Obróbka cieplna stali narzędziowej S7

W niniejszym przewodniku zawarto informacje techniczne dotyczące: Obróbka cieplna stali narzędziowej S7 proces. Stal narzędziowa S7 jest odpornym na wstrząsy, utwardzanym na powietrzu gatunkiem zawierającym chrom i molibden, znanym z doskonałej odporności na uderzenia. Jest stosowany w takich zastosowaniach jak średnia obróbka na zimno, matryce do formowania tworzyw sztucznych, ostrza nożyc i matryce do średniej obróbki na gorąco. Przestrzeganie właściwych procedur obróbki cieplnej jest kluczowe dla uzyskania zamierzonych właściwości.

Na dole strony udostępniamy bezpłatny plik PDF do pobrania dotyczący obróbki cieplnej stali narzędziowej S7.

1. Cykl obróbki cieplnej stali narzędziowej S7

Ten Obróbka cieplna stali narzędziowej S7 Proces składa się z kilku kluczowych etapów mających na celu uzyskanie pożądanych właściwości mechanicznych materiału.

1.1. Wyżarzanie stali narzędziowej S7 (jeśli wymagane)

Wyżarzanie jest wykonywane w celu zmiękczenia stali S7 w celu poprawy obrabialności i odciążenia naprężeń powstałych w wyniku wcześniejszej obróbki. Celem jest mikrostruktura węglików sferoidyzowanych w matrycy ferrytowej.

• Zamiar: Zmiękczanie przed obróbką skrawaniem, odprężanie.
• Środowisko: Aby zapobiec odwęglaniu powierzchni, należy stosować piec z kontrolowaną atmosferą, próżnią lub piecem z obojętnymi solami.
• Procedura:
  1. Podgrzać do temperatury 1550°F (843°C).
  2. Moczyć przez 1,5 godziny na każdy cal (3,5 minuty na każdy mm) grubości.
  3. Powoli schładzaj z szybkością 25°F (14°C) na godzinę do temperatury 900°F (482°C).
  4. Schłodzić powietrzem do temperatury pokojowej.
• Oczekiwany wynik: Przybliżona twardość po wyżarzaniu wynosi maksymalnie 230 HB.

1.2. Hartowanie stali narzędziowej S7: Austenityzowanie i hartowanie

Proces hartowania jest niezbędny do uzyskania wytrzymałości i nosić odporności stali narzędziowej S7. Polega ona na przekształceniu mikrostruktury w austenit i wtedy gaszenie utworzyć martenzyt.

1.2.1. Podgrzewanie wstępne

Podgrzewanie wstępne jest ważnym etapem Obróbka cieplna stali narzędziowej S7.

• Zamiar: Minimalizuje szok termiczny i wyrównuje temperaturę w całej części przed austenityzacją. Może również pomóc przyspieszyć cały proces obróbka cieplna cykl.
• Temperatura: 1200°F (650°C).
• Czas: Zwykle 10–15 minut.

1.2.2. Austenityzowanie

• Zamiar: Podgrzanie stali w celu przekształcenia mikrostruktury w austenit.
• Temperatura: Temperatura hartowania dla S7 wynosi 1725°F (940°C). Szybko nagrzewaj od temperatury wstępnego nagrzewania do temperatury austenityzacji.
• Czas namaczania: W zależności od najmniejszego przekroju części:
  • Grubość powyżej 25 mm (1 cala): Moczyć przez 1 godzinę na każdy cal (25 mm).
  • Grubość 25 mm (1 cala): Moczyć przez 1 godzinę.
  • 3/4″ (19,05 mm): 50–55 minut.
  • 1/2″ (12,70 mm): 45–50 minut.
  • 1/4″ (6,350 mm): 40 minut.
  • 1/8″ (3,175 mm): 30 minut.
  • Notatka: Upewnij się, że część osiągnęła temperaturę pieca przed rozpoczęciem czasu namaczania. Unikaj przedłużonego namaczania po osiągnięciu temperatury.

1.2.3. Hartowanie

• Zamiar: Kontrolowane chłodzenie od temperatury austenityzacji w celu przekształcenia austenitu w twardą strukturę martenzytyczną.
• Średni: S7 to przede wszystkim stal hartowana na powietrzu. Typową metodą jest chłodzenie powietrzem.
• Ograniczenie rozmiaru: W przypadku przekrojów S7 o przekroju przekraczającym 2 1/2 cala (63 mm) pełna twardość może nie zostać osiągnięta przy zastosowaniu wyłącznie chłodzenia powietrzem.
• Alternatywa dla większych sekcji: W przypadku większych przekrojów wymagających pełnej twardości może być konieczne hartowanie w oleju.
• Twardość po hartowaniu: Ogólnie około 60 HRC. (Niektóre dane wskazują na 59-60 HRC, podczas gdy inne źródła sugerują 62-63 HRC).

