M2 Takım Çelik Isıl İşlemi

Derin bilgi birikimimizden yararlanan bu rehber, size doğrudan, pratik bilgiler sağlamayı amaçlamaktadır. M2 takım çeliği ısıl işlem İşlem. M2 takım çeliği ısıl işlem PDF'inin ücretsiz indirilmesi sayfanın alt kısmında mevcuttur.

1. M2 Çeliklerinin Uygun Isıl İşleminin Neden Önemli Olduğu

Özenle kontrol edilen bir hedef M2 takım çeliği ısıl işlemi sert, karmaşık "ikincil sertleştirme" karbürlerinin ince bir dağılımı ile birleştirilmiş temperlenmiş martensitin nihai bir mikro yapısını geliştirmektir. Bu özel yapı, M2 takım çeliğine yüksek sertlik, mükemmel aşınma direnci ve bu özellikleri yüksek sıcaklıklarda koruma yeteneği gibi ünlü kombinasyonunu veren şeydir. Ayrıntılı M2 özellikleri için lütfen okuyun M2 takım çeliği özellikleri.

2. M2 Takım Çeliği Isıl İşleminin Dört Temel Aşaması

M2 çeliğinin tüm potansiyelini ortaya çıkarma yolculuğu, dört ayrı ancak birbiriyle bağlantılı termal aşamayı içerir: ön ısıtma, ostenitleme, söndürme, Ve temperleme. 

2.1 Ön ısıtma

Ön ısıtma çeliği doğrudan sertleştirmese de, üretimde hayati bir hazırlık adımıdır. M2 takım çeliği ısıl işlemi süreç. Başlıca işlevleri şunlardır:

• Isıl Şokun Azaltılması: Soğuk aletlerin sıcak fırınla karşılaşması sonucu oluşabilecek çarpılma veya çatlama riskini en aza indirir.
• Stres Giderme: Önceki işleme veya şekillendirmeden kaynaklanan bazı iç gerilimlerin hafifletilmesine yardımcı olur.
• Üretkenliğin Artırılması: Yüksek ısılı ostenitleme fırınında ihtiyaç duyulan süreyi kısaltabilir.
• Yüzey Koruması: Tamamen nötr bir atmosfere sahip olmayan fırınlarda ön ısıtma, potansiyel karbürizasyon veya dekarbürizasyon riskini azaltır.

M2 Çelik için Önerilen Ön Isıtma Uygulamaları:

M2 gibi yüksek hızlı çelikler için, özellikle ticari tuz banyosu sertleştirmesinde, genellikle iki aşamalı ön ısıtma kullanılır:

• İlk ön ısıtma: 650-760°C (1200-1400°F).
• İkinci ön ısıtma: 815-900°C (1500-1650°F).

Atmosfer veya vakum ısıl işleminde, 790-845°C (1450-1550°F) arasında tek bir ön ısıtma tipiktir. Özellikle M2 için, yaygın ön ısıtma sıcaklıkları 650°C (1200°F) veya 815°C'dir (1500°F).

Ön ısıtma süresi, parçanın tüm kesitinin tekdüze bir sıcaklığa ulaşmasını sağlamak için yeterli olmalıdır; M2 için bu genellikle 10 ila 12 dakikadır. Yavaş bir ilk ısınmadan faydalanan D2 çeliğinin aksine, M2 ön ısıtmadan östenitleme sıcaklığına hızlı bir sıcaklık artışına daha iyi yanıt verir.

2.2 Austenitleme (Sertleştirme)

Sertleştirmenin büyüsü gerçek anlamda ostenitleme ile başlar M2 takım çeliği ısıl işlemiÇelik, istenilen özelliklerin geliştirilmesi için gerekli olan çeşitli karmaşık alaşım karbürlerini çözmek amacıyla yüksek bir sıcaklığa kadar ısıtılır.

M2 Çelik için Temel Austenitleme Parametreleri:

• Sıcaklık Aralığı: M2 çeliği, erime noktasına çok yakın bir ısıtma gerektirir - tipik olarak 28-56°C (50-100°F) içinde. M2 için önerilen ostenitleme sıcaklığı yaklaşık olarak 1230°C (2250°F)Yüksek hızlı çelikler için genel sıcaklık aralığı 1150-1290°C'dir (2100-2350°F).
• Bekleme Süresi: Bu, yüksek hızlı takım çelikleri için şaşırtıcı derecede kısadır, genellikle 2 ila 6 dakikadır. Kesin süre, M2 türüne, takım tasarımına ve kesit boyutuna bağlıdır. Örneğin, 150 mm (6 inç) kalınlığındaki bir bölüm, 5 ila 6 dakikalık maksimum tutma süresi gerektirebilir.
• Atmosfer Kontrolü: Aşırı yüksek sıcaklıklar nedeniyle, yüzey sorunlarının (örneğin kireçlenme ve dekarbürizasyon) önlenmesi için kontrollü bir atmosfer çok önemlidir. Bu nedenle tuz banyosu fırınları sıklıkla tercih edilir.

Ostenitleme sırasında ferrit ve alaşım karbürleri bir ostenit tane yapısına dönüşür. Ostenitleme sıcaklığı, ostenitte çözünen karbon ve alaşım elementlerini belirler ve bu da doğrudan söndürülmüş sertliği ve tutulan ostenit miktarını etkiler. Daha yüksek ostenitleme sıcaklıkları genellikle temperlemeden sonra, özellikle ikincil sertleştirme zirvesinde, daha yüksek sertliğe yol açar.

