Stal narzędziowa 7CrSiMnMoV: kompleksowy przewodnik

Stal narzędziowa 7CrSiMnMoV, często nazywana stalą CH-1, to wyróżniająca się niskostopowa stal matrycowa do obróbki na zimno, która zyskała reputację w branży dzięki swoim wyjątkowym właściwościom. Co ją wyróżnia? Jest szczególnie dobrze przystosowana do hartowania płomieniowego, oferując doskonałą hartowność, szeroki zakres temperatur hartowania i niską tendencję do przegrzewania. Oznacza to, że pozostaje stabilna podczas obróbki cieplnej przy minimalnych odkształceniach — znacząca zaleta dla producentów poszukujących niezawodności i precyzji.

1. 7CrSiMnMoV stal narzędziowa Skład chemiczny

• Węgiel (C): 0.65 – 0.75%
• Krzem (Si): 0.85 – 1.15%
• Mangan (Mn): 0.65 – 1.05%
• Fosfor (P): ≤ 0,030%
• Siarka (S): ≤ 0,030%
• Chrom (Cr): 0.90 – 1.20%
• Molibden (Mo): 0.20 – 0.50%
• Wanad (V): 0.15 – 0.30%

To właśnie ta mieszanka nadaje stali wytrzymałość, twardość i odporność na zużycie, dzięki czemu doskonale nadaje się do zastosowań w trudnych warunkach.

2. Stal narzędziowa 7CrSiMnMoV Zastosowania

Ta stal to prawdziwy koń roboczy, który znajduje zastosowanie w szerokiej gamie narzędzi i matryc. Oto, gdzie się sprawdza:

• Duże matryce wsuwane i wykrojniki
• Stemple i matryce formujące
• Matryce do głębokiego tłoczenia i matryce do tłoczenia na zimno
• Formy specjalistyczne jak formy bakelitowe i gliniane
• Narzędzia tnące takie jak ostrza do nożyc i noże do cięcia papieru
• Komponenty przemysłowe, w tym rolki i prowadnice narzędzi maszynowych

Jest to również narzędzie do dużych matryc, takich jak te używane do zewnętrznych paneli samochodowych i matryc do gięcia na zimno. W rzeczywistości przewyższa inne stale, takie jak GCr15 i Cr12MoV, pod względem żywotności narzędzi do zadań przebijania i wykrawania. Ponadto jest przydatne jako wkładka do dużych matryc tłoczących, gdzie lokalne hartowanie upraszcza produkcję.

3. Procesy obróbki cieplnej stali narzędziowej 7CrSiMnMoV

Aby uzyskać najlepsze rezultaty przy użyciu stali 7CrSiMnMoV, obróbka cieplna jest kluczowy. Oto jak to się robi:

3.1 Kucie

Zacznij od podgrzania stalowych kęsów do 1100-1200°C, następnie zakończ w 800-850°C i pozwól im powoli ostygnąć. Podgrzanie wstępne do 800-900°C zapewnia równomierne nagrzewanie się wszystkiego, co tworzy podstawę do uzyskania solidnego rezultatu.

3.2 Obróbka wstępna

• Normalizowanie: Podgrzanie do temperatury 840–860°C umożliwia rozdrobnienie struktury ziarna, usunięcie węglików sieciowych i ułatwienie obróbki skrawaniem.
• Wyżarzanie izotermiczne: Podgrzać do 820-840°C, trzymać przez kilka godzin, następnie powoli schłodzić do około 680-700°C przed zakończeniem chłodzeniem powietrzem. Obie metody osiągają twardość 217-241 HBW.

3.3 Hartowanie

To tutaj stal staje się wytrzymała. Podgrzej ją do 860-920°C i szybko schłódź — olej lub powietrze działają. Hartowanie olejowe w 860°C może osiągnąć twardość 62 HRC, podczas gdy chłodzenie powietrzem osiąga 59 HRC. Nawet w próbce 80 mm nadal osiągniesz 60 HRC na głębokości 30 mm, co pokazuje jej imponującą hartowność.

3.4 Hartowanie

Po hartowaniu odpuszczaj w temperaturze 160-200°C, aby uzyskać równowagę między twardością a wytrzymałością, uzyskując twardość 58-62 HRC. W przypadku mniejszych części rozwiązaniem może być samoodpuszczanie.

3.5 Zabiegi utwardzania powierzchni

Hartowanie płomieniowe jest tutaj przełomem — podgrzej formę do 180-200°C, a następnie podgrzej ją do 900-1000°C i schłodź na powietrzu. Jest to idealne rozwiązanie do wydłużenia żywotności matrycy, szczególnie w zastosowaniach motoryzacyjnych. Inna opcja? Obróbka dyfuzyjna wanadu w kąpieli boraksowej, tworząca warstwę o grubości 10-15 μm o twardości 2820-3010 HV, zapewniającą najwyższą odporność na zużycie.

4. Właściwości fizyczne

Oto krótki przegląd tego, co sprawia, że ta stal działa:

• Temperatury krytyczne: Ac1: ~776°C, Ac3: ~834°C, Ar1: ~694°C, Ar3: ~732°C, Ms: ~211°C
• Współczynnik rozszerzalności liniowej: Zakres od 12,7 × 10^ (- 6)/°C (11-100°C) do 14,3 × 10^ (- 6)/°C (11-500°C), zmieniający się w zależności od temperatury.

Statystyki te pomagają przewidzieć, jak maszyna poradzi sobie z upałem i stresem w pracy.

5. Wnioski

Jeśli chodzi o matryce i narzędzia do obróbki na zimno, stal 7CrSiMnMoV jest doskonałym wyborem. Połączenie wysokiej twardości, dużej odporności na zużycie i solidnej wytrzymałości — a także krawędzi hartowanej płomieniowo — sprawia, że jest to ulubiony materiał do wszystkiego, od matryc samochodowych po precyzyjne narzędzia tnące. Dzięki odpowiedniej obróbce cieplnej stal ta zapewnia wydajność i trwałość, na które producenci mogą liczyć.