A2 Çelik ve Isıl İşlem: Eksiksiz Bir Kılavuz

Isıl işlem yalnızca isteğe bağlı bir adım değildir A2 çelik; bir takım ve kalıp malzemesi olarak etkili bir şekilde kullanmak için gereken yüksek sertlik, aşınma direnci ve tokluğun belirli kombinasyonunu geliştirmek gerekir. Uygun ısıl işlem yapılmadan, A2 çeliği zorlu üretim ortamlarında güvenilir bir şekilde performans göstermek için gereken mukavemet ve dayanıklılıktan yoksun kalır ve bu da erken arızaya ve artan üretim maliyetlerine yol açar. Bu nedenle, iyi tanımlanmış ve kontrollü bir ısıl işlem döngüsüne uymak, A2 takım çeliğinden yapılan bileşenlerin hizmet ömrünü ve performansını en üst düzeye çıkarmak için çok önemlidir.

A2 Mekanik Özellikler ve Performans

A2 çeliğinin mekanik özellikleri büyük ölçüde ısıl işlem görmüş durumuna bağlıdır.

Tavlanmış Durum: İşlenebilirlik

Sertleşmeden önce, tavlanmış A2 durumu iyi işlenebilirlik sunar. Derecesi 1% karbon takım çeliğine (100% olarak derecelendirilmiştir) kıyasla 60% civarındadır. Bu, takımların daha kolay ilk şekillendirilmesini ve imalatını kolaylaştırır. Tavlanmış takım çelikleri genellikle sertleştirilmiş hallerinden daha düşük sertliğe ve mukavemete sahiptir.

Sertleştirilmiş ve Temperlenmiş Durum: Optimum Denge

A2'nin gerçek performansı uygun şekilde uygulandıktan sonra elde edilir. sertleştirme ve temperlemeBu süreç aşağıdakilerin güçlü bir kombinasyonunu geliştirir:

• Aşınma Direnci: A2, darbeye dayanıklı çeliklerden (S serisi gibi) çok daha üstün, aşınmaya karşı çok iyi bir direnç sağlar.
• Dayanıklılık: Yüksek kromlu, yüksek aşınmalı çeliklerden daha iyi bir tokluk (kırılmaya karşı direnç) sağlar. D2Bu kombinasyon, hem aşındırıcı aşınmaya hem de orta düzeyde darbeye maruz kalan uygulamalarda dayanıklı olmasını sağlar.
• Sertlik: Tipik bir çalışma sertliği 58-60 HRC sertleştirmeden (örneğin 1775°F / 968°C'den) ve hava söndürmeden sonra elde edilebilir. A2, yaklaşık 4,5 inç (114 mm)'ye kadar olan bölümler boyunca tamamen sertleşebilir.
• Boyutsal Kararlılık: Hava sertleştirme özelliği nedeniyle A2, ısıl işlem sırasında iyi boyutsal kararlılık gösterir. Boyut değişimi nispeten küçük ve öngörülebilirdir (yaklaşık +0,001 inç/inç veya +0,10%), bu da nihai takım boyutlarına ulaşma sürecini basitleştirir.
• Sertleştirmede Güvenlik: A2, sertleştirme işlemi sırasında güvenilirliği ve emniyeti ile bilinir ve daha zorlu söndürme yöntemlerine kıyasla riskleri en aza indirir.

Burulma Özellikleri Hususları

• Mukavemet ve Süneklik: Sertleştirildiğinde, A2'nin burulma mukavemeti genellikle O1 takım çeliği, düşük sıcaklıktaki bir temperlemeden sonra (yaklaşık 300°F / 150°C) zirveye ulaşır. Önemlisi, O1'den farklı olarak, burulma sünekliği bu düşük temperleme sıcaklıklarında önemli ölçüde düşmez.
• Etki Enerjisi: Burulma darbe enerjisinin 500°F (260°C) civarında temperlendiğinde minimum olabileceğini unutmayın. Uygulama önemli burulma darbe yüklemesi içeriyorsa bu sıcaklık aralığından kaçınılabilir. Ancak, A2 yüksek sertlik için temperlendiğinde çentiksiz darbe enerjisi genellikle iyidir.

