O1 STAL NARZĘDZIOWA | 1.2510 | SKS3

4. O1 Obróbka cieplna

Ten obróbka cieplna Produkcja stali O1 obejmuje zazwyczaj cztery podstawowe etapy: podgrzewanie wstępne, austenityzowanie (hartowanie), gaszenie, I ruszenie.

4.1 Podgrzewanie wstępne

Podgrzewanie wstępne jest niezbędnym etapem dla praktycznie wszystkich stali narzędziowych, w tym O1. Metalurgicznie nie przyczynia się ono bezpośrednio do reakcji hartowania, ale pełni kilka kluczowych funkcji:

1. Zmniejsza szok termiczny: Umieszczenie zimnego narzędzia w gorącym piecu może spowodować szok termiczny, prowadzący do nadmiernych odkształceń lub pęknięć. Podgrzewanie wstępne minimalizuje to ryzyko.
2. Łagodzi naprężenia: Pomaga łagodzić naprężenia powstające podczas procesów obróbki skrawaniem lub formowania.
3. Zwiększa wydajność pracy sprzętu: poprzez ujednolicenie temperatury narzędzia przed piecem wysokotemperaturowym, skraca się czas potrzebny na umieszczenie go w piecu austenitycznym.
4. Zmniejsza degradację powierzchni: Jeśli piec o wysokiej temperaturze nie jest neutralny, wstępne podgrzanie zmniejsza nawęglanie i odwęglanie.

Temperatura wstępnego podgrzewania wynosi 1200°F (650°C)Stal powinna być utrzymywana w tej temperaturze przez 10 do 15 minutlub do momentu, aż będzie równomiernie ogrzany na całym przekroju. NIE moczyć stal narzędziową zbyt długo w tej temperaturze, ponieważ może to zaburzyć strukturę molekularną. Na podstawie naszego doświadczenia, jeśli umieszczasz część w rozgrzanym piecu (do 1200°F/650°C), najpierw umieść ją na górze pieca, aby usuń wszelkie chłody, co pomaga ograniczyć szok termiczny i obniżyć ryzyko pęknięć.

4.2 Austenityzowanie (hartowanie)

Po podgrzaniu wstępnym ustaw temperaturę pieca na temperaturę austenityzacji, która wynosi 1500°F (815°C). Musimy podgrzać materiał, aż osiągnie on tę temperaturę, co można potwierdzić, obserwując jego kolor pasujący do pieca. Gdy temperatura będzie stała, zacznij obliczać czas namaczania. Namaczanie przez dodatkowe 5 minut na cal najmniejszego przekroju poprzecznego. Chociaż stal O1 może zostać uszkodzona przez nadmierne namaczanie, jej tolerancja jest ogólnie wyższa w porównaniu do stali wysokostopowych.

4.3 Gaszenie

Stal O1 jest klasyfikowana jako stal typu O, ponieważ jest to stal, która wykorzystuje olej jako medium hartownicze. Olej jako medium hartownicze jest wolniejszy niż woda, ale bezpieczniejszy, zmniejszając naprężenia wewnętrzne i tendencję do pękania i odkształcania. Po hartowaniu należy ją schłodzić do temperatury od 125 do 150°F (od 52 do 65°C). Po osiągnięciu tego zakresu temperatur należy natychmiast przeprowadzić odpuszczanie.

[Źródło: Bryson, WE (2007). Obróbka cieplna, dobór i zastosowanie stali narzędziowych (s. 91). Publikacje Hansera.]

4.4 Odpuszczanie

Po hartowaniu stal jest w stanie wysokiego naprężenia i podatna na pękanie. Odpuszczanie służy do:

1. Złagodzenie naprężeń wewnętrznych: Zmniejsza naprężenia wewnętrzne powstające podczas hartowania, które mogą powodować kruchość.
2. Zwiększenie wytrzymałości: Hartowanie znacznie zwiększa wytrzymałość stali.
3. Przekształć zachowane Austenit:Zamienia austenit szczątkowy pochodzący z etapu hartowania w świeży martenzyt.

Ta stal zazwyczaj wymaga tylko jednego procesu hartowania, ale w niektórych przypadkach mogą być konieczne dwa procesy hartowania. Dwa procesy hartowania mogą udoskonalić strukturę ziarna, aby zwiększyć wytrzymałość, dzięki czemu nadaje się do części o złożonych szczegółach lub wymagających wysokiej wytrzymałości.

Pojedyncza temperatura odpuszczania wynosi 350°F (175°C), a czas wygrzewania 2 godziny na każdy cal (25 mm) przekroju.

Jeżeli wykonuje się drugie odpuszczanie, temperatura powinna być nieco niższa, zazwyczaj 160°C (325°F), a część należy pozostawić do ostygnięcia do temperatury pokojowej pomiędzy dwoma procesami odpuszczania.

Twardość stali narzędziowej O1 po hartowaniu wynosi 64-65 HRC. Po odpuszczeniu w temperaturze 350°F (177°C) twardość wynosi 62-63 HRC, a w temperaturze 400°F (204°C) twardość wynosi 62 HRC.