Proprietăți și aplicații ale oțelului pentru scule H10 pentru prelucrare la cald

H10 Tool Steel este un material specializat conceput pentru medii provocatoare de lucru la cald. Cu experiența noastră vastă în oțel pentru scule, oferim aceste informații pentru a vă ajuta să determinați dacă H10 este potrivit pentru nevoile dumneavoastră.

1. Compoziție chimică din oțel pentru scule H10

Performanța H10 este atribuită compoziției sale chimice atent controlate. Procentele tipice de greutate sunt:

• Carbon (C): 0.35-0.45%
• Mangan (Mn): 0.20-0.70%
• Siliciu (Si): 0.80-1.25%
• Crom (Cr): 3.00-3.75%
• Molibden (Mo): 2.00-3.00%
• Vanadiu (V): 0.25-0.75%
• Fosfor (P): 0,030% max
• sulf (S): 0,030% max
• Nichel + Cupru (Ni+Cu): 0,75% max

2. Proprietățile oțelului pentru scule H10

Oțelul H10 oferă o combinație de proprietăți esențiale pentru sculele de lucru la cald:

• Rezistenta la caldura: Rezistență excelentă la înmuiere la temperaturi ridicate, crucială pentru menținerea integrității sculei în timpul funcționării.
• Duritate la cald: Menține niveluri ridicate de duritate chiar și la temperaturi ridicate de funcționare. Duritatea de lucru tipică este de 45-50 HRC, cu duritatea stinsă ajungând la 56-59 HRC.
• Duritate: Rezistență bună la duritatea normală de lucru, atribuită conținutului său mai scăzut de carbon și aliaj în comparație cu alte grade.
• Rezistenta la oboseala termica: Rezistă la cicluri repetate de încălzire și răcire.
• Rezistenta la uzura: Rezistență bună la uzură, în special la uzura erozivă la temperaturi ridicate, sporită de conținutul de vanadiu.
• Conductivitate termică: Posedă o conductivitate termică relativ ridicată (aproximativ 32 W/m·K) datorită conținutului său de crom ~3%, comparativ cu ~26 W/m·K pentru oțelurile cu crom 5% precum H11/H13. Acest lucru ajută la disiparea căldurii.
• Întărire: Călibilitatea ridicată permite răcirea cu aer (stingerea aerului) pentru a obține o călire completă, chiar și în secțiuni mari.

3. Tratament termic H10 pentru oțel pentru scule

Corect tratamentul termic este esențial pentru a optimiza performanța lui H10. Procesul controlează microstructura oțelului pentru a obține proprietățile mecanice dorite.

3.1 Recoacere

Recoacerea înmoaie oțelul, ameliorează stresul și pregătește microstructura pentru întărire.

1. Încălzire: Încălziți oțelul la 845–900°C (1550–1650°F).
2. Înmuiere: Asigurați o temperatură uniformă pe întreg materialul.
3. Răcire: Răcire lent la o viteză controlată de 22°C/h (40°F/h).
4. Rezultat: Duritate recoaptă țintă de 192–229 HB.
5. Protecţie: Datorită conținutului de molibden, protejați H10 de decarburare în timpul recoacerii.

3.2 Întărire

Călirea implică transformarea structurii oțelului pentru a obține o duritate ridicată.

1. Preîncălzire: Preîncălziți uniform la 815°C (1500°F).
2. Austenitizare: Încălzește rapid la intervalul de temperatură de întărire de 1010–1040°C (1850–1900°F).
3. Înmuiere: Țineți la temperatura de austenitizare timp de 15 până la 40 de minute pentru a permite transformarea de fază și dizolvarea carburilor.
4. stingere: Calirea cu aer (A) este metoda recomandată. Călirea cu aer permite călirea totală, chiar și în secțiuni mai mari. Răcirea rapidă cu aer transformă austenita în oțel dur, martensitic.
5. Rezultat: Duritatea tipică după stingere este de 56–59 HRC.

3.3 Revenirea

temperare este crucial după călire pentru a îmbunătăți duritatea și stabilitatea.

1. Proces: Reîncălziți oțelul întărit la o anumită temperatură sub intervalul de transformare, țineți-l și apoi răciți-l.
2. Scop: Eliberați tensiunile interne, creșteți duritatea și ductilitatea și stabilizați microstructura pentru condițiile de funcționare.
3. Temperatură: Oțelurile pentru prelucrare la cald, cum ar fi H10, necesită revenire la temperatură înaltă pentru a asigura stabilitatea în timpul funcționării la temperatură înaltă. H10 demonstrează o rezistență superioară la înmuiere peste 540°C (1000°F) în comparație cu H11, menținând proprietățile în mod eficient la temperaturi de serviciu.

4. Aplicații pentru oțel pentru scule H10

Profilul proprietăților H10 îl face potrivit pentru diverse aplicații solicitante de lucru la cald:

• Turnare sub presiune: Filiere pentru turnarea metalelor ușoare și a cuprului, în special componentele supuse unor solicitări termice ridicate.
• Forjare: Matrice de forjare prin presare unde contactul prelungit generează căldură semnificativă.
• extrudare: Mandrine pentru procese de extrudare la cald.
• Muncă generală la cald: Scule care necesită o bună rezistență la controlul termic și rezistență la înmuiere la temperaturi ridicate.

În comparație cu clase precum H14/H19, H10 oferă o ductilitate mai bună. În timp ce conținutul său mai scăzut de crom reduce ușor întărirea în comparație cu H11 şi Oțel pentru scule H13, conținutul ridicat de molibden compensează în mare măsură. Conductivitatea sa termică mai mare rămâne un avantaj cheie în anumite aplicații.