Proprietăți oțel pentru scule AISI H21

3. Procesul de tratare termică pentru oțel de scule H21

Obținerea performanței optime din oțelul pentru scule H21 se bazează în mare măsură pe o precizie tratament termic proces. Această procedură dezvoltă duritatea, rezistența la uzură și duritatea necesare, esențiale pentru aplicațiile solicitante de lucru la cald. La Aobo Steel, recunoaștem importanța acestor pași, valorificând experiența noastră vastă cu oțelurile pentru scule.

3.1 Preîncălzire

Înainte de procesul principal de întărire, oțelul H21 trebuie preîncălzit cu atenție.

• Temperatură: Se încălzește uniform la 760–815 °C (1400–1500 °F).
• Scop: Acest pas crucial minimizează șocul termic și previne fisurarea, în special în componentele cu forme complexe sau grosimi diferite. Încălzirea lentă și uniformă asigură distribuirea uniformă a temperaturii pe întregul oțel, pregătindu-l pentru temperaturile ridicate de austenitizare.

3.2 Austenitizare (întărire)

După preîncălzire, oțelul este adus la temperatura de austenitizare.

• Temperatură: Se încălzește la 1095–1205 °C.
• Scop: În această etapă, microstructura oțelului se transformă în austenită. Acest lucru permite carbonului și elementelor de aliaj critice, cum ar fi wolfram (W) și crom (Cr), să se dizolve în structură, ceea ce este fundamental pentru obținerea durității la răcire.

Înmuiere la temperatura de austenitizare

Menținerea oțelului la temperatura de austenitizare (înmuiere) este vitală.

• Durată: De obicei, 2 până la 5 ore, în funcție de grosimea secțiunii transversale (permiteți suficient timp, de exemplu, 1 oră pe inch de grosime).
• Scop: Conținutul ridicat de tungsten și crom al H21 formează carburi stabile. Un timp suficient de înmuiere asigură că aceste carburi se dizolvă complet și se distribuie uniform în austenită, conducând la o structură uniformă gata de stingere.

3.3 stingere (răcire)

Răcirea rapidă transformă austenita în oțel dur, martensitic.

• Metode: Oțelul H21 poate fi stins fie în aer, fie în ulei.
• Considerații: Datorită întăririi sale ridicate, H21 se întărește ușor chiar și cu o răcire mai lentă cu aer. Călirea cu aer este adesea preferată, deoarece reduce semnificativ riscul de denaturare și fisurare de stingere în comparație cu călirea cu ulei mai severă, în special pentru piesele mai mari sau complicate. Călirea uleiului poate fi utilizată dacă duritatea maximă este scopul principal. Viteza de răcire trebuie să fie suficient de rapidă pentru a preveni formarea unor structuri mai moi, precum perlita sau bainita.

3.4 Revenirea

Oțelul H21 stins este extrem de dur, dar și fragil. Călirea este necesară pentru a-și rafina proprietățile.

• Temperatură: Reîncălziți oțelul la 595–675 °C.
• Scop: Călirea reduce fragilitatea și îmbunătățește semnificativ duritatea și ductilitatea, păstrând în același timp duritatea substanțială. Temperatura și timpul specific folosit vor determina echilibrul final între duritate și duritate.
• Tempere multiple: Pentru oțelurile de scule înalt aliate precum H21, efectuarea a două sau mai multe cicluri de revenire este o practică obișnuită. Acest lucru asigură stabilitatea structurală, transformă orice austenită reținută și poate contribui la întărirea secundară, îmbunătățind și mai mult performanța la temperaturi ridicate.

3.5 Controale importante ale procesului

3.5.1 Prevenirea decarburării

Oțelul H21 este predispus la decarburare (pierderea carbonului de la suprafață) la temperaturi ridicate de tratament termic, rezultând un strat de suprafață moale și slab.

• Soluţie: Măsurile de protecție sunt esențiale în timpul austenitizării. Aceasta include utilizarea cuptoarelor cu atmosferă controlată, băilor de sare sau împachetarea pieselor în material de protecție, cum ar fi folie de oțel inoxidabil.

3.5.2 Răcirea după forjare

Datorită capacității ridicate de călire a H21, piesele forjate trebuie răcite lent (de exemplu, răcirea cuptorului sau îngroparea în izolație) imediat după operația de forjare.

• Motiv: Evitați normalizarea (răcirea cu aer de la temperatură ridicată), deoarece acest lucru poate determina o întărire parțială sau completă a oțelului, ceea ce duce la fragilitate și potențiale crăpare înainte de procesul de călire și revenire prevăzut. Răcirea lentă asigură o structură mai potrivită pentru tratamentul termic ulterior.

Această abordare structurată a tratării termice a oțelului pentru scule H21 asigură că materialul oferă performanța ridicată necesară pentru aplicațiile de scule de lucru la cald prevăzute. Controlul precis asupra fiecărui parametru este cheia succesului.