5CrMnMo orodno jeklo za vroče delo

pri Aobo Steel, z več kot 20-letnimi izkušnjami na področju kovanja, razumemo zahteve orodna jekla za vroče delo. 5CrMnMo orodno jeklo za vroče delo je zanesljiva nizkolegirana možnost, ki jo pogosto dobavljamo in je znana po svojem posebnem ravnovesju lastnosti.

1. Pregled in kemična sestava jekla 5CrMnMo

5CrMnMo orodno jeklo za vroče delo je razvrščeno kot nizkolegirano jeklo za vroče delo. Njegove lastnosti delovanja izhajajo iz posebne kemične sestave.

Na podlagi standarda GB/T1299-2000 je tipična sestava (teža %):

• Ogljik (C): 0.50% – 0.60%
• Mangan (Mn): 1.20% – 1.60%
• Krom (Cr): 0.60% – 0.90%
• Nikelj (Ni): 1.40% – 1.80%
• molibden (Mo): 0.15% – 0.30%
• Silicij (Si): ≤ 0,40% (nekatere specifikacije dovoljujejo 0,25-0,60%)
• Fosfor (P): ≤ 0,030%
• Žveplo (S): ≤ 0,030%

Glede na določeno standardno izdajo lahko obstajajo manjše razlike v obsegih.

2. Uporaba jekla 5CrMnMo

5CrMnMo orodno jeklo za vroče delo je praktična izbira za izdelavo srednje velikih do majhnih orodij za vroče kovanje, običajno tistih z dolžino stranic do 400 mm. Zaradi dobre žilavosti je primeren za:

• Matrice s kompleksnimi oblikami.
• Matrice za kovanje s kladivom so izpostavljene znatnim udarcem.
• Delovni deli orodij za vroče delo so izpostavljeni velikim udarnim obremenitvam.
• Kalupi za tlačno litje iz cinka, aluminija in zlitin.
• Kalupi za vroče stiskanje in nekateri plastični kalupi.
• Osnovni material za določena orodja za striženje/prebijanje in matrice za hladno obdelavo (včasih lahko nadomesti T10A, 9SiCr, Cr12MoV za večje odseke).

3. Mehanske lastnosti in primerjava s 5CrNiMo

• Moč: Nekoliko višje od 5CrNiMo jeklo.
• Žilavost in plastičnost: Nižja od 5CrNiMo pri sobni in povišani temperaturi zaradi mangana, ki nadomešča nekaj niklja.
• Kaljivost: Nižja od 5CrNiMo.
• Odpornost na toplotno utrujenost: Slabši od 5CrNiMo pri visokih delovnih temperaturah; kaže večjo občutljivost na pregrevanje.

Medtem ko 5CrMnMo orodno jeklo za vroče delo ponuja dobro vrednost in zmogljivost za svoje ciljne aplikacije, je lahko zaradi njegovih lastnosti 5CrNiMo prednostna izbira za večja ali zahtevnejša opravila vročega kovanja. Vendar so za matrice z zelo velikimi preseki pogosto izbrani drugi razredi, kot je 5Cr2NiMoVSi, zaradi vrhunske kaljivosti.

4. Toplotna obdelava jekla 5CrMnMo

Pravilno toplotna obdelava je ključnega pomena za doseganje želene učinkovitosti iz 5CrMnMo. Aobo Steel ima bogate izkušnje z dobavo jekla, ki izpolnjuje te zahteve glede obdelave.

4.1 Kovanje

Sledite procesnim parametrom, podobnim 5CrNiMo. Potreben je skrben nadzor ogrevanja in hlajenja, da preprečite razpoke. Počasno ohlajanje po kovanju (ohlajanje v peči za velike odkovke na 150-200 °C) je bistvenega pomena za preprečevanje belih madežev.

4.2 Žarjenje

Priporočljivo je izotermno žarjenje:

1. Segrejte na 850-870 °C in držite 4-6 ur.
2. Ohladimo na izotermno temperaturo 680 °C, pustimo 4-6 ur.
3. Peč ohladite pod 500 °C, nato ohladite na zraku. Pričakovana trdota: 197-241 HBW (perlitna + feritna struktura).

4.3 Kaljenje

1. Segrejemo na 840-860°C. Višje temperature (okoli 900 °C) lahko povečajo martenzit letev, kar povzroči boljšo žilavost.
2. Gašenje v olju. Pred takojšnjim temperiranjem ohladimo na 150-180°C.
3. Da zmanjšate popačenje in razpoke, razmislite o predhodnem ohlajanju na zraku na 740–780 °C (temno rdeče) pred kaljenjem v olju ali predhodnem ohlajanju večjih matric na 780–810 °C. Koraki izotermnega kaljenja (npr. kaljenje v olju na 150–200 °C, ki mu sledi izotermično zadrževanje pri 280 °C) so prav tako lahko koristni.

4.4 Kaljenje

Kaljenje uravnava končno trdoto in žilavost. Lajša stres in stabilizira strukturo.

1. Splošno: 450-500 °C, pogosto dvakrat.
2. Kovanje matrice:
   
   • Majhne matrice: 490-510°C (trdota: 44-47 HRC)
   • Velike matrice: 560-580°C (trdota: 34-37 HRC)
3. Die Tenons (za žilavost):
   
   • Majhne matrice: 620-640°C (trdota: 34-37 HRC)
   • Srednje matrice: 640-660°C (trdota: 30-35 HRC)
4. Lajšanje stresa: Po kaljenju je priporočljiva končna obdelava za razbremenitev pri 280 °C 2-3 ure.

5. Izboljšanje učinkovitosti

Življenjsko dobo matric 5CrMnMo je mogoče podaljšati z:

• Optimizirana toplotna obdelava: Tehnike, kot so visokotemperaturno kaljenje (približno 900 °C), predhodno hlajenje pred kaljenjem in izotermno kaljenje, ki mu sledi dvojno popuščanje, lahko povečajo žilavost in zmanjšajo širjenje razpok.
• Površinske obdelave: Postopki, kot sta karbonitridiranje ali sodifuzija redkih zemelj, lahko znatno povečajo površinsko trdoto, odpornost proti obrabi in toplotno utrujenost.
• Predgretje: Matrice pred uporabo vedno predhodno segrejte na 200-250 °C, da zmanjšate toplotni šok in nevarnost zloma.