2.3 Söndürme

Austenitlemenin ardından, austeniti martenzite dönüştürmek için hızlı soğutma veya söndürme gereklidir; martenzit, M2 takım çeliğinde istenen sert matris yapısıdır.

M2 Çelikleri İçin Etkili Söndürme Yöntemleri:

• Söndürme Ortamı: M2, yağ, hava veya nötr tuz banyosunda etkili bir şekilde söndürülebilir. Hava soğutması en az sert olanıdır ve daha küçük veya daha ince M2 bölümleri için martensitik koşulu elde etmek için yeterli olabilir. Yağ söndürmelerini genellikle ortam sıcaklığına yakın bir sıcaklığa kadar hava soğutması takip eder.
• Tuz Banyosu Söndürme: Bu banyoların sıcaklığı genellikle 540-595°C (1000-1100°F) civarında tutulur.
• Söndürme Tekniği: Stresi ve bozulmayı en aza indirmek ve eşit soğutmayı sağlamak için düz veya boru şeklindeki bölümleri dikey olarak söndürme ortamına daldırın.
• Soğutma Sonrası Söndürme: Tavlama işlemine başlamadan önce parçanın en az 65°C'ye (150°F) kadar soğutulması önemlidir.

M2 gibi yüksek karbonlu, yüksek alaşımlı çeliklerin bir özelliği, söndürmeden sonra "tutulan ostenit"in varlığıdır, çünkü 100%'nin martensite dönüşümü nadiren hemen gerçekleşir. Tutulan ostenit sertliği, mukavemeti ve boyut kararlılığını tehlikeye atabilir. Bunu ele almak için, ilk temperlemeden sonra kriyojenik veya sıfır altı işlemler (örneğin, -30°C ila -120°C'ye soğutma) uygulanarak tutulan ostenit daha fazla martensite dönüştürülebilir ve böylece sertlik ve kararlılık artırılabilir.

2.4 Temperleme

Tavlama (veya çekme), sürecin son ve kritik aşamasıdır. M2 takım çeliği ısıl işlemi. Söndürmeden sonra çelik son derece serttir ancak aynı zamanda oldukça stresli ve kırılgandır. Tavlama bunu şu şekilde çözer:

• Dayanıklılığı arttırmak.
• Yüksek alaşımlı takım çeliklerinin temel özelliği olan “ikincil sertliğin” geliştirilmesi.
• İçsel stresleri azaltmak.
• Önemli olan, tutulan ostenitin taze martenzite dönüştürülmesidir (ki bu daha sonraki çevrimlerde temperlenir).
• İkincil sertliği daha da artıran kompleks karbürlerin çökeltilmesi.

M2 Çelik İçin En İyi Temperleme Uygulamaları:

• Birden Fazla Öfke Zorunludur: M2 gibi yüksek hızlı takım çelikleri evrensel olarak birden fazla temperleme döngüsü (tipik olarak 2 ila 4) gerektirir. M2 için, minimum çift temperleme esastırve üç temperleme sıklıkla tercih edilir. Bu çok aşamalı işlem tane yapısını iyileştirir ve tutulan ostenitten yeni oluşan martensitleri temperleyerek aşınma direncini ve takım ömrünü önemli ölçüde artırır.
• Temperleme Sıcaklıkları ve Süresi: Çoğu M2 sınıfı için minimum temperleme sıcaklığı 540°C'dir (1000°F). M2 için yaygın ve etkili bir döngü şudur:

• Birinci Huy: 565°C (1050°F)
• İkinci Mizaç: 550°C (1025°F)
• Üçüncü Tempo (eğer kullanılıyorsa): 540°C (1000°F) Her döngü, aletin kesitinin her bir inç (25 mm)'i için 2 saat sürmelidir.

• Öfke Arası Soğutma: Parçanın temperleme döngüleri arasında her zaman tamamen oda sıcaklığına soğumasına izin verin. Bu, tutulan ostenitin martensite dönüşümü için hayati önem taşır ve bu daha sonra bir sonraki temperleme adımında rafine edilir.
• İkincil Sertleşme Tepe Noktası: Tutulan ostenitin dönüşümünü optimize etmek ve maksimum ikincil sertliğe ulaşmak için, temperleme sırasında ikincil sertlik tepe eğrisinin "sağ (yüksek) tarafını" hedefleyin. Bu olgu, M2'nin yüksek hızlı işleme operasyonları sırasında karşılaşılan yüksek sıcaklıklarda bile yüksek sertliği korumasına olanak tanır.

3. Optimum Mikro Yapının Elde Edilmesi ve M2 Çelikte Sertlik

Başarılı bir M2 takım çeliği ısıl işlemi çeliğin ilk ferrit ve karbürlerini, ağırlıklı olarak temperlenmiş martensit ve sert karbürlerin ince, eşit dağılımından oluşan sağlam bir yapıya dönüştürür. Bu rafine mikro yapı, sertlik, aşınma direnci ve kırılma tokluğu gibi kritik performans niteliklerinden doğrudan sorumludur.

Tipik olarak, genel amaçlı M2 yüksek hızlı takım çelikleri, sertlik elde etmek için ısıl işleme tabi tutulur. 64 ila 66 HRCAncak, tüm süreç üzerinde, özellikle sertleştirme sıcaklığı (karbür çözünmesini optimize etmek için) ve ardından gelen tavlama üzerinde hassas bir kontrol sağlandığında, M2 68 HRC sertlik seviyelerine ve bazı özel yüksek hızlı çelik varyantlarında 70 HRC'ye kadar ulaşabilir.

Ayrıntılı M2 sertliği için lütfen şunu okuyun: M2 takım çeliği sertliği.