Obróbka cieplna stali O1

Stal narzędziowa O1 jest uniwersalną, hartowaną w oleju stalą narzędziową i matrycową, zapewniającą dobrą odporność na ścieranie i wystarczającą wytrzymałość do szerokiego zakresu zastosowań narzędziowych. Przy odpowiednim Obróbka cieplna stali O1, zapewnia dobre wyniki hartowania przy minimalnych zmianach wymiarowych i wystarczającą hartowność dla odpowiedniej głębokości i twardości powierzchni w większości narzędzi. Zrozumienie prawidłowych procedur obróbki cieplnej jest kluczowe dla osiągnięcia optymalnej wydajności. Aby uzyskać więcej informacji o stali O1, kliknij O1 stal przegląd techniczny.

Na dole strony udostępniamy bezpłatny plik PDF do pobrania dotyczący obróbki cieplnej stali O1.

1. Typowy proces obróbki cieplnej stali narzędziowej O1

Poniżej przedstawiono typowy Stal O1 obróbka cieplna proces.

1.1 Załadunek pieca i cykl podgrzewania wstępnego

Rozpoczynając od zimnego pieca, umieść część O1 na środku rusztu i zamknij drzwi. Ustaw kontroler na temperaturę wstępnego nagrzewania.

• Temperatura podgrzewania: Standardowa temperatura podgrzewania dla O1 wynosi 1200°F (650°C).
• Szybkość nagrzewania: Stale hartowane w oleju, takie jak O1, można szybko nagrzewać, a nawet umieszczać je bezpośrednio w piecu nagrzanym do tej temperatury.
• Minimalizowanie szoku termicznego: Aby ograniczyć ryzyko pęknięć, zaleca się najpierw umieścić część na górze pieca, aby pozbyć się schłodzenia przed załadowaniem jej do środka.

1.2 Austenityzowanie i czas wygrzewania

Po podgrzaniu zwiększ temperaturę do austenityzowanie punkt.

• Temperatura austenityzacji: W przypadku O1 temperatura austenityzacji jest zwykle ustawiona na 1500°F (815°C). Niektóre źródła podają zakres 802–816°C (1476–1501°F).
• Moczenie: Trzymaj stal w tej podwyższonej temperaturze, aż będzie równomiernie gorąca. W przypadku O1, mocz, aż część osiągnie temperaturę austenityzacji, a następnie dodaj 5 minut na cal najmniejszego przekroju poprzecznego lub do momentu, aż będziesz pewien, że część jest dokładnie zanurzona.
• Korzyści: Wysoka zawartość węgla w O1 umożliwia austenityzację w stosunkowo niskiej temperaturze międzykrytycznej, w której austenit i węgliki współistnieją. Pomaga to utrzymać drobny rozmiar ziarna, a jednocześnie uzyskać wysoką twardość i dobrą hartowność po hartowaniu.

1.3 Hartowanie

Po austenityzacji stal musi zostać szybko schłodzona, aby utworzyć martenzyt, co jest niezbędne do uzyskania dużej twardości.

• Medium hartujące: O1 jest stalą hartowaną w oleju, dlatego zazwyczaj jest hartowana w oleju.
• Procedura: Po namoczeniu część O1 jest hartowana w oleju.
• Docelowa temperatura: Zahartuj część w zakresie temperatur 150–200°F (66–93°C), a następnie natychmiast ją odpuść. Gaszenie, a w szczególności hartowanie w oleju dla O1, może skutkować pozostawieniem pewnej ilości austenitu szczątkowego wraz z pożądaną strukturą martenzytu.

