Thép công cụ 7CrSiMnMoV: Hướng dẫn toàn diện

Thép công cụ 7CrSiMnMoV, thường được gọi là thép CH-1, là loại thép khuôn dập nguội hợp kim thấp nổi bật đã tạo dựng được danh tiếng trong ngành nhờ những phẩm chất đặc biệt của nó. Điều gì làm cho nó trở nên đặc biệt? Nó đặc biệt phù hợp để tôi bằng ngọn lửa, mang lại khả năng tôi tuyệt vời, phạm vi nhiệt độ làm nguội rộng và xu hướng quá nhiệt thấp. Điều này có nghĩa là nó vẫn ổn định trong quá trình xử lý nhiệt với biến dạng tối thiểu—một lợi thế đáng kể cho các nhà sản xuất tìm kiếm độ tin cậy và độ chính xác.

1. Thành phần hóa học của thép công cụ 7CrSiMnMoV

• Cacbon (C): 0.65 – 0.75%
• Silic (Si): 0.85 – 1.15%
• Mangan (Mn): 0.65 – 1.05%
• Phốt pho (P): ≤ 0,030%
• Lưu huỳnh (S): ≤ 0,030%
• Crom (Cr): 0.90 – 1.20%
• Molypden (Mo): 0.20 – 0.50%
• Vanadi (V): 0.15 – 0.30%

Hỗn hợp này mang lại cho thép độ bền, độ dẻo dai và khả năng chống mài mòn, rất lý tưởng cho các ứng dụng hạng nặng.

2. Ứng dụng thép công cụ 7CrSiMnMoV

Loại thép này thực sự là một con ngựa thồ, có thể sử dụng trong nhiều loại dụng cụ và khuôn. Đây là điểm nổi bật của nó:

• Khuôn chèn lớn và khuôn cắt
• Đấm và khuôn định hình
• Khuôn kéo sâu và khuôn dập nguội
• Khuôn chuyên dụng như khuôn bakelite và đất sét
• Dụng cụ cắt chẳng hạn như lưỡi kéo và dao cắt giấy
• Linh kiện công nghiệp, bao gồm các con lăn và dải dẫn hướng máy công cụ

Nó cũng là lựa chọn cho các khuôn lớn, như khuôn dùng cho tấm ốp ngoài ô tô và khuôn uốn nguội. Trên thực tế, nó vượt trội hơn các loại thép khác, chẳng hạn như GCr15 và Cr12MoV, về tuổi thọ của dụng cụ cho các nhiệm vụ đột và dập. Thêm vào đó, nó tiện dụng khi chèn vào khuôn dập lớn, nơi mà quá trình tôi cục bộ giúp đơn giản hóa sản xuất.

3. Quy trình xử lý nhiệt thép công cụ 7CrSiMnMoV

Để đạt được kết quả tốt nhất với thép 7CrSiMnMoV, xử lý nhiệt là rất quan trọng. Sau đây là cách thực hiện:

3.1 Rèn

Bắt đầu bằng cách nung nóng phôi thép đến 1100-1200°C, sau đó hoàn thành ở 800-850°C và để nguội từ từ. Việc nung nóng trước đến 800-900°C đảm bảo mọi thứ nóng đều, tạo tiền đề cho kết quả chắc chắn.

3.2 Xử lý nhiệt trước

• Chuẩn hóa: Đun nóng đến 840-860°C để tinh chỉnh cấu trúc hạt, loại bỏ các tạp chất mạng và giúp gia công dễ dàng hơn.
• Ủ đẳng nhiệt: Đun nóng đến 820-840°C, giữ trong vài giờ, sau đó làm nguội từ từ đến khoảng 680-700°C trước khi hoàn thiện bằng cách làm mát bằng không khí. Cả hai phương pháp đều đạt độ cứng 217-241 HBW.

3.3 Làm nguội

Đây là nơi thép trở nên cứng hơn. Nung nóng đến 860-920°C và làm nguội nhanh—dầu hoặc không khí đều được. Làm nguội bằng dầu ở 860°C có thể đạt độ cứng 62 HRC, trong khi làm nguội bằng không khí đạt 59 HRC. Ngay cả trong mẫu 80mm, bạn vẫn đạt được 60 HRC ở độ sâu 30mm, thể hiện khả năng làm cứng ấn tượng của nó.

3.4 Làm nguội

Sau khi tôi, tôi ở nhiệt độ 160-200°C để tinh chỉnh sự cân bằng giữa độ cứng và độ dẻo dai, đạt độ cứng 58-62 HRC. Đối với các bộ phận nhỏ hơn, tự tôi có thể là giải pháp.

3.5 Xử lý làm cứng bề mặt

Làm cứng bằng ngọn lửa là một bước ngoặt ở đây—làm nóng khuôn trước ở mức 180-200°C, sau đó làm nóng đến 900-1000°C và làm mát bằng không khí. Nó hoàn hảo để tăng tuổi thọ khuôn, đặc biệt là trong các ứng dụng ô tô. Một lựa chọn khác? Xử lý khuếch tán vanadi trong bồn borax, tạo ra lớp 10-15 μm với độ cứng 2820-3010 HV để có khả năng chống mài mòn hàng đầu.

4. Tính chất vật lý

Sau đây là cái nhìn nhanh về những gì làm nên đặc điểm của loại thép này:

• Nhiệt độ quan trọng: Ac1: ~776°C, Ac3: ~834°C, Ar1: ~694°C, Ar3: ~732°C, Ms: ~211°C
• Hệ số giãn nở tuyến tính: Phạm vi từ 12,7 × 10^ (- 6)/°C (11-100°C) đến 14,3 × 10^ (- 6)/°C (11-500°C), thay đổi theo nhiệt độ.

Những số liệu thống kê này giúp dự đoán cách nó xử lý nhiệt và áp lực trong công việc.

5. Kết luận

Khi nói đến khuôn và dụng cụ làm việc nguội, thép 7CrSiMnMoV là một lựa chọn nổi bật. Sự kết hợp giữa độ cứng cao, khả năng chống mài mòn tuyệt vời và độ bền chắc chắn—cộng với cạnh cứng như ngọn lửa—khiến nó trở thành lựa chọn ưa thích cho mọi thứ, từ khuôn ô tô đến dụng cụ cắt chính xác. Với quá trình xử lý nhiệt phù hợp, loại thép này mang lại hiệu suất và độ bền mà các nhà sản xuất có thể tin tưởng.