Oțel pentru scule M42 | 1.3247 | SKH59

3. Oțel pentru scule M42 Tratament termic

O sculă M42 perfect tratată trece prin mai multe faze distincte: pregătire și preîncălzire, austenitizare (călire), călire și revenire. Fiecare etapă este indispensabilă pentru dezvoltarea microstructurii și proprietăților mecanice dorite.

3.1 Pregătire și preîncălzire

Pregătirea meticuloasă este crucială înainte de a supune oțelul de scule M42 la temperaturi ridicate de călire. Aceasta include adesea procese inițiale precum recoacerea, care înmoaie oțelul, îi rafinează microstructura și îl pregătește pentru o călire eficientă. Sculele pot fi, de asemenea, sferoidizat pentru a îmbunătăți prelucrabilitatea.

Tratamentul termic al oțelului de scule M42 include de obicei o fază de preîncălzire în etape, vitală pentru minimizarea șocului termic și a potențialelor fisuri, în special la sculele cu secțiuni transversale variabile.

• O temperatură obișnuită de preîncălzire pentru M42 este 815°C (1500°F).
• Scopul este de a aduce uniform oțelul la temperatură, reducând stresul înainte de etapa critică de austenitizare.

3.2 Austenitizare (întărire)

Austenitizarea este etapa fundamentală de transformare. Aici, oțelul de scule M42 recopt (în principal ferită și carburi aliate) este încălzit la o temperatură ridicată specifică. Aceasta transformă structura în austenită și dizolvă carburi din aliaje complexe, esențiale pentru duritatea finală și caracteristicile de uzură.

Parametrii cheie pentru austenitizarea oțelului pentru scule M42 includ:

• Temperatură: De obicei între 1180°C până la 1190°C (2155°F până la 2175°F)Un studiu a identificat 1180°C (1453 K) ca o temperatură optimă de austenitizare.
• Timp de reținere: Relativ scurt pentru oțelurile rapide, în general 2 până la 6 minute odată ce oțelul atinge temperatura țintă. De exemplu, o înmuiere de 4 minute la 1190°C (2175°F) este o recomandare obișnuită. Menținerea M42 la 1180°C timp de 15 până la 30 de minute a demonstrat o microstructură și o duritate consistente.
• Atenţie: Depășirea temperaturii sau a timpului de menținere recomandat poate fi dăunătoare. Aceasta poate duce la dizolvarea excesivă a carburilor și la o creștere nedorită a granulelor, având un impact negativ asupra proprietăților oțelului, inclusiv o potențială scădere a durității din cauza unor fenomene precum coacerea Ostwald, dacă este menținută prea mult timp (de exemplu, 45 de minute la 1180°C).

3.3 stingere

După austenitizare, oțelul de scule M42 este răcit rapid (călit) pentru a transforma austenita în martensiteMartensita este o structură cristalină dură care îi conferă proprietăți de rezistență la tăiere și uzură.

• Medii de stingere: Acest lucru se poate realiza folosind aer, ulei sau o baie de sare. Oțelul de scule M42 are o călibilitate profundă, atingând o duritate bună pe toată secțiunea sa transversală.
• Rată de răcire: O rată mare de răcire este importantă. Aceasta influențează temperaturile de început (Ms) și de sfârșit (Mf) ale martensitei și poate afecta cantitatea de austenită reținută.
• Duritate după călire: Oțelul de scule M42 atinge de obicei o duritate după călire de aproximativ 65-68 HRC.
  Martensita nerevenită, deși foarte dură, este, de asemenea, supusă unor solicitări puternice, este fragilă și instabilă. Prin urmare, revenirea este esențială.

3.4 Revenirea

Revenirea, o etapă critică după călire, implică reîncălzirea oțelului pentru scule M42 la o temperatură intermediară sub punctul său critic de transformare. Aceasta îmbunătățește semnificativ utilizabilitatea și performanța prin mai multe mecanisme:

• Reducerea stresului: Elimină tensiunile interne cauzate de călire, reducând susceptibilitatea la fisurare.
• Îmbunătățirea rezistenței: Crește semnificativ tenacitatea, făcând oțelul mai puțin fragil.
• Transformarea austenitei reținute: Transformă austenita reținută (care poate reduce duritatea și stabilitatea dimensională) în martensită proaspătă, revenită în cicluri ulterioare.
• Întărire secundară: Expoziții M42 întărire secundarăCarburi fine, complexe, precipită în timpul revenirii, crescând și mai mult duritatea. M42 este cunoscut pentru duritatea excelentă la cald, ajungând până la 69 HRC după revenire (de obicei în jurul 538°C / 1000°FRezultatele optime implică adesea revenirea pe partea superioară a vârfului de duritate secundară.

Cicluri multiple de revenire:

Oțelul de scule M42 necesită mai multe cicluri de revenire (de obicei două până la patru) pentru a asigura transformarea completă a austenitei reținute și pentru a reveni martensita nouă.

• Temperatură: Temperaturile de revenire obișnuite pentru M42 sunt între 510°C (950°F) și 538°C (1000°F).
• Timp de înmuiere: Fiecare ciclu de temperare implică de obicei înmuierea timp de 2 până la 4 ore la temperatura aleasă.

Temperare de detensionare (post-prelucrare):

După operațiuni semnificative de șlefuire, sudare sau prelucrare prin electroeroziune (EDM) pe M42 tratat termic, se recomandă insistent o revenire finală de detensionare la o temperatură cu 14-28°C (25-50°F) mai mică decât ultima temperatură de revenire.

3.5 Rezumatul parametrilor de tratament termic pentru oțelul de scule M42

Pentru o imagine de ansamblu rapidă, parametrii tipici pentru tratamentul termic al oțelului pentru scule M42 sunt rezumați mai jos: