagań zastosowania:

• Łagodzenie stresu/stabilizacja: Hartować w temperaturze 200-250 °C (olej lub stopiony alkali). Chłodzić powietrzem. Twardość: 53-58 HRC.
• Zmniejszona twardość/odciążenie: Odpuszczać w temperaturze 430-470 °C (piec powietrzny lub stopiony alkalia/azotan). Chłodzenie powietrzem. Twardość: 45-50 HRC.
• Hartowanie kruchości: Należy pamiętać o niewielkiej kruchości odpuszczania występującej w temperaturze 300–350 °C.
• Typowe punkty hartowania: Odpuszczanie w temperaturze około 250 °C daje 54-56 HRC. Odpuszczanie w temperaturze około 450 °C daje 50-52 HRC z ulepszoną udarnością.

4.5 Twardość w zależności od temperatury odpuszczania (po hartowaniu w oleju w temperaturze 880°C):

• Niehartowane: ~59 HRC
• 200 °C: ~56 HRC
• 400 °C: ~49 HRC
• 600 °C: ~35 HRC

5. Właściwości mechaniczne

• Twardość: Wysoka twardość po hartowaniu (może osiągnąć 60-62 HRC).
• Wytrzymałość: Stosunkowo wysoki, choć potencjalnie niższy na większych przekrojach ze względu na segregację węglików.
• Wytrzymałość: Dobra wytrzymałość w wysokich temperaturach i wysoka wytrzymałość zmęczeniowa.
• Odporność na zużycie: Dobra odporność na zużycie, nieco lepsza niż 5CrW2Si.
• Odporność na temperowanie: Dobra odporność na zmiękczanie podczas odpuszczania.

6. Aplikacje

6CrW2Si to solidny wybór do produkcji narzędzi i matryc narażonych na obciążenia udarowe i wymagających wysokiej odporności na zużycie. Jest często stosowany do:

• Ciężkie matryce do wykrawania i formowania (gdzie zużycie/zapadnięcie się jest przyczyną awarii).
• Elementy narzędzi pneumatycznych.
• Uderzenie ginie.
• Ostrza do cięcia na zimno.
• Wykrojniki i matryce do przycinania.
• Narzędzia pneumatyczne.
• Nitownice do nitowania na gorąco.
• Trzpienie przebijające (do odlewania ciśnieniowego stopów lekkich w wysokiej temperaturze).
• Matryce do kucia na gorąco.
• Narzędzia do obróbki wykańczającej odlewów.

Stanowi praktyczną alternatywę w następujących przypadkach:

• Stale narzędziowe węglowe nie mają wystarczającej nośności.
• Standardowe gatunki hartowane w oleju nie zapewniają wystarczającej twardości.
• Stale typu Cr12 są podatne na pękanie.
• Stal szybkotnąca (HSS) nie jest ekonomicznie uzasadniona ze względu na wymaganą odporność na zużycie.

W porównaniu ze stalami szybkotnącymi typu W, takimi jak SKH2, 6CrW2Si może być stosowany jako zamiennik dla różnych matryc do obróbki na gorąco i na zimno, stempli i narzędzi skrawających, choć wytrzymałość może być niższa w przypadku większych rozmiarów.