Stal narzędziowa M42 | 1.3247 | SKH59

AOBO STEEL – Zaufany globalny dostawca stali narzędziowej

Wyślij zapytanie teraz

M42 tool steel is classified as a molybdenum-based high-speed tool steel within the M series. It’s a complex iron-based alloy known for its high-carbon content and the addition of various alloying elements. These alloying elements are critical because they form carbides that contribute significantly to the steel’s properties, such as wear resistance and resistance to softening at elevated temperatures.

1. Skład chemiczny

2. Właściwości

Jasne zrozumienie Właściwości stali narzędziowej M42 is essential for operations requiring high-performance cutting tools. M42 is a molybdenum-type high-speed tool steel (HSS), typically containing tungsten and cobalt. It’s engineered for applications where heat and wear are primary concerns.

Oto jego najważniejsze cechy oparte na podanych informacjach:

2.1 Podstawowe atrybuty wydajnościowe

• Wyjątkowa twardość: M42 osiąga bardzo wysoki poziom twardości (do 68-70 HRC) po obróbce cieplnej. Jego twardość po hartowaniu wynosi zazwyczaj około 65 HRC, co plasuje go wśród najtwardszych gatunków HSS.
• Doskonała twardość na gorąco: Stal ta zachowuje wysoką twardość w podwyższonych temperaturach (do 1000°F / 538°C), co jest kluczowe w przypadku operacji cięcia z dużą prędkością. Jej twardość na gorąco przewyższa twardość konwencjonalnych stali HSS, takich jak M2 lub M7.
• Wyższa odporność na zużycie: M42 oferuje doskonałą odporność na zużycie. Jest to spowodowane twardą matrycą martenzytyczną i obecnością twardych węglików stopowych utworzonych przez pierwiastki takie jak wanad, molibden, wolfram i chrom.

2.2 Obróbka cieplna i integralność strukturalna

• Hartowanie wtórne: M42 wykazuje wtórne hartowanie podczas ruszenie. Odpuszczanie w określonych podwyższonych temperaturach (np. 950°F/510°C lub 1000°F/538°C) może skutkować twardością po odpuszczeniu równą lub wyższą od twardości po hartowaniu. Zaleca się zazwyczaj przeprowadzanie wielu etapów odpuszczania w celu poprawy ogólnej wytrzymałości poprzez przekształcanie zatrzymanych austenit.
• Wytrzymałość: Chociaż M42 oferuje dobrą wytrzymałość, jest ona stosunkowo niska w porównaniu do niektórych innych rodzajów stali narzędziowych. Może to czasami prowadzić do odpryskiwania w ogólnych zastosowaniach, w których gatunek taki jak M2 mógłby działać lepiej.

2.3 Obróbka skrawaniem i przetwarzanie

Stal narzędziowa M42 ma ocenę obrabialności około 65 (gdzie stal narzędziowa węglowa W1 = 100). Jest również uważana za stosunkowo łatwą do szlifowania.

Are you looking for M42 high-speed steel? Please fill out the following form to contact us now!

3. Stal narzędziowa M42 Obróbka cieplna

Idealnie obrobione narzędzie M42 przechodzi przez kilka odrębnych faz: przygotowanie i podgrzewanie, austenityzowanie (hartowanie), hartowanie i odpuszczanie. Każdy etap jest niezbędny do uzyskania pożądanej mikrostruktury i właściwości mechanicznych.

3.1 Przygotowanie i podgrzewanie

Skrupulatne przygotowanie jest kluczowe przed poddaniem stali narzędziowej M42 wysokim temperaturom hartowania. Często obejmuje to wstępne procesy, takie jak wyżarzanie, który zmiękcza stal, udoskonala jej mikrostrukturę i przygotowuje ją do efektywnego hartowania. Narzędzia mogą być również sferoidyzowany w celu zwiększenia obrabialności.

Obróbka cieplna stali narzędziowej M42 zwykle obejmuje fazę stopniowego podgrzewania, co ma kluczowe znaczenie dla zminimalizowania szoku termicznego i potencjalnych pęknięć, zwłaszcza w przypadku narzędzi o zróżnicowanych przekrojach poprzecznych.

• Typowa temperatura podgrzewania wstępnego dla M42 wynosi 815°C (1500°F).
• Celem jest równomierne podgrzanie stali do odpowiedniej temperatury, co pozwala na redukcję naprężeń przed krytycznym etapem austenityzacji.

3.2 Austenityzowanie (hartowanie)

Austenityzowanie jest podstawowym etapem transformacji. Tutaj wyżarzana stal narzędziowa M42 (głównie ferryt i węgliki stopowe) jest podgrzewana do określonej wysokiej temperatury. To przekształca strukturę w austenit i rozpuszcza złożone węgliki stopowe, niezbędne do uzyskania końcowej twardości i odpowiednich właściwości ściernych.

Kluczowe parametry austenityzacji stali narzędziowej M42 obejmują:

• Temperatura: Zwykle pomiędzy 1180°C and 1190°C (2155°F and 2175°F). One study identified 1180°C (1453 K) as an optimal austenitizing temperature.
• Czas utrzymania: Stosunkowo krótki w przypadku stali szybkotnących, ogólnie 2 do 6 minut gdy stal osiągnie docelową temperaturę. Na przykład, częstym zaleceniem jest 4-minutowe moczenie w temperaturze 1190°C (2175°F). Utrzymywanie M42 w temperaturze 1180°C przez 15 do 30 minut wykazało spójną mikrostrukturę i twardość.
• Ostrożność: Exceeding the recommended temperature or holding time can be detrimental. It can lead to excessive carbide dissolution and undesirable grain growth, negatively impacting the steel’s properties, including a potential decrease in hardness due to phenomena like Ostwald ripening if held for too long (e.g., 45 minutes at 1180°C).

