oțel pentru scule p20 | 1.2311

3. P20 Tratament termic pentru oțelul de scule

Obținerea performanței optime și a longevității componentelor din oțel pentru scule P20 depinde de un tratament termic precis.

3.1 Înțelegerea stării la livrare a oțelului de scule P20

De obicei, oțelul pentru scule P20 este furnizat într-o stare precălită. Aceasta înseamnă că a fost deja supus unui tratament termic specific de către laminor, rezultând o duritate în general între 28 și 40 HRC (duritate Rockwell C), deși uneori ajunge până la 60 HRC. Această stare precălită oferă o prelucrabilitate excelentă. Pentru multe aplicații, cum ar fi turnarea sub presiune a aliajelor cu punct de topire scăzut, puteți prelucra cavități direct în acest P20 precălit și puteți pune matrița în funcțiune fără a fi nevoie de un tratament termic suplimentar la temperatură înaltă. Această abordare oferă avantajele semnificative de a minimiza distorsiunile și modificările dimensionale.

3.1.1 Preîncălzire

Preîncălzirea este o etapă pregătitoare critică pentru aproape toate oțelurile pentru scule, inclusiv P20.

• ObiectivPentru a minimiza șocul termic atunci când oțelul este supus unor temperaturi de călire mai ridicate, reducând astfel riscul de distorsiune sau fisurare. De asemenea, ajută la atenuarea solicitărilor induse în timpul prelucrării.
• ProcedurăÎncălziți componenta P20 lent și uniform până la aproximativ 650°C (1200°F). Asigurați-vă că întreaga secțiune transversală atinge această temperatură. Un timp de menținere de 10-15 minute la această temperatură este tipic odată ce se obține uniformitatea.

3.1.2 Austenizare (călire)

Aceasta este etapa la temperatură înaltă în care se transformă microstructura oțelului.

• ObiectivPentru a încălzi oțelul P20 la o temperatură la care structura sa se transformă în austenită și carburile se dizolvă, ceea ce este esențial pentru atingerea durității complete la stingere.
• ProcedurăPentru oțelul de scule P20, temperatura de călire este de obicei între 830°C (1525°F) și 845°C (1550°F). Timpul de înmuiere la această temperatură este crucial: se acordă 45-60 de minute pentru componente cu grosimea de până la 25 mm. Pentru secțiuni mai groase, se menține înmuierea timp de încă 45-60 de minute pentru fiecare 25 mm de grosime.

3.1.3 Călire

Răcirea rapidă este necesară pentru a obține duritatea dorită.

• ObiectivPentru a răci oțelul P20 austenitizat suficient de repede pentru a transforma austenita în martensită, o microstructură foarte dură.
• ProcedurăP20 este un oțel cu călibilitate medie și este în mod normal călit în ulei. Uleiul oferă o viteză de răcire mai lentă și mai puțin severă decât apa, reducând șocul termic și tensiunile interne. După călire, oțelul trebuie răcit la 66-93°C (150-200°F) înainte de a trece la revenire.

3.1.4 Revenire

Revenirea se efectuează imediat după călire pentru a rafina proprietățile oțelului.

• ObiectivPentru a ameliora tensiunile interne dezvoltate în timpul călirii, a crește semnificativ tenacitatea, a reduce fragilitatea și a transforma orice austenită reținută.
• ProcedurăÎncălziți componenta P20 călită lent și uniform la temperatura de revenire selectată. Pentru P20, aceasta variază de obicei între 200°C și 650°C (390°F și 1200°F), în practica obișnuită fiind între 400-550°C (750-1020°F), în funcție de duritatea finală necesară. Mențineți la temperatura de revenire timp de aproximativ 2 ore pe inch de secțiune transversală. Cicluri multiple de revenire (de exemplu, două cicluri de câte 2 ore fiecare) sunt recomandate insistent pentru P20 pentru a asigura o ameliorare optimă a stresului și stabilitate microstructurală.

3.2 Procese specializate de tratament termic pentru oțelul P20

Dincolo de ciclul standard de călire și revenire, alte tratamente pot fi benefice pentru oțelul de scule P20.

3.2.1 Detensionarea P20 înainte de călire

Dacă s-au efectuat prelucrări mecanice extinse pe componenta P20, se recomandă detensionarea înainte de procesul final de călire.

• ScopPentru a minimiza riscul de distorsiune și fisurare în timpul etapelor ulterioare de austenitizare și călire.
• ProcedurăÎncălziți oțelul lent la 705-730°C (1300-1350°F). Mențineți această temperatură timp de minimum 2 ore sau 30 de minute pentru fiecare inch din cea mai mare secțiune transversală. Urmați această răcire lentă în aer liber.

3.2.2 Cementarea P20 pentru o duritate a suprafeței îmbunătățită

Pentru aplicații care necesită o rezistență superioară la uzură la suprafață, cum ar fi turnarea materialelor plastice, oțelul de scule P20 este frecvent carburat.

• ScopA introduce carbon în stratul superficial al oțelului, crescând semnificativ duritatea suprafeței acestuia.
• RezultatO suprafață P20 carburată poate atinge niveluri de duritate de până la 65 HRC în starea răcită. Este important de reținut că temperaturile de carburare care depășesc 870°C (1600°F) pot avea un impact negativ asupra lustruirii P20. Carcasa carburată se va înmuia, de asemenea, mai ușor în timpul revenirii, comparativ cu materialul miezului.

3.3 Gestionarea modificărilor dimensionale în tratamentul termic P20

P20, fiind un oțel călit în ulei, prezintă în general o modificare dimensională mai mică în timpul tratamentului termic în comparație cu oțelurile călite în apă. Se poate anticipa o creștere estimată de aproximativ +0,0015 inci pe inch de dimensiune. Implementarea unei detensionări adecvate înainte de călire și respectarea procedurilor corecte de revenire sunt esențiale pentru controlul și minimizarea distorsiunii.