9SiCr takım çeliği

9SiCr Takım Çeliği düşük alaşımlı bir takım çeliğidir ve temel özellikleri, ana alaşım elementleri olan silisyum (Si) ve kromdan (Cr) gelir. Tipik kimyasal bileşim, ağırlık yüzdesi (wt%) olarak genellikle bu aralıklara düşer, ancak farklı standartlar arasında ufak farklılıklar göreceksiniz.

1. 9SiCr Takım Çelik Kimyasal Bileşimi

• Karbon (C):85%'den 0,95%'ye.
• Silisyum (Si): Genellikle 1.20% ile 1.60% arasındadır, ancak Alman DIN 90CrSi5 gibi bazı standartlar 1.05% ile 1.25% arasında değerler belirtmektedir.
• Manganez (Mn): Tipik olarak 0.30% ila 0.60%. Yine Alman standardı biraz daha yüksek bir aralık gösterebilir (0.60% ila 0.80%).
• Krom (Cr): Genellikle 0.95% ile 1.25% arasındadır, Alman standardı ise 1.05% ile 1.30% arasındadır.
• Fosfor (P) ve Kükürt (S): Bunlar genellikle düşük seviyede tutulan ve her ikisi için de maksimum limitlerin ≤0.030% olarak belirlendiği safsızlıklardır.

Farklı uluslararası standartlardaki eşdeğerleri bilmek iyidir: 9SiCr, AISI L3 (ABD), DIN 90CrSi5 / 1.2067 (Almanya), BS BL3 (İngiltere), ГОСТ 9ХС (Rusya) ve UNE 100Cr6 (İspanya) ile eşleşir. Çin sisteminde (ISC) ise T30100'dür.

2. 9SiCr Çelik Fiziksel Özellikleri

İlişkin fiziksel özellikler:

2.1 Yoğunluk: Yaklaşık 7.80 gr/cm³.

2.2 Kritik Sıcaklıklar: Isıl işlemin planlanmasında şunlar hayati öneme sahiptir:

• Ac1 (ısıtıldığında ostenit oluşumunun başlangıcı): ~770°C
• Accm (sementit tamamen çözünür): ~870°C
• Ar1 (soğuma sırasında perlit oluşumunun başlangıcı): ~730°C
• Ms (martensit başlangıcı): ~160°C
• Mf (martensit kaplama): ~ -30°C

2.3 Manyetik Özellikler: Zorlayıcı kuvvet yaklaşık 795,8 A/m'dir ve doyma manyetik indüksiyonu 1,78 ila 1,82 T'dir.

2.4 Doğrusal Genleşme Katsayısı: Sağlanan kaynak materyalde belirli değerler bulunmamakla birlikte, özellikle ısıl işlem ve kullanım sırasındaki sıcaklık değişimleri göz önünde bulundurulduğunda hassas parçalar için bu kritik bir faktördür.

3. Isıl İşlem

Isıl işlem 9SiCr'den doğru mekanik özellikleri elde etmek için çok önemlidir. Standart işlem sertleştirme (söndürme) ve temperlemeyi içerir.

3.1 Ön Isıtma İşlem Seçenekleri

• Tavlama dövme işleminden sonra: 790-810°C'ye ısıtın, 1-2 saat tutun, fırının 550°C'nin altına soğumasını bekleyin ve ardından havayla soğutun. Bu, 197-241 HBW sertliğiyle sonuçlanır. İzotermal tavlama (benzer ısıtma, 700-720°C'de tutun) aynı sertlik aralığına ulaşır ve tipik olarak küresel bir perlit yapısı verir.
• Yüksek sıcaklıkta temperleme: 2-4 saat boyunca 600-700°C'ye ısıtın, ardından fırın veya hava soğutması yapın. Soğuk işlemeden kaynaklanan stresi azaltmak için kullanılır.
• Normalleştirme: 900-920°C'ye ısıtın, sonra hava ile soğutun. Aşırı ısınmış çelikteki taneleri inceltir ve ağ karbürlerini giderir, bunun sonucunda 321-415 HBW sertliği elde edilir.
• Söndürme ve Temperleme (alternatif ön işlem): 880-900°C'ye ısıtın, yağda söndürün, sonra 197-241 HBW sertliği için 680-700°C'de (2-4 saat) temperleyin. Dövme parçalar bazen doğrudan dövme ısısından sonra yüksek sıcaklıkta temperleme ile söndürülebilir.

3.2 Sertleştirme (Söndürme)

Tavsiye edilen sıcaklık 860-880°C’dir.

• Yağ Söndürme: Yağda soğutun (çeşitli sıcaklıklar mümkün), sonra havada soğutun. Sertlik: 62-65 HRC.
• Tuz/Alkali Banyo Söndürme: Belirli süreler boyunca erimiş bir banyo (150-200°C) kullanın, ardından hava ile soğutun. Sertlik: 59-63 HRC. Bu yöntemler karmaşık parçalarda deformasyonu en aza indirmeye yardımcı olur. Söndürmeden sonraki yapı esas olarak lath martensit, ince karbürler ve bir miktar tutulan ostenittir.

3.3 Soğuk Tedavi

Yüksek hassasiyetli, boyutsal olarak kararlı aletler için, söndürmeden hemen sonra soğuk işlem (-70°C) sertliği hafifçe artırabilir (0-1 HRC). En iyi şekilde söndürmeden bir saat sonra yapılır.

3.4 Temperleme

Bu adım stresi azaltır ve sertlik ve dayanıklılığı ince ayarlar. Tipik sonuçlar:

• 140-160°C Sıcaklık: 62-65 HRC
• 160-180°C Sıcaklık: 61-63 HRC
• 180-200°C Sıcaklık: 60-62 HRC
• 200-220°C Sıcaklık: 58-62 HRC

Daha yüksek tavlama sıcaklıkları sertliği daha da azaltır. Çift tavlama (örneğin, 180°C ve ardından 240°C gibi daha yüksek bir sıcaklık) tokluğu ve takım ömrünü önemli ölçüde iyileştirebilir.