Oțel pentru scule 5CrW2Si: specificații tehnice și aplicații

La Aobo Steel, cu experiența noastră vastă în forjarea oțelului pentru scule de peste 20 de ani, înțelegem importanța selecției precise a materialelor. Iată o privire directă asupra oțelului de scule 5CrW2Si, un oțel de scule aliat versatil, cunoscut pentru duritatea sa.

1. Compoziție chimică din oțel pentru scule 5CrW2Si (GB/T 1299-2000)

Înțelegerea exactă a chimiei este crucială. Conform standardului GB/T 1299-2000, compoziția oțelului 5CrW2Si este:

• Carbon (C): 0.45% – 0.55%
• Siliciu (Si): 0.50% – 0.80%
• Mangan (Mn): max0,40%
• Crom (Cr): 1.00% – 1.30%
• Tungsten (W): 2.00% – 2.50%
• Fosfor (P): max0,030%
• sulf (S): max0,030%

Nota: Standardele internaționale pot diferi ușor. Specificarea standardului necesar pentru aplicația dvs. este esențială.

2. Comparație cu standardele internaționale

Pentru referință, iată compoziții pentru clase comparabile în conformitate cu alte standarde:

• EN ISO 4957:2001 (50WCrV8): C 0,45-0,55%, Cr 1,70-2,20%, W 0,70-1,10%, V 0,15-0,45%
• JIS G4404:2006 (SKS4): C 0,45-0,55%, Cr 0,50-1,00%, W 0,50-1,00%
• ГОСТ 5950-2000 (5ХВ2С / 5XB2C): C 0,45-0,55%, Cr 0,90-1,20%, W 1,80-2,30%, Si 0,80-1,10%, Mn 0,15-0,45%, V 0,15-0,30%

3. Oțel pentru scule 5CrW2Si Proprietăți fizice cheie

Înțelegerea acestor proprietăți este vitală pentru planificarea tratamentului termic:

3.1 Temperaturi critice (aproximativ)

• Ac1: 775∘C
• Ac3: 860∘C
• Ar1: 775∘C 
• Dna (martensite start): 295∘C

3.2 Coeficienți de expansiune liniară (aproximativ)

• 100−250∘C: 13.15×10−6/∘C
• 250−350∘C: 13.6×10−6/∘C
• 350−600∘C: 13.8×10−6/∘C
• 600−700∘C: 14.2×10−6/∘C

4. Proceduri de tratare termică din oțel pentru scule 5CrW2Si

Tratamentul termic corect este fundamental pentru a obține performanța dorită de la 5CrW2Si. Experiența noastră ghidează aceste practici comune:

4.1 Tratament termic pregătitor (recoacere)

• Recoacerea obișnuită: Încălziți la 800−820∘C, țineți 3-5 ore, cuptorul rece (≤30∘C/hr) la 600−650∘C, apoi se răcește cu aer. Duritatea țintă: $\le 229$ HBW. Microstructură: perlită granulară, carburi mici.
• Recoacere izotermă: Încălziți la 830−840∘C, ține 2-3 ore, cuptorul se răcește până la 680−700∘C, țineți 3-4 ore, cuptorul se răcește până la 500∘C, apoi se răcește cu aer. Duritatea țintă: $\le 229$ HBW.
• Revenirea la temperatură înaltă (post-forjare): Încălziți la 710−740∘C, țineți 3-6 ore, cuptor sau aer rece. Îmbunătățește prelucrabilitatea. Duritate: 207-255 HBW. Microstructură: perlită granulară, carburi mici.

4.2 Întărire (călire)

• Temperatura de stingere: 860−900∘C.
• Mediu de stingere: ulei (20−40∘C). Se răcește până când piesa atinge temperatura uleiului.
• Duritate post-călire: $\ge 55$ HRC.

4.3 Călirea

Revenirea reglează duritatea și îmbunătățește duritatea:

• Reducerea stresului/stabilizare: temperamentul la 200−250∘C (ulei sau alcalii topite). Aer rece. Duritate: 53-58 HRC.
• Reducerea durității/ameliorarea stresului: temperamentul la 430−470∘C (cuptor cu aer sau alcalii/nitrat topit). Aer rece. Duritate: 45-50 HRC.

Duritate față de temperatură de revenire (aproximativ, după stingerea uleiului la 880°C):

• 100∘C: ~55 HRC
• 200∘C: ~53,5 HRC
• 300∘C: ~51 HRC
• 400∘C: ~47 HRC
• 500∘C: ~41 HRC
• 600∘C: ~33 HRC

5. Proprietăți și caracteristici mecanice

• Duritate: Duritate bună după revenire, ajutată de rafinarea granulelor de tungsten (W).
• Proprietăți generale: Prezintă proprietăți mecanice cuprinzătoare bune.
• Întărire: Conținutul relativ scăzut de carbon înseamnă că întărirea nu este extrem de mare, dar duritatea suprafeței poate fi crescută prin cementare.
• fragilitatea temperamentului: Risc ușor în 300−350∘C interval de temperare. temperând în jur 250∘C (54-56 HRC) sau 450∘C (50-52 HRC) oferă echilibre bune de duritate și duritate.
• Considerații: Este sensibil la decarburare în timpul încălzirii. Deformarea la stingere necesită un control atent. Rezistența la uzură la abraziune și rezistența la impact sunt mai mici decât cele ale unor oțeluri Mo-Ni specializate.

6. Aplicații comune

5CrW2Si este potrivit pentru scule și matrițe care se confruntă cu impact și uzură:

• Dălți manuale și pneumatice, scule cu ciocan pneumatic, scule pentru nituri
• Matrițe de ștanțare la rece, lame de forfecare (tăiere la rece), matrițe de decupare/decupare
• Pumni puternici cu cap rece
• Poansoane de perforare din tablă de oțel cu sarcină medie
• Moare de precizie
• Unelte pentru prelucrarea lemnului
• Freze pentru filetare
• Aplicații de lucru la cald: scule de perforare/piercing, matrițe de forfecare, matrițe de forjare la cald, matrițe de turnare sub presiune (aliaje fuzibile)
• Foarfece rotunde mari/medii rezistente și lame lungi de forfecare

7. Comparație cu note similare

• față de 4CrW2Si: Performanță similară. 5CrW2Si oferă în general o întărire puțin mai bună și rezistență la temperatură ridicată.
• față de 6CrW2Si: 5CrW2Si are o duritate mai bună, dar o rezistență la temperatură și rezistență la uzură puțin mai scăzute. 6CrW2Si este adesea ales atunci când uzura/prăbușirea sunt moduri primare de defecțiune.

8. Clase de oțel echivalente

Pentru referință internațională:

• ISO: 50WCrV8
• RO: 50WCrV8
• JIS (Japonia): SKS4
• ГОСТ (Rusia): 5ХВ2С (5XB2C)
• ASTM/UNS (SUA): T41901
• DIN (Germania): 45WCrV7