A2 Takım Çelik Isıl İşlem Kılavuzu

A2 takım çeliğinden optimum performans ve uzun ömür elde etmek tamamen hassas ve doğru şekilde uygulanan ısıl işleme bağlıdır. 20 yılı aşkın dövme deneyimine sahip bir takım çeliği uzmanı olarak Aobo Steel, A2 çeliğini etkili bir şekilde işlemek için gerekli adımları ana hatlarıyla belirtmek üzere bu kılavuzu sunmaktadır. Bu prosedürlere uymak, istenen sertlik, tokluk ve boyut kararlılığını elde etmek için kritik öneme sahiptir.

Ön ısıtma

A2 çeliğinin sertleştirilmesinden önce yapılması gereken ilk adım ön ısıtmadır.

Amaç:

• Çeliği daha yüksek ostenitleme sıcaklıklarına maruz bırakırken termal şoku en aza indirin. Bu, özellikle kalınlıkta önemli farklılıklar olan bileşenler için önemlidir.
• Çeliğin mikro yapısını gelecekteki faz dönüşümlerine uygun hale getirin.
• Üretim veya işleme sırasında oluşan kalıntı gerilimleri giderin.

İşlem:

• A2 çeliğini yaklaşık olarak eşit şekilde ısıtın 1200°F (650°C).
• Austenitleme adımına geçmeden önce parçanın tamamının bu sıcaklığa ulaştığından emin olun.

Austenitleme (Sertleştirme)

Bu aşamada çeliğin yapısı ostenite dönüştürülür, sertleştirme için gerekli olan karbon ve ana alaşım elementleri çözeltiye dönüştürülür.

İşlem:

• Çeliği ön ısıtma sıcaklığından sertleştirme sıcaklığı aralığına kadar ısıtın 1750°F ila 1800°F (955°C ila 980°C)Ortak bir hedef 1775°F (970°C).
• Islatma Süresi: Çeliği seçilen ostenitleme sıcaklığında tutun İnç başına 1 saat (25 mm) en kalın kesitinin. Tam dönüşüm için yeterli ıslatma çok önemlidir.
• Atmosfer Kontrolü: Yüzey dekarbürizasyonunu (karbon kaybı, yüzey sertliğinin azalmasına yol açar) önlemek için, kontrollü bir ortamda ostenitleme yapın. Seçenekler şunları içerir:
  • Nötr atmosfer fırını
  • Vakum fırını
  • Nötr tuz banyosu
  • Parçayı paslanmaz çelik folyoya sıkıca sarmak da yaygın ve etkili bir koruma yöntemidir.

Söndürme

A2 hava sertleştirmeli bir takım çeliğidir. Bu, sertliğe ostenitlemeden sonra havada soğutularak ulaştığı anlamına gelir.

İşlem:

• Çeliği fırından çıkarın ve soğumasını bekleyin. durgun hava oda sıcaklığına getirin.
• Soğutma, osteniti şuna dönüştürür: martensitA2'nin aşınma direncinden sorumlu sert mikro yapı.
• Özellikle büyük kesitlerin çekirdeklerinde, daha yumuşak fazların oluşmasını önlemek için soğutma hızının yeterli olduğundan emin olun.
• Beklenen Sonuç: Söndürülmüş sertlik genellikle şuna ulaşır: ~64 HRCAncak bu haldeki çelik çok kırılgandır ve iç gerilimler içerir.
• Boyutsal Değişim: Yaklaşık olarak genişleme bekleniyor 0,001 inç/inç (0,001 mm/mm) söndürme sırasında. Karmaşık geometrilerin bazı bozulmalara yol açabileceğinin farkında olun.

