Cr12 tehnični pregled jekla

Cr12 tehnični pregled jekla: Pri Aobo Steel imamo bogate izkušnje z orodnimi jekli in Cr12 je pomemben material v kategoriji dela v hladnem. To je ledeburitno jeklo z visoko vsebnostjo ogljika in kroma, znano predvsem po visoki trdoti in odlični odpornosti proti obrabi.

1. Kemična sestava:

Specifična sestava se lahko nekoliko razlikuje, a običajno boste našli:

• Ogljik (C): 2.00% – 2.30%
• Krom (Cr): 11,50 % – 13,00%
• Silicij (Si): ≤ 0,40%
• Mangan (Mn): ≤ 0,40%
• Fosfor (P): ≤ 0,030%
• Žveplo (S): ≤ 0,030%

Visoka vsebnost ogljika znatno prispeva k njegovi trdoti, vendar ima tudi za posledico nižjo udarno žilavost in nagnjenost k krhkosti v primerjavi s kakovostmi z nižjo vsebnostjo ogljika. Ključna je visoka vsebnost kroma, ki tvori trde karbide (CrFe)7C3.

2. Mikrostruktura in lastnosti:

Cr12 se strdi z mrežo evtektičnih karbidov, ki predstavljajo približno 20% volumna. Ti karbidi so trdi in krhki. Medtem ko kovanje in vroče valjanje – postopki, s katerimi imamo več kot 20 let izkušenj pri Aobo Steel – pomagajo razgraditi in porazdeliti te karbide, pogosto ostanejo ločeni, zlasti pri palicah z večjim premerom. Ta neenotnost je bistvena značilnost Cr12 in predstavlja izzive, ki zahtevajo skrbno obdelavo. Sama toplotna obdelava na splošno ne more v celoti odpraviti tega ločevanja.

Poleg svoje trdote in odpornosti proti obrabi Cr12 izkazuje:

• Relativno slaba udarna žilavost.
• Nižja toplotna prevodnost.
• Omejena plastičnost pri visokih temperaturah.

3. Toplotna obdelava:

Pravilna toplotna obdelava je ključnega pomena za doseganje želenih lastnosti Cr12.

3.1 Utrjevanje

Običajno vključuje kaljenje od 930-980 °C (1706-1796 °F) v olju ali zraku. Točka Ac1 je okoli 810 °C (1490 °F), temperatura Ms pa okoli 180 °C (356 °F). Prilagoditev temperature kaljenja nadzira raztapljanje zlitine in raven zadržanega avstenita, kar vpliva na končne dimenzije.

3.2 Kaljenje

Izvedeno po kaljenju za doseganje ciljne trdote in razbremenitev. Običajna območja popuščanja in posledična trdota (približna HRC) so:

• 100 °C (212 °F): ~64 HRC
• 200 °C (392 °F): ~62 HRC (priporočeno za lajšanje napetosti/stabilizacijo, 2-urno namakanje)
• 300 °C (572 °F): ~59 HRC
• 320-350 °C (608-662 °F): ~57-58 HRC (za lajšanje napetosti in zmanjšanje trdote, 2-urno namakanje)
• 400 °C (752 °F): ~57 HRC

3.3 Rafiniranje

Za izboljšanje žilavosti lahko posebne obdelave, kot je visokotemperaturna raztopina (1100–1150 °C / 2012–2102 °F), ki ji sledijo posebni cikli kaljenja/popuščanja (dvojno rafiniranje), izboljšajo karbide in zrnato strukturo. Ti postopki lahko bistveno izboljšajo življenjsko dobo orodij Cr12.

Pomembna opomba: Neenakomerna karbidna struktura poveča tveganje za razpoke med kaljenjem ali po njem, če ni skrbno ravnano.

4. Aplikacije:

Cr12 je najbolj primeren za uporabo v hladnih razmerah, ki zahtevajo visoko odpornost proti obrabi, kjer udarna obremenitev ni velika. Pogoste uporabe vključujejo:

• Na obrabo odporne matrice za vtiskovanje (npr. za pločevino iz silikonskega jekla).
• Vlečne matrice (ciljna trdota: 62-64 HRC).
• Matrice za kovanje.
• Plošče in matrice za valjanje navojev.
• Matrice in prebijalci za hladno iztiskanje (npr. za aluminijaste dele ciljna trdota 60–62 HRC).
• Merilniki, svedri.
• Kompleksni prebijalci, vložki v upogibne matrice.
• Plastični kalupi z visoko odpornostjo proti obrabi.

5. Mednarodni ekvivalenti:

Cr12 boste našli pod različnimi oznakami po vsem svetu:

• ASTM/UNS: D3 / T30403
• ISO:210Cr12
• EN/DIN: X210Cr12 (1.2080)
• JIS/KS: SKD1 / STD1
• GOST:Х12
• BS: BD3
• AFNOR: Z200Cr12

6. Premisleki glede ravnanja in obdelave:

• Hlajenje/žarjenje: Ingoti zahtevajo nadzorovano hlajenje in takojšnje žarjenje po strjevanju (prenesite vroče ali uporabite nadzorovane stopnje segrevanja za hladne ingote), da preprečite razpoke in zmanjšate napetost. Izogibajte se previsokim stopnjam segrevanja/hlajenja.
• Brušenje: S površinskimi napakami je treba ravnati previdno. Če je brušenje potrebno, uporabite mehke kolute in rahel pritisk ter se izogibajte lokalnemu pregrevanju (pomodrenju), ki lahko povzroči mikrorazpoke, ki se širijo med poznejšim segrevanjem.

7. Primerjava s podobnimi ocenami:

• Cr12MoV: Vsebuje molibden (Mo) in vanadij (V) z nekoliko nižjo vsebnostjo ogljika. To izboljša žilavost, vročo obdelavo in porazdelitev karbida v primerjavi s Cr12.
• Cr12Mo1V1 (D2):  Zaradi višje vsebnosti Mo in V nudi Cr12Mo1V1 nadaljnje izboljšave v primerjavi s Cr12MoV. Pogosto zagotavlja bistveno daljšo življenjsko dobo orodja v zahtevnih aplikacijah, zaradi česar je pogosta nadomestna izbira.

8. Povzetek:

Cr12 je orodno jeklo z visoko vsebnostjo ogljika in kroma, ki ga določata njegova trdota in odpornost proti obrabi. Njegova glavna omejitev je nižja žilavost zaradi inherentne evtektične karbidne mreže. Uspeh s Cr12 je odvisen od skrbne toplotne obdelave in obdelave, zaradi česar je zanesljiva izbira za posebne aplikacije orodij za delo v hladnem, kjer je obraba glavna skrb.