Orodno jeklo 3Cr2Mo | P20

3. Toplotna obdelava

Toplotna obdelava orodnega jekla 3Cr2Mo (P20) je ključnega pomena za njegove končne lastnosti in delovanje pri uporabi v kalupih, saj zagotavlja potrebno trdoto, žilavost in stabilnost.

3.1 Razumevanje predhodno kaljenega jekla 3Cr2Mo (P20)

3Cr2Mo (P20) se pogosto dobavlja predhodno utrjen na 28–35 HRC. To zmanjša deformacije po obdelavi, saj kaljenje in popuščanje pri visokih temperaturah opravi proizvajalec. Pri ponovni obdelavi ali začetku iz žarjenega stanja je ključnega pomena razumevanje celotnega postopka toplotne obdelave.

3.2 Celovit vodnik za toplotno obdelavo za 3Cr2Mo (P20)

Naslednji orisi tipičnih toplotna obdelava za jeklo 3Cr2Mo.

3.2.1 Predhodna toplotna obdelava (če je potrebna)

Ti zmehčajo jeklo za strojno obdelavo ali izboljšajo njegovo strukturo.

Žarjenje: Cilji ≤229 HBW za obdelovalnost.

• Izotermno žarjenje (možnost 1): Segrejte na 840–860 °C (2–3 ure), ohladite na 710–730 °C (3–4 ure), ohladite v peči pod 500 °C in nato ohladite na zraku.
• Izotermno žarjenje (možnost 2): Segrejte na 850 °C (2–4 ure), ohladite na 720 °C (4–6 ur), nato ohladite v peči.
• Visokotemperaturno popuščanje (mehčanje): 720–740 °C (1–2 uri), ohlajanje v peči (≤229 HBW).
• Alternativno popuščanje: 650–680 °C (≤225 HBW).

Normalizacija: Segrejte na 900–920 °C, ohladite na mirnem zraku, da se zrnje prečisti.

3.2.2 Postopek kaljenja za 3Cr2Mo (P20)

Zaradi tega se jeklo spremeni v trdi martenzit.

Približne temperature transformacije: Ac1: ~770 °C; Ac3: ~825 °C; Ms: ~335 °C; Mf: ~180 °C.

Postopek:

1. Predgrevanje: Pogosto priporočljivo.
2. Avstenitizacija: Segrejte na 850–880 °C (ali 880–900 °C). Zadržite, da se avstenitizacija dokonča.
3. Kaljenje:

• Mediji: Najpogostejše je olje; voda je manj tipična.
• Pričakovana trdota (gašenje v olju od 850 do 880 °C): približno 50–52 HRC (ali ≥50 HRC).
• Možnost izotermnega kaljenja (900 °C v medij 180–220 °C): približno 47–48 HRC.

3.2.3 Popuščanje – prilagajanje lastnosti 3Cr2Mo (P20)

Kaljenje zmanjšuje krhkost, lajša stres in izboljšuje žilavost.

• Standardno predkaljeno (28–35 HRC): Popuščanje pri 580–640 °C.
• Višja trdota: Uporabite nižje temperature popuščanja.

• Trajanje: Običajno 1-2 uri.
• Več ciklov: Za optimalne lastnosti se pogosto priporočata dva ali trije cikli.
• Hlajenje: Zrak ali olje.

Vpliv temperature popuščanja: Višje temperature običajno zmanjšajo trdoto in trdnost, vendar povečajo duktilnost in žilavost.

3.3 Napredne površinske obdelave za 3Cr2Mo (P20)

Za izboljšano odpornost površine proti obrabi/koroziji ali poliranje:

• Metode: cementiranje, nitriranje (plin/ion), nitriranje s karbonitriranjem.
• Nitriranje: Lahko znatno poveča površinsko trdoto (npr. s 650 HV na 950–1100 HV). Mehko nitriranje (570 °C, 2 uri) lahko doseže površinsko trdoto ~700 HV (globina ~0,1 mm).
• Naknadna obdelava: Pogosto sledi končno poliranje.

3.4 Ključni dejavniki za toplotno obdelavo 3Cr2Mo (P20)

Čeprav se 3Cr2Mo (P20) pogosto dobavlja predhodno utrjen, je mogoče lastnosti natančno nastaviti z nadzorovano avstenitizacijo, kaljenjem in popuščanjem. Površinske obdelave, kot je nitriranje, ponujajo nadaljnje izboljšave. Za optimalne rezultate se posvetujte z metalurškimi strokovnjaki ali dobaviteljem jekla.