Temperleme

Tavlama bir zorunlu söndürmeden hemen sonraki adımdır. Kırılganlığı ve iç gerilimleri azaltır, çeliğin tokluğunu önemli ölçüde artırır.

İşlem:

• Çift Temperleme: A çift temperleme A2 çeliği için işlem şiddetle önerilir. Bu, maksimum gerilim giderme, mikro yapısal kararlılık ve hizmette boyutsal kararlılık için kritik olan herhangi bir tutulan ostenitin (söndürmeden sonra kalan dönüştürülmemiş ostenit) dönüşümünü sağlar.
• Sıcaklık: Sertlik ve tokluğun istenen nihai dengesine göre, genellikle arasında, tavlama sıcaklığını seçin. 375°F ve 1000°F (190°C ila 540°C). Daha düşük sıcaklıklar daha yüksek sertlik ancak daha düşük tokluk verir; daha yüksek sıcaklıklar tokluğu artırır ancak sertliği azaltır. Yaygın uygulama, yaklaşık olarak ilk temperlemeyi içerir 400°F (205°C) ve bir saniye civarında 375°F (190°C), ancak ihtiyaçlara göre ayarlanabilir.
• Süre: Çeliği en az bir süre boyunca seçilen temperleme sıcaklığında tutun. İnç başına 2 saat (25 mm) en ince bölümün her biri temperleme döngüsü. Temperlemeler arasında parçanın tamamen oda sıcaklığına soğumasını bekleyin.

Stres Giderici

Çarpılma ve çatlama riskini en aza indirmek için farklı aşamalarda gerilim giderme işlemi uygulanabilir.

Gerilim Giderici Sertleştirilmemiş Malzeme

• Sertleştirmeden önce gerekirse (örneğin, ağır işlemeden sonra), yavaşça ısıtın. 1200°F–1250°F (649°C–677°C).
• Islatmak için İnç başına 2 saat kalınlık.
• Yavaşça, tercihen fırında, oda sıcaklığına gelene kadar soğutun.

Gerilim Giderici Sertleştirilmiş Malzeme

• Bu, sertleştirilmiş parçalar üzerinde yapılan ağır taşlama, kaynak veya Elektriksel Deşarj İşleme (EDM) gibi işlemlerden sonra şiddetle önerilir.
• Parçayı yaklaşık bir sıcaklıkta temperleyin 25°F ila 50°F (14°C ila 28°C) altında daha önce kullanılan son temperleme sıcaklığı.

Önemli Hususlar

• Sertleştirme Güvenliği: A2 çeliği sertleştirmede iyi bir güvenlik sunar ve genellikle yağda sertleştirilen çeliklerden daha az bozulma gösterir.
• Atmosfer: Ostenitleme sırasında doğru fırın atmosferinin korunması, zararlı etkilerin önlenmesi açısından çok önemlidir. oksidasyon ve dekarbürizasyon.
• Tutulan Austenit: Uygunsuz söndürme veya yetersiz temperleme (özellikle ikinci temperlemenin atlanması) tutulan ostenit bırakabilir ve bu da daha sonra potansiyel boyutsal kararsızlığa yol açabilir. Çift temperleme bunu etkili bir şekilde ele alır.

A2 çeliğinde ısıl işlemin etkisi

A2 Çelik İçin Isıl İşlemin Önemi

Isıl işlem, A2 takım çeliği için temel bir işlemdir. Dikkatlice kontrol edilen ısıtma ve soğutma döngülerini içerir. Bunu neden yapıyoruz? Çeliğin iç mikro yapısını değiştirmek için. Bu kontrollü değişim, zorlu uygulamalar için gereken sertlik ve tokluk gibi belirli mekanik özellikleri elde etmemizin yoludur. Bu işlemi anlamak, A2 çeliğinden en iyi performansı elde etmenin anahtarıdır.

Sertliğe Ulaşmak

A2 çeliğinin sertliğini artırmanın birincil yolu, söndürme.

