Przewodnik po obróbce cieplnej stali narzędziowej L6

Jak w przypadku wszystkich stali narzędziowych, Stal narzędziowa L6 Obróbka cieplna ma kluczowe znaczenie dla osiągnięcia najlepszej wydajności. Proces ten zazwyczaj obejmuje sekwencję nagrzewania wstępnego, austenityzacji (hartowania), gaszenie, I ruszenie.

Czym jest stal narzędziowa L6? L6 to niskostopowa stal narzędziowa specjalnego przeznaczenia.

Skład stali L6¹ zawiera:

• Węgiel (C): 0,65-0,75%
• Mangan (Mn): 0,25-0,80%
• Krzem (Si): 0,25%
• Chrom (Cr): 0,60-1,20%
• Nikiel (Ni): 1,25-2,00%
• Molibden (Mo): Do 0,50% (w niektórych wariantach)

Nikiel działa jako austenit-element stabilizujący, przyczyniający się do umocnienia w roztworze stałym bez tworzenia węglików, podczas gdy chrom jest pierwiastkiem stabilizującym ferryt i tworzącym węgliki. Stal L6 charakteryzuje się wysoką wytrzymałością, dobrą udarnością i odpornością na zużycie w niskich temperaturach. Charakteryzuje się umiarkowaną hartownością i niską odpornością na zmiękczanie oraz twardością cieplną, co czyni ją nieodpowiednią do stosowania w wysokich temperaturach. Stal L6 charakteryzuje się również dobrą obrabialnością skrawaniem, szlifowalnością i bezpieczeństwem hartowania, a także dobrą odpornością na pękanie.

Podgrzewanie wstępne

Podgrzewanie wstępne jest niezbędną operacją dla praktycznie wszystkich stali narzędziowych, w tym L6. Przygotowuje ono cząsteczki materiału do transformacji i pomaga odciążyć naprężenia powstałe w poprzednich etapach produkcji, takich jak obróbka skrawaniem. Temperatura podgrzewania wstępnego wynosi 650°C (1200°F). Stal powinna być utrzymywana w tej temperaturze przez 10 do 15 minut lub do momentu równomiernego podgrzania. W przypadku dużych lub skomplikowanych przekrojów zaleca się powolne podgrzewanie w zakresie temperatur krytycznych od 650 do 760°C (1200 do 1400°F). Należy unikać długotrwałego wygrzewania w temperaturze podgrzewania wstępnego, ponieważ może to zaburzyć strukturę molekularną.

Austenityzowanie(utwardzanie)

To drugi etap procesu obróbki cieplnej. Zalecana temperatura austenityzacji dla stali L6 mieści się w zakresie 790–845°C (1454–1553°F). Zalecamy temperaturę 830°C (1525°F). Cały materiał powinien osiągnąć tę temperaturę; nie należy go utrzymywać w cieple przez dłuższy czas. Podczas austenityzacji stal L6 jest podgrzewana do temperatury, w której jej struktura ferrytyczno-perlityczna przekształca się w austenit, a różne złożone węgliki stopowe zaczynają się rozpuszczać.

Gaszenie

Po austenityzacji stal jest szybko schładzana, aby przekształcić austenit w twardą strukturę martenzytyczną. Stal L6 to stal narzędziowa hartująca się w oleju, a hartowanie w oleju jest preferowanym medium. Hartowanie w oleju jest generalnie uważane za bezpieczniejszą metodę niż hartowanie w wodzie, ponieważ minimalizuje szok termiczny i naprężenia wewnętrzne. Aby zminimalizować zmiany wymiarów, części można wyjąć z oleju tuż poniżej jego temperatury zapłonu (około 204°C / 400°F), a następnie schłodzić w powietrzu do temperatury poniżej 65,5°C (150°F). Twardość stali L6 po hartowaniu wynosi około 64 HRC.

Odpuszczanie

Odpuszczanie to kluczowy proces hartowania, który redukuje naprężenia wewnętrzne, poprawia wytrzymałość i dostosowuje końcową twardość stali. Zakres temperatur odpuszczania dla stali L6 wynosi zazwyczaj od 175°C do 540°C (od 350°F do 1000°F). Konkretna temperatura odpuszczania zależy od końcowej twardości wymaganej dla stali L6. Na przykład, w przypadku ogólnej obróbki narzędzi i matryc, zakres odpuszczania wynosi 177–260°C (od 350°F do 500°F), co pozwala uzyskać twardość 58–62 HRC. W zastosowaniach wymagających wyższego stopnia wytrzymałości, takich jak dłuta, można stosować wyższe temperatury odpuszczania (np. 288–316°C / 550–600°F). Twardość stali L6 stale maleje wraz ze wzrostem temperatury odpuszczania.

Niektórzy producenci zalecają pojedynczy proces odpuszczania dla stali L6, ale my zalecamy dwa, a nawet trzy procesy odpuszczania. Wielokrotne odpuszczanie pomaga zmniejszyć ilość austenitu szczątkowego, wydzielić węgliki i dodatkowo zmniejszyć naprężenia wewnętrzne, zwiększając tym samym odporność na zużycie i ogólną redukcję naprężeń. Każdy cykl odpuszczania powinien trwać co najmniej dwie godziny lub jedną godzinę na cal przekroju poprzecznego w przypadku elementów o grubości powyżej dwóch cali.

Powyżej przedstawiono proces obróbki cieplnej stali L6. Niektóre z nich to rozwiązania naszych klientów, inne pochodzą z profesjonalnej dokumentacji technicznej. Ponadto odpowiednikami stali narzędziowej L6 są:

1. Europa (EN/DIN): 1.2714/55NiCrMoV7 (lub 56NiCrMoV7 lub 55NiCrMoV6)
2. Japonia (JIS): SKT4
3. Chiny (Wielka Brytania): 5CrNiMo

Jeśli jesteś zainteresowany stalą narzędziową L6/1.2714 lub masz jakiekolwiek pytania na jej temat, nie wahaj się skontaktować z nami w dogodnym dla Ciebie terminie.

1. Davis, JR (red.). (1998). Metals Handbook Desk Edition (wyd. 2). ASM International ↩︎