THÉP CÔNG CỤ M35 | 1.3243 | SKH55

3. Hướng dẫn xử lý nhiệt thép công cụ M35

Xử lý nhiệt đúng cách là rất quan trọng để đạt được các đặc tính mong muốn trong thép công cụ M35. Mục tiêu chính của quy trình này là biến đổi cấu trúc ủ của thép M35 (chủ yếu là ferit và hợp kim cacbua) thành cấu trúc martensitic cứng và ram chứa các cacbua cần thiết để có hiệu suất cắt tối ưu. Quy trình này thường bao gồm bốn giai đoạn chính: nung nóng trước, austenit hóa, làm nguội và ram.

3.1 Làm nóng trước

Làm nóng trước là bước cần thiết đối với thép công cụ hợp kim cao như M35. Nó giúp giảm thiểu sốc nhiệt và cân bằng nhiệt độ trên toàn bộ chi tiết trước khi áp dụng nhiệt độ austenit hóa cao hơn.

1. Nhiệt độ làm nóng trước được khuyến nghị: Đối với thép công cụ M35, nhiệt độ nung nóng trước được khuyến nghị là 815°C (1500°F).
2. Những cân nhắc:

• Đối với các dụng cụ phức tạp hoặc lớn hơn, quy trình gia nhiệt trước nhiều giai đoạn thường có lợi.
• Nếu đặt bộ phận M35 vào lò đã ở nhiệt độ làm nóng trước, tốt nhất là đặt bộ phận đó lên trên lò trước để loại bỏ hơi lạnh, qua đó giảm nguy cơ sốc nhiệt và nứt.

3.2 Austenit hóa (Làm cứng)

Trong quá trình austenit hóa, thép M35 được nung ở nhiệt độ cao để hòa tan các hợp kim cacbua phức tạp vào austenit pha, điều này rất cần thiết để phát triển các tính chất cuối cùng của nó. Thép công cụ tốc độ cao thường được nung ở nhiệt độ từ 1150°C đến 1290°C (2100°F đến 2350°F), tùy thuộc vào cấp độ cụ thể.

• Nhiệt độ austenit hóa được khuyến nghị cho M35: 1190°C (2175°F).
• Thời gian giữ: Thời gian giữ ở nhiệt độ cao này thường ngắn, khoảng 2 đến 6 phút, tùy thuộc vào cấu hình và kích thước của dụng cụ. Ví dụ, một mặt cắt ngang dày 6 inch có thể được giữ trong khoảng 5 đến 6 phút.
• Môi trường lò nung: Người ta thường ưu tiên sử dụng bồn muối hoặc lò nung có kiểm soát khí quyển để austenit hóa M35 nhằm ngăn ngừa sự thoái hóa bề mặt như oxy hóa hoặc khử cacbon.

3.3 Làm nguội

Sau khi austenit hóa, thép M35 được làm nguội nhanh (tôi) để chuyển austenit thành martensit.

• Phương tiện làm nguội được khuyến nghị cho M35: Làm nguội bằng dầu hoặc làm nguội bằng muối.
• Làm nguội bằng bồn muối: Thông thường, bồn tắm muối được duy trì giữa 540°C đến 650°C (1000°F đến 1200°F). Sau đó, bộ phận này được làm mát bằng không khí. Làm nguội bằng muối giúp giảm thiểu sự biến dạng và ứng suất dư do nhiệt độ đồng đều.
• Làm nguội bằng dầu: Quá trình tôi trực tiếp bằng dầu không phải lúc nào cũng được thực hiện; đôi khi, thép được làm nguội đến nhiệt độ trung gian (ví dụ, khoảng 1000°C) trước khi tôi bằng dầu để giúp tránh nứt do tôi.
• Tốc độ làm mát: Quá trình làm nguội phải đủ nhanh trong phạm vi nhiệt độ tới hạn để đảm bảo sự chuyển đổi mong muốn thành cấu trúc martensitic.

3.4 Làm nguội

Làm nguội là bước cuối cùng quan trọng. Cấu trúc M35 sau khi tôi (martensite và austenite giữ lại) chịu ứng suất và giòn cao. Làm nguội làm tăng độ dẻo dai của thép, giảm ứng suất bên trong và thúc đẩy quá trình làm cứng thứ cấp thông qua quá trình kết tủa các hợp kim cacbua. Đối với thép tốc độ cao, làm nguội cũng biến đổi austenite giữ lại thành martensite mới, sau đó cũng cần được làm nguội.

M35, một loại thép có chứa coban, thường có phạm vi độ cứng làm việc cao hơn (65-67 HRC) và thể hiện độ cứng tôi và độ cứng nóng cao hơn so với M2. Tôi thép tốc độ cao thường được thực hiện ở nhiệt độ khoảng 530°C đến 570°C (980°F đến 1060°F).

• Chu trình tôi luyện cho M35: Yêu cầu nhiều chu kỳ tôi luyện, thường là 2 đến 4 lần, để đảm bảo quá trình chuyển đổi thích hợp của austenit giữ lại và quá trình ram của martensit mới hình thành.
• Thời gian ngâm: Mỗi chu kỳ bao gồm việc đun nóng đến nhiệt độ mong muốn và ngâm trong thường là 2-4 giờ mỗi lần, hoặc 2 giờ cho mỗi inch mặt cắt ngang.
• Làm mát sau khi tôi luyện: Thường được thực hiện trên không.
• Thời gian: Làm nguội thép càng sớm càng tốt sau khi tôi (tốt nhất là trước khi thép đạt đến nhiệt độ phòng, ví dụ, giữa 52°C và 65°C hoặc 125°F và 150°F) để tránh nứt.
• Làm mát từ nhiệt độ tôi luyện: Nên làm nguội chậm để giảm thiểu ứng suất còn lại.

3.5 Nhiệt độ tôi thép công cụ M35 và độ cứng thu được:

3.6 Tùy chọn: Xử lý dưới 0 độ cho thép M35

Có thể thực hiện xử lý dưới 0 sau khi tôi, đặc biệt đối với thép cacbon cao và thép hợp kim cao như M35, để chuyển đổi austenit giữ lại thành martensite. Điều này có thể tăng cường độ cứng, khả năng chống mài mòn và độ ổn định về kích thước.

• Thủ tục: Bao gồm làm mát để -30°C đến -120°C.
• Tiếp theo: Nếu sử dụng phương pháp xử lý dưới 0 độ, nó phải được theo sau ngay lập tức bằng cách tôi luyện để giải tỏa căng thẳng do quá trình chuyển đổi gây ra.