Thép công cụ 3Cr2Mo | P20

3. Xử lý nhiệt

Xử lý nhiệt đối với thép công cụ 3Cr2Mo (P20) rất quan trọng đối với các tính chất và hiệu suất cuối cùng của thép trong ứng dụng khuôn, đảm bảo độ cứng, độ dẻo dai và độ ổn định cần thiết.

3.1 Hiểu về thép 3Cr2Mo (P20) đã tôi cứng trước

3Cr2Mo (P20) thường được cung cấp ở dạng đã tôi trước đến 28-35 HRC. Điều này giúp giảm thiểu biến dạng sau khi gia công, vì quá trình tôi và tôi nhiệt độ cao được thực hiện bởi nhà sản xuất. Nếu gia công lại hoặc bắt đầu từ trạng thái ủ, việc hiểu toàn bộ quy trình xử lý nhiệt là điều quan trọng.

3.2 Hướng dẫn xử lý nhiệt toàn diện cho 3Cr2Mo (P20)

Sau đây phác thảo điển hình xử lý nhiệt đối với thép 3Cr2Mo.

3.2.1 Xử lý nhiệt sơ bộ (Nếu cần)

Chúng làm mềm thép để gia công hoặc tinh chỉnh cấu trúc của thép.

Ủ: Mục tiêu ≤229 HBW để có thể gia công được.

• Ủ đẳng nhiệt (Lựa chọn 1): Nung nóng đến 840-860°C (2-3 giờ), làm nguội đến 710-730°C (3-4 giờ), làm nguội trong lò xuống dưới 500°C, sau đó làm nguội bằng không khí.
• Ủ đẳng nhiệt (Lựa chọn 2): Đun nóng đến 850°C (2-4 giờ), làm nguội đến 720°C (4-6 giờ), sau đó làm nguội trong lò.
• Làm mềm ở nhiệt độ cao: 720-740°C (1-2 giờ), làm nguội trong lò (≤229 HBW).
• Nhiệt độ thay thế: 650-680°C (≤225 HBW).

Chuẩn hóa: Đun nóng đến 900-920°C, làm nguội trong không khí tĩnh để tinh chế hạt.

3.2.2 Quá trình tôi cứng cho 3Cr2Mo (P20)

Quá trình này biến đổi thép thành martensitic cứng.

Nhiệt độ chuyển đổi gần đúng: Ac1: ~770°C; Ac3: ~825°C; Ms: ~335°C; Mf: ~180°C.

Thủ tục:

1. Làm nóng trước: Thường được khuyến nghị.
2. Austenit hóa: Đun nóng đến 850-880°C (hoặc 880-900°C). Giữ để austenit hóa hoàn toàn.
3. Làm nguội:

• Phương tiện: Dầu là phổ biến nhất; nước ít phổ biến hơn.
• Độ cứng mong đợi (Làm nguội bằng dầu từ 850-880°C): Xấp xỉ 50-52 HRC (hoặc ≥50 HRC).
• Tùy chọn làm nguội đẳng nhiệt (900°C đến môi trường 180-220°C): Xấp xỉ 47-48 HRC.

3.2.3 Tôi luyện – Điều chỉnh tính chất 3Cr2Mo (P20)

Làm nguội giảm độ giòn, giảm ứng suất và tăng độ dẻo dai.

• Tiêu chuẩn đã được làm cứng trước (28-35 HRC): Ủ ở nhiệt độ 580-640°C.
• Độ cứng cao hơn: Sử dụng nhiệt độ tôi thấp hơn.

• Thời lượng: Thông thường là 1-2 giờ.
• Nhiều chu kỳ: Thường khuyến nghị sử dụng hai hoặc ba chu kỳ để có được tính chất tối ưu.
• Làm mát: Không khí hoặc dầu.

Ảnh hưởng của nhiệt độ tôi luyện: Nhiệt độ cao hơn thường làm giảm độ cứng và độ bền nhưng làm tăng độ dẻo và độ dai.

3.3 Xử lý bề mặt tiên tiến cho 3Cr2Mo (P20)

Để tăng cường khả năng chống mài mòn/ăn mòn bề mặt hoặc đánh bóng:

• Phương pháp: Thấm cacbon, thấm nitơ (khí/ion), thấm cacbon.
• Thấm nitơ: Có thể làm tăng đáng kể độ cứng bề mặt (ví dụ: 650 HV lên đến 950-1100 HV). Thấm nitơ mềm (570°C, 2 giờ) có thể tạo ra độ cứng bề mặt ~700 HV (độ sâu ~0,1mm).
• Xử lý sau: Thường tiếp theo là đánh bóng lần cuối.

3.4 Những cân nhắc chính khi xử lý nhiệt 3Cr2Mo (P20)

Mặc dù thường được cung cấp ở dạng đã được tôi trước, các đặc tính của 3Cr2Mo (P20) có thể điều chỉnh chính xác thông qua quá trình austenit hóa, tôi và ram được kiểm soát. Các phương pháp xử lý bề mặt như thấm nitơ mang lại những cải tiến hơn nữa. Để có kết quả tối ưu, hãy tham khảo ý kiến của các chuyên gia luyện kim hoặc nhà cung cấp thép của bạn.