1.3. Hartowanie stali narzędziowej S7

Odpuszczanie jest krytycznym krokiem po hartowaniu. Poprawia wytrzymałość, łagodzi naprężenia, kondycjonuje martenzyt i może wytrącać drobne węgliki. Jest to kluczowa część Obróbka cieplna stali narzędziowej S7.

• Chronometraż: Odpuszczać po ostygnięciu części do temperatury 125–150°F (52–65°C).
• Czas trwania: Standardowy czas odpuszczania wynosi 2 godziny na cal (25 mm) przekroju.
• Cykle: Zazwyczaj wykonuje się dwa cykle hartowania.
• Temperatury i uzyskana twardość:

Temperatura hartowania	Przybliżona twardość (HRC)
300°F (150°C)	61 Rc
400°F (205°C)	60 zł
500°F (260°C)	57 Rc
600°F (315°C)	55 Rc
800°F (425°C)	52 Rc
1000°F (540°C)	50 zł
1100°F (595°C)	46 Rc

• Zalecane pierwsze temperowanie: 450°F (230°C).
• Zalecany drugi temper: 425°F (220°C).
• Twardość robocza: Normalna twardość robocza stali S7 wynosi 56–58 HRC, co zwykle uzyskuje się przez odpuszczanie w temperaturze 450°F (230°C).
• Do obróbki na gorąco: Jeżeli S7 będzie używany w temperaturach do 1000°F (540°C), należy odpuścić narzędzie o temperaturę wyższą o 25–50°F (14–28°C) od przewidywanej temperatury roboczej.

2. Rozważania dotyczące hartowania po hartowaniu stali narzędziowej S7

Po przeprowadzeniu badania podstawowego konieczne mogą być dodatkowe kroki. Obróbka cieplna stali narzędziowej S7.

2.1. Odprężanie (obróbka końcowa/szlifowanie)

• Zamiar: Aby zredukować naprężenia szczątkowe powstające w wyniku obróbki skrawaniem, szlifowania, spawania lub obróbki elektroerozyjnej, co pomaga zminimalizować odkształcenia.
• Procedura:
  • W razie konieczności po przeprowadzeniu znaczących prac związanych z hartowaniem: Wybrać temperaturę odpuszczania niższą o 25 lub 50°F (14 lub 28°C) od ostatnio stosowanej temperatury odpuszczania.
  • Do odprężania po obróbce zgrubnej (przed obróbką końcową): Można stosować temperatury od 1200 do 1350°F (od 650 do 730°C).
  • Ważna uwaga: Temperatura odprężania narzędzi szlifowanych musi być równa lub niższa od pierwotnej temperatury odpuszczania.

3. Inne czynniki techniczne w obróbce cieplnej stali narzędziowej S7

Do osiągnięcia sukcesu istotne są również inne czynniki Obróbka cieplna stali narzędziowej S7.

• 3.1. Zmiana wymiarów: Po schłodzeniu powietrzem z właściwej temperatury hartowania, oczekuje się, że S7 rozszerzy się o około 0,001 cala na cal (0,001 mm na mm). Geometria części może mieć wpływ na odkształcenie.
  • Prostowanie: Czasami można to wykonać po hartowaniu, gdy temperatura części mieści się w zakresie od 1050°F (565°C) do 400°F (205°C).
• 3.2. Odwęglanie: Chociaż S7 jest mniej podatny na odwęglenie niż gatunki takie jak O1, zaleca się stosowanie kontrolowanej atmosfery, próżni lub pieców z neutralną solą do wyżarzania i hartowania. Należy zapewnić wystarczającą ilość materiału do szlifowania wykończeniowego.
• 3.3. Kalibracja sprzętu: Upewnij się, że sprzęt do obróbki cieplnej jest prawidłowo skalibrowany.

Istotne jest zapoznanie się ze szczegółowymi zaleceniami producenta stali dotyczącymi używanego gatunku S7. Przestrzeganie tych wytycznych pomoże uzyskać pożądane właściwości i wydajność narzędzi S7.