Oțel pentru scule L6 | 1.2714 | SKT4

3. Tratament termic pentru oțelul de scule L6

Un tratament termic eficient este crucial pentru maximizarea performanței și a duratei de viață a componentelor din oțel pentru scule L6. Fiind un oțel pentru scule versatil, slab aliat, cu conținut de crom-nichel, L6 oferă un echilibru unic între tenacitate și rezistență la uzură atunci când este prelucrat corect. 

3.1 Etapele cheie ale tratamentului termic al oțelului pentru scule L6

3.1.1 Recoacerea

După orice proces de prelucrare la cald, cum ar fi forjarea, oțelul pentru scule L6 trebuie recopt corespunzător. Această etapă este esențială pentru pregătirea materialului pentru prelucrarea și călirea ulterioară.

• Proces: Oțelul L6 trebuie supus unei recoaceri moi sau sferoidizări. Normalizarea nu este recomandată. Acest tratament rafinează microstructura oțelului, îmbunătățind prelucrabilitatea acestuia și asigurând un răspuns constant în timpul fazei de călire.
• Responsabilitatea furnizorului: De obicei, acest proces de recoacere este efectuat de oțelărie, asigurându-se că oțelul pentru scule L6 este furnizat în stare optimă pentru prelucrarea ulterioară.

3.1.2 Ameliorarea stresului

Pentru a minimiza distorsiunile în timpul procesului ulterior de călire și pentru a îmbunătăți stabilitatea generală a pieselor din oțel pentru scule L6, detensionarea este o practică foarte recomandată.

• După prelucrarea brută: Acest lucru este benefic în special pentru componentele L6 cu geometrii complexe, cavități adânci sau după îndepărtarea substanțială de material în timpul prelucrării brute. Intervalul de temperatură recomandat pentru această detensionare este de 650°C până la 730°C (1200°F până la 1350°F).
• După operațiunile secundare: De asemenea, se recomandă insistent o revenire pentru detensionare după operațiuni precum șlefuirea, sudarea sau prelucrarea prin electroeroziune (EDM). Pentru aceasta, selectați o temperatură de revenire cu aproximativ 14°C până la 28°C (25°F până la 50°F) mai mică decât temperatura utilizată în ultimul ciclu de revenire al piesei.

3.1.3 Preîncălzire înainte de călire

Preîncălzirea atentă și controlată este esențială pentru a preveni șocul termic și a reduce riscul de fisurare atunci când oțelul pentru scule L6 este încălzit la temperatura de călire.

• Ghid general: De obicei, se recomandă o temperatură de preîncălzire de aproximativ 650°C (1200°F).
• Pentru secțiuni mai mari sau mai complicate: Este recomandabil să încălziți oțelul L6 lent și uniform în intervalul critic de temperatură, care este de aproximativ 650°C până la 760°C (1200°F până la 1400°F). Acest lucru asigură consecvența temperaturii în întreaga componentă, reducând la minimum tensiunile interne înainte de austenitizare.

3.1.4 Călire: Austenitizare și Călire

Procesul de călire este cel care conferă oțelului de scule L6 rezistența și rezistența la uzură necesare. Acesta constă în două faze principale: austenitizarea (încălzirea la temperatura de călire) și călirea (răcirea rapidă).

a. Austenizare:

• Temperatura standard: Temperatura tipică de austenitizare pentru oțelul de scule L6 este de aproximativ 830°C (1525°F).
• Interval de temperatură: Temperaturile de austenitizare pot fi crescute până la aproximativ 955°C (1750°F), în general, fără a provoca o creștere severă a granulelor de austenită, care ar putea compromite tenacitatea oțelului.

b. Stingere:

