Przewodnik po obróbce cieplnej stali narzędziowej D6

Celem Stal narzędziowa D6 cieplna Obróbka cieplna polega na przekształceniu jej wyżarzanej struktury, składającej się głównie z ferrytu i węglików stopowych, w hartowaną i odpuszczoną strukturę martenzytyczną. Jeśli obróbka cieplna nie zostanie przeprowadzona prawidłowo, stal D6 może również wykazywać słabe właściwości.

Czym jest stal narzędziowa D6? Stal narzędziowa D6 to wysokowęglowa i wysokochromowa stal narzędziowa do obróbki na zimno. Wysoka zawartość węgla i chromu w stali narzędziowej D6 ma kluczowe znaczenie dla jej właściwości. Jej mikrostruktura zawiera dużą ilość twardych węglików stopowych typu M7C3, bogatych w chrom. Węgliki te, w połączeniu z wysoką twardością bazową (typowo około 60 HRC po obróbce cieplnej), są głównymi czynnikami przyczyniającymi się do wysokiej... nosić odporność stali D6.

Odpowiednie gatunki stali narzędziowej D6 obejmują:

• DIN EN (Europa): 1.2436 (X210CrW12)
• JIS (Japonia): SKD2
• BS (Wielka Brytania): BD6
• ISO: X210CrW12

Skład stali D6 to C2,00 – 2,20%, Cr11,50 – 12,50%, W0,60 – 0,90%, Mn0,20 – 0,40%, Si0,10 – 0,40%. Proces obróbki cieplnej obejmuje kilka krytycznych etapów: podgrzewanie wstępne, austenityzacja, gaszenie, I ruszenie.

Podgrzewanie wstępne

Stal D6 charakteryzuje się niską przewodnością cieplną, dlatego zalecamy powolne i równomierne nagrzewanie. Podgrzewanie wstępne w temperaturach od 650 do 705°C (od 1200 do 1300°F) pomaga zapobiegać pęknięciom i minimalizować odkształcenia podczas kolejnych etapów wysokotemperaturowych. Wyrównuje również temperaturę i minimalizuje czas potrzebny na etapie austenityzacji w wyższej temperaturze.

Austenityzowanie(utwardzanie)

Ten etap polega na przekształceniu struktury stali D6 w austenit i rozpuszczając większość węglików w wysokich temperaturach. Temperatura hartowania wynosi zazwyczaj około 960°C (1760°F). Materiał należy podgrzewać w atmosferze obojętnej, w kąpielach solnych lub w piecach próżniowych, aby zapobiec odwęgleniu powierzchni (utracie węgla z powierzchni) lub utlenianiu.

Gaszenie

Stal D6 jest zazwyczaj hartowana w oleju. Hartowanie w oleju charakteryzuje się wolniejszym tempem chłodzenia niż hartowanie w wodzie, co zmniejsza szok termiczny i naprężenia wewnętrzne, zwiększając bezpieczeństwo obróbki cieplnej. Proces ten powoduje powstanie wewnątrz niej twardego martenzytu.

Odpuszczanie

Po hartowaniu stal jest ponownie podgrzewana do temperatury pośredniej, aby ją lekko zmiękczyć i uwolnić naprężenia wewnętrzne, które w przeciwnym razie spowodowałyby nadmierną kruchość stali. Stal D6 zazwyczaj osiąga twardość około 60 HRC poprzez odpuszczanie w niższej temperaturze, około 200°C (390°F). Zdecydowanie zalecamy dwukrotne lub trzykrotne odpuszczanie. Każdy proces odpuszczania musi zostać schłodzony do temperatury pokojowej przed przeprowadzeniem kolejnego procesu.

Robi się to w celu przekształcenia szczątkowego austenitu (miększej fazy, która może pozostać po hartowaniu) w bardziej pożądany martenzyt i odpuszczenia „świeżego” martenzytu, który powstaje podczas chłodzenia po pierwszym odpuszczaniu, zwiększając w ten sposób ogólną twardość, wytrzymałość i stabilność wymiarową.

Streszczenie

Po odpowiedniej obróbce cieplnej stal narzędziowa D6 charakteryzuje się bardzo wysoką odpornością na zużycie ścierne, dzięki dużej zawartości twardych węglików. Jej twardość po standardowych warunkach odpuszczania mieści się zazwyczaj w zakresie 58-60 HRC, a maksymalna osiągalna twardość w stanie po hartowaniu wynosi 64 HRC. Odporność na zużycie wzrasta wraz ze wzrostem twardości węglików i ich jednorodnym rozkładem. Pomimo wysokiej odporności na zużycie, stal D6 charakteryzuje się stosunkowo niższą udarnością w porównaniu z niektórymi innymi stalami narzędziowymi. Podsumowując, obróbka cieplna stali narzędziowej D6 decyduje o jej właściwościach użytkowych.