3.3 Hartowanie

Po austenityzacji stal narzędziowa M42 jest szybko chłodzona (hartowana), aby przekształcić austenit w martenzytMartenzyt to twarda struktura krystaliczna zapewniająca odporność na cięcie i zużycie.

• Środki gaszące: Można to osiągnąć za pomocą powietrza, oleju lub kąpieli solnej. Stal narzędziowa M42 ma głęboką hartowność, osiągając dobrą twardość w całym przekroju.
• Szybkość chłodzenia: Ważna jest wysoka szybkość chłodzenia. Wpływa ona na temperaturę początkową (Ms) i końcową (Mf) martenzytu i może wpływać na ilość austenitu szczątkowego.
• Twardość w stanie hartowanym: Stal narzędziowa M42 zazwyczaj osiąga twardość w stanie hartowanym na poziomie ok. 65–68 HRC.
  Nieodpuszczany martenzyt, choć bardzo twardy, jest również silnie naprężony, kruchy i niestabilny. Odpuszczanie jest zatem niezbędne.

3.4 Hartowanie

Hartowanie, krytyczny etap po hartowaniu, obejmuje ponowne podgrzanie stali narzędziowej M42 do temperatury pośredniej poniżej jej krytycznego punktu transformacji. Znacznie zwiększa to użyteczność i wydajność poprzez kilka mechanizmów:

• Ulgę w stresie: Uwalnia naprężenia wewnętrzne powstałe w wyniku hartowania, zmniejszając podatność na pękanie.
• Poprawa wytrzymałości: Znacznie zwiększa wytrzymałość, dzięki czemu stal staje się mniej krucha.
• Przemiana austenitu szczątkowego: Przekształca austenit szczątkowy (który może obniżyć twardość i stabilność wymiarową) w świeży martenzyt, odpuszczany w kolejnych cyklach.
• Hartowanie wtórne: Eksponaty M42 hartowanie wtórne. Podczas odpuszczania wytrącają się drobne, złożone węgliki stopowe, co jeszcze bardziej zwiększa twardość. M42 jest znany z doskonałej twardości na gorąco, sięgającej do 69 HRC po hartowaniu (zwykle około 538°C / 1000°F). Optymalne wyniki często obejmują odpuszczanie po wyższej stronie szczytu twardości wtórnej.

Wielokrotne cykle hartowania:

Stal narzędziowa M42 wymaga wielu cykli odpuszczania (zwykle dwóch do czterech), aby zapewnić pełną przemianę austenitu szczątkowego i odpuścić nowy martenzyt.

• Temperatura: Typowe temperatury odpuszczania dla M42 mieszczą się w przedziale 510°C (950°F) i 538°C (1000°F).
• Czas namaczania: Każdy cykl hartowania obejmuje zazwyczaj namaczanie 2 do 4 godzin w wybranej temperaturze.

Odpuszczanie (obróbka końcowa):

Po gruntownym szlifowaniu, spawaniu lub obróbce elektroerozyjnej (EDM) hartowanego stali M42 zdecydowanie zaleca się przeprowadzenie ostatecznego odpuszczania w temperaturze o 14–28°C (25–50°F) niższej od ostatniej temperatury odpuszczania.

3.5 Podsumowanie parametrów obróbki cieplnej stali narzędziowej M42

Dla szybkiego przeglądu poniżej podsumowano typowe parametry obróbki cieplnej stali narzędziowej M42:

4. Aplikacje

4.1 Podstawowe Aplikacjas stali narzędziowej M42

Wrodzone mocne strony stali narzędziowej M42 sprawiają, że jest to preferowany materiał do różnych narzędzi skrawających zaprojektowanych z myślą o precyzji i długowieczności. Fabryki i warsztaty maszynowe często określają M42 dla:

• Ćwiczenia: Do wykonywania precyzyjnych otworów, szczególnie w twardszych materiałach, w których inne stale mogłyby ulec przedwczesnemu uszkodzeniu.
• Frezy trzpieniowe: Idealne do operacji frezowania wymagających ostrych i trwałych krawędzi skrawających, wytrzymujących duże siły skrawania.
• Rozwiertaki: Used to enlarge existing holes to precise diameters, benefiting from M42’s ability to maintain tight tolerances.
• Opukanie: Do nacinania gwintów wewnętrznych, gdzie odporność na zużycie ma kluczowe znaczenie dla zapewnienia stałej jakości gwintu.
• Frezy: W tym różne rodzaje frezów stosowanych we frezarkach do kształtowania i usuwania materiału.

4.2 Materiały nadające się do obróbki skrawaniem przy użyciu stali narzędziowej M42

Stal narzędziowa M42 wykazuje doskonałą wydajność podczas obróbki szerokiej gamy materiałów, szczególnie tych, które stanowią wyzwanie dla standardowych stali narzędziowych. Jej wysoka zawartość kobaltu znacząco przyczynia się do jej skuteczności w następujących scenariuszach:

5. Oceny równoważne

• Norma DIN 17350: 1,3247 / HS 2-9-1-8
• JIS G4403: SKH59
• GB/T 1299: W2Mo9Cr4VCo8