Stal narzędziowa do pracy na gorąco 5CrNiMo

STAL 5CrNiMo

PORÓWNANIE GATUNKÓW STALI 5CrNiMo I PORÓWNANIE SKŁADU CHEMICZNEGO

APLIKACJA

Stal 5CrNiMo to tradycyjna stal matrycowa do pracy na gorąco, stosowana głównie do produkcji dużych i średnich matryc kuźniczych, gorących krawędzi tnących i matryc tłoczących, a także specjalistycznych matryc do tworzyw sztucznych i odlewów. Stal 5CrNiMo charakteryzuje się doskonałą hartownością i wytrzymałością, dzięki czemu szczególnie nadaje się do produkcji dużych matryc kuźniczych młotkowych oraz matryc/wkładek do pras kuźniczych o długości boków przekraczającej 400 mm. Jest szeroko stosowana do formowania odkuwek o dużym obciążeniu udarowym, takich jak wały korbowe i korbowody samochodowe.

Stal 5CrNiMo dobrze sprawdza się w narzędziach do obróbki na gorąco, takich jak matryce z gorącymi krawędziami skrawającymi i wykrojniki, i skutecznie zapobiega pękaniu naprężeniowemu. Po wzmocnieniu powierzchniowym stal 5CrNiMo może być również stosowana w formach wtryskowych do tworzyw sztucznych wzmocnionych włóknem szklanym oraz formach do odlewania grawitacyjnego ze stopów miedzi, zapewniając równowagę między odpornością na zużycie a odpornością na zmęczenie cieplne, jednak jej odporność na zmęczenie cieplne jest nieco gorsza niż stali H13.

CHARAKTERYSTYKA STALI 5CRNIMO

Stal 5CrNiMo, jako klasyczna stal matrycowa do pracy na gorąco, charakteryzuje się przede wszystkim wszechstronnymi właściwościami mechanicznymi i możliwością adaptacji do procesu. Połączenie stopów chromu, niklu i molibdenu w stali 5CrNiMo pozwala na zachowanie stabilnych właściwości mechanicznych w temperaturach roboczych 500-600°C dzięki wzmocnieniu roztworem stałym i efektowi hartowania wtórnego.

W warunkach chłodzenia powietrzem stal 5CrNiMo pozwala na całkowite zahartowanie przekroju o grubości 300 mm, znacznie zmniejszając ryzyko odkształceń podczas obróbki cieplnej dużych form. Unikalny nikiel w stali 5CrNiMo znacząco zwiększa wytrzymałość materiału, osiągając energię udarności ponad 50 J, co czyni ją szczególnie odpowiednią do matryc kuźniczych odpornych na silne uderzenia.

Wytrzymałość na rozciąganie stali 5CrNiMo, poddanej odpowiedniej obróbce cieplnej, utrzymuje się na poziomie 800 MPa w temperaturze 550°C. Ta twardość sprawia, że ​​stal 5CrNiMo jest mniej podatna na zapadanie się lub odkształcenia plastyczne podczas ciągłej obróbki na gorąco, zapewniając stabilność wymiarową formy.

Odporność na zmęczenie cieplne stali 5CrNiMo to kolejna kluczowa cecha, a połączenie niskiego współczynnika rozszerzalności cieplnej (13,5 × 10-6/℃) i wysokiej przewodności cieplnej (32 W/m · K) skutecznie łagodzi akumulację naprężeń cieplnych w warunkach szybkiego chłodzenia i ogrzewania.

Odporność na zużycie stali 5CrNiMo uzyskano poprzez wzmocnienie dyspersyjne węglikiem chromu, a mikrotwardość może osiągnąć 900 HV po azotowaniu powierzchniowym. Ta cecha pozwala stali 5CrNiMo na odporność na erozję stopionego metalu i wydłuża żywotność form odlewniczych ze stopów aluminium i magnezu.

Wszechstronność procesu obróbki stali 5CrNiMo znajduje odzwierciedlenie w kompatybilności z wieloma metodami obróbki cieplnej. Konwencjonalne hartowanie w oleju w temperaturze 1030°C w połączeniu z odpuszczaniem w temperaturze 520°C pozwala uzyskać optymalny stosunek wytrzymałości do udarności, natomiast proces hartowania izotermicznego pozwala na dalsze udoskonalenie wielkości ziarna i poprawę izotropii.

Pod względem rodzaju uszkodzeń, stal 5CrNiMo charakteryzuje się głównie propagacją pęknięć głównych wzdłuż granic ziaren pierwotnego austenitu. Kontrolując końcową temperaturę kucia powyżej 850°C, można skutecznie uniknąć wczesnych pęknięć spowodowanych przez węgliki łańcuchowe.