Stal Cr12Mo1V1

Stal Cr12Mo1V1 to wysokowęglowa, wysokochromowa stal narzędziowa klasyfikowana jako stal matrycowa do obróbki na zimno, oferująca wysoką odporność na zużycie i wytrzymałość. Ze względu na obecność twardych węglików eutektycznych, które są podstawą jej odporności na zużycie, jest często określana jako stal ledeburytowa.

Kluczową cechą Cr12Mo1V1 jest jego skład, a konkretnie wyższe poziomy molibdenu (Mo) i wanadu (V) w porównaniu ze starszym gatunkiem Cr12MoV. To ulepszone stopowanie udoskonala mikrostrukturę stali i wielkość ziarna, bezpośrednio poprawiając charakterystykę wydajności.

1. Skład chemiczny stali Cr12Mo1V1 (Norma odniesienia: GB/T 1299)

Typowy skład chemiczny (ułamek masowy %) jest następujący:

• Węgiel (C):40 – 1.60%
• Krzem (Si):≤0,60%
• Mangan (Mn):≤0,60%
• Chrom (Cr): 0 – 13.0%
• Molibden (Mo):70 – 1.20%
• Wanad (V):50 – 1.10%
• Fosfor (P):≤0,030%
• Siarka (S):≤0,030%
• Kobalt (Co):≤1,10%

Należy zwrócić uwagę na znacznie wyższy zakres wanadu niż w przypadku Cr12MoV, co przyczynia się do poprawy jego właściwości.

2. Zalety wydajnościowe

Cr12Mo1V1 zapewnia lepszą ogólną wydajność w porównaniu do Cr12MoV, co jest widoczne przede wszystkim jako wyższa odporność na zużycie i lepsza wytrzymałość. Zwiększona zawartość Mo i V sprzyja drobniejszym, bardziej równomiernie rozłożonym cząstkom węglika. Te węgliki są kluczowe dla odporności na zużycie ścierne. Udoskonalona mikrostruktura poprawia również odporność stali na pękanie i odpryskiwanie pod wpływem naprężeń eksploatacyjnych.

W praktyce jego odpowiednik klasy D2 wykazuje znacznie dłuższą żywotność (według raportów 5-6 razy) niż Cr12MoV w zastosowaniach takich jak koła walcownicze do gwintów i matryce do tłoczenia na zimno.

3. Stal narzędziowa Cr12Mo1V1 Obróbka cieplna

3.1 Warunki dostawy: Zwykle dostarczane w stanie wyżarzonym dla zapewnienia dobrej obrabialności (twardość ≤255 HBW).

3.2 Utwardzanie: Wymagane hartowanie. Typowe temperatury austenityzacji mieszczą się w zakresie od 1030 °C do 1050 °C. Metody hartowania (powietrze, olej, kąpiel solna) zależą od rozmiaru przekroju i potrzeb kontroli odkształceń.

3.3 Hartowanie: Niezbędne po hartowaniu w celu zmniejszenia kruchości i uzyskania docelowej równowagi twardości i wytrzymałości.

• Odpuszczanie w niższej temperaturze (np. 190-210°C, często przeprowadzane dwukrotnie) pozwala na osiągnięcie wysokiej twardości (około 59 HRC).
• Hartowanie wtórne przeprowadza się w wyższych temperaturach (np. około 500-530°C, często przy podwójnym odpuszczaniu, podobnie jak w przypadku SKD11), co potencjalnie zwiększa wytrzymałość przy zachowaniu wysokiej twardości.

3.4 Optymalizacja: Aby uzyskać optymalną wydajność, konkretny cykl obróbki cieplnej musi być dostosowany do geometrii, rozmiaru i końcowych właściwości narzędzia.

4. Odpowiedniki międzynarodowe

Do powszechnie stosowanych równoważnych ocen w innych normach należą:

• Stany Zjednoczone (ASTM/UNS): D2 / T30402
• Japonia (JIS): SKD11
• Niemcy (DIN): 1.2379 / X155CrVMo12-1

5. Zastosowania stali narzędziowej Cr12Mo1V1

Ze względu na swoje doskonałe właściwości, Cr12Mo1V1 jest szeroko stosowany do produkcji wymagających narzędzi i matryc do obróbki na zimno, wymagających wysokiej odporności na zużycie i stabilności wymiarowej:

• Umiera: Skomplikowane wykrojniki, wykrojniki (w tym do stali silikonowej), wykrojniki do przycinania, wykrojniki do kołnierzy, wykrojniki do ciągnienia drutu, wykrojniki do wytłaczania na zimno, wykrojniki do głębokiego tłoczenia, blachy/wykrojniki do walcowania gwintów, wykrojniki do kucia na zimno, wykrojniki do zawijania.
• Narzędzia: Nożyce do cięcia na zimno, piły tarczowe, narzędzia standardowe, przyrządy pomiarowe.
• Formy: Odporne na zużycie matryce do formowania tworzyw sztucznych, szczególnie duże, skomplikowane, o wysokiej precyzji oraz te do tworzyw termoutwardzalnych.