• Mediu principal: Călirea în ulei este metoda standard și preferată pentru oțelul de scule L6 datorită capacității sale de a obține o duritate bună, reducând în același timp distorsiunea.
• Media alternativă: Pentru piesele L6 cu design simplu sau secțiuni transversale foarte grele, se poate lua în considerare călirea în apă sau saramură. În special, clasele de L6 care conțin molibden prezintă o călibilitate atât de mare încât uneori pot fi călite eficient la aer.
• Obiectiv: Scopul călirii este de a răci rapid oțelul de la temperatura de austenitizare. Această răcire rapidă facilitează transformarea fazei de austenită în martensită, care este microstructura dură dorită în oțelurile pentru scule. Selectarea corectă a mediului de călire și asigurarea unei agitări adecvate sunt factori critici pentru obținerea unei căliri uniforme și reușite. Agitarea ajută la menținerea unei viteze de răcire constante pe toată suprafața piesei și previne formarea de pungi de vapori izolatori, ducând la o duritate mai uniformă.

3.1.5 Revenire

Revenirea este o etapă indispensabilă după călirea oțelului de scule L6. Acest proces de tratament termic implică reîncălzirea oțelului călit la o temperatură intermediară pentru a elibera tensiunile interne, a reduce fragilitatea și a obține echilibrul final dorit între duritate și tenacitate.

a. Reglarea durității:

Duritatea finală a oțelului de scule L6 este invers proporțională cu temperatura de revenire; pe măsură ce temperatura de revenire crește, duritatea scade, dar tenacitatea se îmbunătățește în general. Clasele L6 care conțin molibden demonstrează o rezistență mai bună la înmuiere la temperaturi de revenire mai ridicate.

b. Duritate specifică aplicației:

• Pentru aplicații precum ferăstraiele pentru prelucrarea lemnului, se țintește adesea o duritate revenită de 45 până la 50 HRC.
• Alte aplicații, cum ar fi anumite matrițe și poansoane, ar putea necesita niveluri de duritate mai mari, de 58 până la 62 HRC, care se obțin prin utilizarea unor temperaturi de revenire mai scăzute.

c. Îmbunătățirea ductilității:

Ductilitatea la tracțiune a oțelului pentru scule L6 tinde să se îmbunătățească la temperaturi de revenire peste 315°C (600°F).

d. Considerații dimensionale:

Este important să se recunoască faptul că în timpul revenirii au loc modificări dimensionale (atât contracții, cât și dilatări). Acestea se datorează transformărilor microstructurale și ameliorării tensiunilor interne. Pentru aplicațiile care necesită stabilitate dimensională ridicată, ciclurile multiple de revenire sunt o practică obișnuită. Aceste cicluri suplimentare pot ajuta la asigurarea transformării complete a oricărei austenite reținute și pot oferi o ameliorare suplimentară a tensiunilor interne, contribuind la o stabilitate dimensională superioară în timp.

3.2 Rezumatul principalelor temperaturi de tratament termic pentru oțelul de scule L6

3.3 Proprietăți obținute prin tratamentul termic al oțelului de scule L6

Oțelul de scule L6 tratat termic corect prezintă mai multe proprietăți dorite:

• Tenacitate și prelucrabilitate bune: L6 este cunoscut pentru rezistența sa excelentă, ceea ce îl face rezistent la impact, alături de o bună prelucrabilitate în stare recoaptă.
• Rezistență adecvată la uzură: Datorită conținutului său de carbon, L6 oferă o bună rezistență la uzură, fiind potrivit în special pentru aplicații care nu implică temperaturi ridicate.
• Risc redus de distorsiune: Oțelul pentru scule L6 are o susceptibilitate relativ scăzută la deformare și fisurare în timpul procesului de călire, în special atunci când este călit în ulei.
• Rezistență la decarburare: Nu prezintă o tendință pronunțată de decarburare în timpul ciclului de călire.
• Limitare de temperatură: Este important de menționat că oțelul pentru scule L6 are o duritate la cald relativ scăzută și o rezistență la înmuiere la temperaturi ridicate, ceea ce îl face în general nepotrivit pentru aplicații de service la temperaturi ridicate.