Термічна обробка інструментальних сталей

У цій статті ми обговоримо термічну обробку інструментальної сталі, зокрема гаряче- та холоднокатаної, рубильної сталі, сталі HSS 1.2379 та сталі, яка використовується для виробництва різальних ножів.

Гаряча та холоднокатана сталь є двома поширеними типами інструментальної сталі. Гарячекатана сталь виробляється шляхом прокатки сталі при високій температурі, тоді як холоднокатана сталь виробляється шляхом прокатки сталі при кімнатній температурі. Процес термічної обробки гарячекатаної та холоднокатаної сталі схожий, але швидкість охолодження після нагрівання різна. Стандартним процесом термічної обробки для обох типів сталі є загартування та відпуск.

Загартування передбачає нагрівання сталі до температури, що перевищує її критичну точку, тобто температуру, при якій сталь втрачає свої магнітні властивості та стає немагнітною. Потім сталь швидко охолоджують, занурюючи її в середовище для гартування, таке як масло або вода. Швидкість охолодження є критичною, оскільки вона визначає кінцеві властивості сталі.

Гартування - це процес повторного нагрівання загартованої сталі до температури нижче критичної точки та витримування її при цій температурі протягом певного часу для досягнення бажаних властивостей. Загартування знижує твердість сталі, підвищує її в'язкість і покращує стабільність розмірів.

Подрібнювальна сталь — це тип інструментальної сталі, яка використовується для виготовлення подрібнювачів деревини, які використовуються для подрібнення або подрібнення деревини. Процес термічної обробки рубильної сталі подібний до гарячекатаної та холоднокатаної сталі, але швидкість охолодження після нагрівання нижча. Стандартним процесом термічної обробки для рубильної сталі є відпал, а потім загартування та відпустка.

Відпал передбачає нагрівання сталі до температури, нижчої за критичну, і витримку при цій температурі протягом певного часу, щоб зняти будь-які внутрішні напруги та пом’якшити сталь. Потім сталь повільно охолоджують у печі до кімнатної температури.

Швидкорізальна сталь (HSS) — це тип інструментальної сталі, який використовується для виготовлення ріжучих інструментів, таких як свердла, мітчики та фрези. Сталь HSS містить високий відсоток вольфраму, молібдену та кобальту, що надає їй відмінну зносостійкість і міцність. Процес термічної обробки сталі HSS подібний до процесу рубильної сталі, але швидкість охолодження після нагрівання ще нижча. Стандартним процесом термічної обробки для сталі HSS є відпал, а потім гартування та відпуск.

1.2379 — високовуглецева інструментальна сталь із високим вмістом хрому, яка використовується для виготовлення форм, штампів та ріжучих інструментів. Процес термообробки сталі 1.2379 подібний до процесу термообробки сталі HSS, але швидкість охолодження після нагрівання ще нижча. Стандартним процесом термічної обробки сталі 1.2379 є відпал з подальшим загартуванням і відпуском.

Сталь, яка використовується для виробництва ножів, — це тип інструментальної сталі, що використовується для виготовлення ножів, які використовуються для різання листового металу. Процес термічної обробки сталі, яка використовується для виробництва ножів, подібний до процесу обробки сталі 1.2379, але швидкість охолодження після нагрівання нижча. Стандартним процесом термічної обробки сталі, яка використовується для виробництва ножів, є відпал з подальшим загартуванням і відпуском.

Вдосконалені вакуумні печі з ЧПК набувають все більшої популярності в останні роки, оскільки вони пропонують ряд переваг перед традиційними методами термічної обробки. Вакуумні печі забезпечують більш чисте середовище для термічної обробки, що знижує ризик забруднення та покращує якість кінцевого продукту. Вони також пропонують точний контроль температури та можуть бути запрограмовані на дотримання певних циклів термообробки, що призводить до стабільних і повторюваних результатів.

Загартування є важливим етапом у процесі термічної обробки інструментальної сталі. Після загартування сталь стає дуже твердою і крихкою, а відпуск сприяє зменшенню твердості та підвищенню в’язкості сталі. Під час відпустки сталь нагрівають до температури нижче критичної точки і витримують при цій температурі протягом певного часу для досягнення бажаних властивостей.

Властивості сталі після гарту залежать від температури і часу процесу гарту. Нижчі температури відпуску призводять до вищої твердості та нижчої в’язкості, тоді як вищі температури відпустки призводять до нижчої твердості та більшої в’язкості. Важливо вибрати відповідну температуру відпустки та час для конкретного застосування інструментальної сталі.

Подвійний відпуск — це техніка, яка передбачає два цикли відпуску після загартування для подальшого вдосконалення структури сталі. Подвійний відпуск зазвичай використовується для високоефективних інструментальних сталей, таких як HSS сталь і 1.2379, для досягнення бажаного поєднання твердості та ударної в'язкості. Перший цикл відпустки зменшує залишкові напруги в сталі та покращує пластичність, тоді як другий цикл відпустки допомагає стабілізувати мікроструктуру та зменшити ризик розтріскування.

Мікроструктура інструментальної сталі після термічної обробки може змінюватися в залежності від швидкості охолодження під час загартування. Якщо сталь швидко охолодити, мікроструктура буде переважно мартенситною, яка є дуже твердою та крихкою. Якщо сталь повільно охолоджувати, мікроструктура буде переважно аустенітною, яка є більш м’якою та пластичною. Бажана мікроструктура залежить від конкретного застосування інструментальної сталі.

Підсумовуючи, термічна обробка є критично важливим процесом у виробництві інструментальної сталі, а загартування та відпустка є стандартними процесами термічної обробки для гарячої та холоднокатаної сталі, рубильної сталі, сталі HSS 1.2379 та сталі, яка використовується для виробництва ножів. Вибір відповідного процесу термічної обробки залежить від конкретного застосування інструментальної сталі. Загартування є важливою стадією в процесі термічної обробки і допомагає зменшити твердість і підвищити в'язкість сталі. Подвійний відпуск - це техніка, яка зазвичай використовується для високоефективних інструментальних сталей для досягнення бажаного поєднання твердості та в'язкості.