• Süreç: Bu, çeliğin belirli bir sıcaklığa ısıtılması anlamına gelir ostenitleme sıcaklık ve ardından hızla soğutulması. A2 için, hava ile sertleşen bir çelik olduğundan, bu soğutma genellikle havada yapılır.
• Sonuç: Hızlı soğutma, çeliğin yapısını dönüştürür martensit, çok serttir. A2 çeliğindeki karbon içeriği, elde edilebilecek maksimum sertliği doğrudan etkiler.
• Meydan Okuma: Sert olmasına rağmen, çelik doğrudan söndürmeden sonra (söndürülmüş) çoğu takım uygulaması için genellikle çok kırılgandır. Daha fazla işleme ihtiyacı vardır.

Dayanıklılığı Geliştirmek

Sertlik önemlidir, ancak aletlerin aynı zamanda tokluğa da ihtiyacı vardır - kırılmaya veya çatlamaya karşı direnç yeteneği. Bu, temperleme.

• Süreç: Söndürme işleminden sonra çelik, kritik noktasının altındaki belirli bir sıcaklığa kadar tekrar ısıtılır, belirli bir süre tutulur ve sonra soğutulur.
• Sonuç: Tavlama, kırılgan martensit yapısını değiştirerek kırılganlığı azaltır ve tokluğu önemli ölçüde artırır.
• Denge: Tavlama sıcaklığının kontrol ettiği doğrudan bir denge vardır.
  • Daha düşük temperleme sıcaklıkları daha yüksek sertlik, ancak daha düşük tokluk ile sonuçlanır.
  • Daha yüksek tavlama sıcaklıkları tokluğu artırır ancak sertliği azaltır.
  • Doğru sıcaklığı seçmek, aletin uygulamasının özel taleplerini karşılamak için kritik öneme sahiptir. Deneyimimizle, Aobo Steel'de bu dengenin ne kadar önemli olduğunu anlıyoruz.

Boyutsal Stabilitenin Sağlanması

Isıl işlem, çeliğin şeklini veya boyutunu değiştirebilecek önemli sıcaklık değişikliklerini içerir. Kontrol boyutsal kararlılık hayati önem taşımaktadır.

• Zorluklar:
  • Eşit Olmayan Isınma/Soğutma: Özellikle karmaşık şekilli veya kalın kesitli parçalarda eğilme, bozulma hatta çatlamalara neden olabilir.
  • Söndürme Gerilimleri: Söndürme sırasında oluşan hızlı soğuma ve iç yapı değişimleri, boyutsal değişimlere yol açabilen iç gerilmeler yaratır.
• Çözümler:
  • Homojen Isıtma: Uygun ön ısıtma adımları, parçanın eşit şekilde ısınmasını sağlamaya yardımcı olabilir.Kontrollü Soğutma: A2'nin hava ile sertleşme özelliği, yağ veya su ile söndürmeye kıyasla termal şoku azaltmaya yardımcı olur
  çelikler. Yine de, daha büyük bölümler için kontrollü hava akışı gerekebilir. Tavlama: Bu işlem ayrıca bazı
  • söndürme sırasında oluşan iç gerilmeleri azaltarak kararlılığı artırır.
  • İleri Teknikler: Vakum ısıl işlemi gibi yöntemler, oksidasyon ve dekarbürizasyon gibi yüzey reaksiyonlarını ortadan kaldırarak üstün boyut kontrolü sağlayabilir.

Özet: A2 Çelik Özelliklerinin Özelleştirilmesi

Kısacası, A2 takım çeliği için ısıl işlem tipik olarak şunları içerir:

1. Austenitleme: Yapıyı dönüştürmek için doğru sıcaklığa ısıtma.
2. Söndürme: Hava soğutmalı olarak martensit oluşturularak yüksek sertlik elde edilir.
3. Tavlama: Sertlik ve dayanıklılığı dengelemek ve stresi azaltmak için tekrar ısıtma.