1.4 Cykl hartowania

Odpuszczanie jest krytycznym krokiem bezpośrednio po hartowaniu. Ważne jest, aby odpuszczanie rozpoczęło się, gdy tylko części ostygną do 125–150°F (52–65°C). Odpuszczanie obejmuje ponowne podgrzanie stali do temperatury pośredniej, zawsze poniżej krytycznej temperatury transformacji. Proces ten zwiększa wytrzymałość stali i zmniejsza wysokie naprężenia wewnętrzne, które sprawiają, że hartowana stal jest podatna na pękanie. Odpuszczanie zmniejsza również twardość i wytrzymałość, jednocześnie zwiększając ciągliwość w miarę wzrostu temperatury.

• Typowe temperatury odpuszczania: Najczęściej stosowaną temperaturą odpuszczania dla O1 jest 350°F (175°C), choć za normalny zakres odpuszczania uważa się 300–450°F (149–232°C).
• Czas namaczania: Czas namaczania do hartowania wynosi zazwyczaj 2 godziny na cal (25 mm) przekroju. Ważne jest, aby nie niedohartować części.

Tabela: Temperatury odpuszczania stali O1 i oczekiwana twardość (HRC)Aby uzyskać więcej informacji, kliknij Stal narzędziowa O1 twardość Rockwella.

Temperatura hartowania	Oczekiwana twardość (Rockwell C)
Jak ugaszono	64–65 HRC
300°F (150°C)	Około 63 HRC
350°F (177°C)	62–63 KPR
400°F (205°C)	Około 62 HRC
900°F (482°C)	Około 47 HRC

• Podwójne hartowanie: Podczas gdy pojedyncze hartowanie jest często wystarczające dla stali hartowanych w oleju, takich jak O1, czasami może być preferowane podwójne hartowanie. Podwójne hartowanie obejmuje dwa kompletne cykle hartowania w zasadniczo tej samej temperaturze, aby zapewnić, że reakcja hartowania jest kompletna i promować stabilność mikrostrukturalną. Jeśli stosujesz podwójne hartowanie O1, mocz przez 2 godziny na cal (4,7 minuty/mm) grubości dla każdego hartowania, schładzając do temperatury pokojowej na powietrzu pomiędzy cyklami.

2. Inne rozważania dotyczące obróbki cieplnej stali O1

Podczas podejmowania decyzji należy wziąć pod uwagę kilka innych czynników. Obróbka cieplna stali O1 proces.

2.1 Stabilność wymiarowa

• Po schłodzeniu oleju do właściwej temperatury hartowania można się spodziewać rozszerzenia się O1 o około 0,0015 cala/cala (0,0015 mm/mm).
• Zniekształcenia takie jak zginanie, wyginanie lub skręcanie mogą również wystąpić ze względu na geometrię części i mogą przyczyniać się do zmian wymiarów.

2.2 Odwęglanie

• O1 jest podatny na odwęglenie podczas obróbki cieplnej.
• Aby tego uniknąć, wyżarzanie i/lub hartowanie należy przeprowadzać w kontrolowanej atmosferze obojętnej, w próżni lub w piecu solnym.

2.3 Pękanie i naprężenie

• Zahartowana stal jest w stanie wysokiego naprężenia i podatna na pękanie. O1 jest podatna na pękanie z powodu szoku termicznego podczas hartowania olejowego.
• Ryzyko to można ograniczyć stosując cykl podgrzewania wstępnego.
• Jeżeli po hartowaniu przeprowadza się znaczne szlifowanie, spawanie lub elektroerozję, zdecydowanie zaleca się odpuszczanie, zwykle w temperaturze o 25–50°F (14–28°C) niższej od ostatnio stosowanej temperatury odpuszczania.

2.4 Prostowanie

• Większość stali można prostować wyłącznie wtedy, gdy jej temperatura utrzymuje się powyżej 205°C (400°F).

Ważne jest, aby najpierw zrozumieć te prawidłowe procedury obróbki cieplnej. Zawsze zapoznaj się z zaleceniami konkretnego producenta stali, aby uzyskać dokładne podziałki czasu i temperatury, aby uzyskać najlepsze rezultaty z konkretną partią materiału.