• Главная
/
• Характеристика сталей
/
• Инструментальные стали для горячей обработки

Сталь SITHERM S350R

 

Название бренда	Равне	Мат. Нет.	DIN	EN	AISI / SAE
SITHERM S350R	RAVNEXDC	1.2343 мод.	X37CrMoV5-1 мод.	-	H11 мод.

Химический состав (мас.%)

C	Si	Mn	Cr	Пн	Ni	V	W	Другие
0,36	0,20	0,30	5.00	1,35	-	0,45	-	-

Описание
SITHERM S350R - это высококачественная инструментальная сталь для горячей обработки, произведенная в SIJ Metal Ravne, известная своими:
• высокой ударной вязкостью,
• высокими характеристиками растяжения при горячем растяжении и высокой рабочей твердостью,
• высокой теплопроводностью,
• хорошей полируемостью,
• нитруемостью,
• высокой чистотой. ,
• Увеличенный срок службы инструмента,
• Превосходная однородность,
• Свариваемость.
Контролируемый химический состав с минимальным содержанием вредных элементов по сравнению со стандартными марками стали. Чистота согласно DIN 50602 - K1 <10.

Приложения
SITHERM S350R в первую очередь разработан для литья под давлением легких металлов и сплавов. Он часто используется для высоконапряженных деталей конструкций, подвергающихся горячей обработке, где требуется превосходная вязкость (со средним значением V-образного надреза по Шарпи 29,8 Дж при 44–46 HRC в соответствии с NADCA # 207).
SITHERM S350R также рекомендуется для штамповки и экструзии. Благодаря хорошей полируемости, этот сплав может использоваться для формования пластмасс и обработки стекла.
SITHERM S350R поставляется в отожженном состоянии, макс. 235 HBW (791 Н / мм ² ).

Микроструктура в состоянии поставки Рис. 1: Диаграмма полосатости / микросегрегации. Щелкните изображение, чтобы увеличить изображение.





Рисунок 2: Критерии приемлемости отожженной микроструктуры согласно NADCA № 207-2003. Щелкните изображение, чтобы увеличить изображение. Рисунок 3: Диаграмма микроструктуры качества термообработки - рейтинг «HS» согласно NADCA № 207-2003. Щелкните изображение, чтобы увеличить изображение. 

Вязкость Образцы без надрезов (7 x 10 x 55 мм) используются для испытания ударной вязкости в поперечном направлении, SEP 1314 (Stahl-Eisen-Prufblatt SEP 1314 - апрель 1990). Образцы закаливают и отпускают до 45 +/- 2 HRC, а испытание проводят при 20 ° C. Средняя ударная вязкость кованого качества выше 299 Дж при среднем размере поковки 900 х 400 мм.

Рис. 4: DGM (Deutsche Gesellschaft für Materialkunde) рекомендует ударную вязкость минимум 200 Дж для инструментальной стали для горячей обработки в различных областях применения. Щелкните изображение, чтобы увеличить диаграмму.

Качественное сравнение Рис. 5: Диаграмма показывает его вязкость при высоких температурах по сравнению с сталью RS400 и обычной инструментальной стали для горячей обработки W.Nr 1.2344. Инструментальная сталь с повышенной вязкостью при высоких температурах имеет решающее значение в приложениях, где существует риск сильного растрескивания. Свойства измерены при 600 ° C. Щелкните изображение, чтобы увеличить диаграмму. 

 

Физические свойства (средние значения) Плотность [г / см ³ ]

20 o C	450 о С	500 о С	550 о С	600 о С
7,85	7,80	7,69	7,67	7,65

Теплопроводность [Вт / мК]

100 о С	450 о С	500 о С	550 о С	600 о С
28,4	30,1	30,0	29,9	29,7

Удельное электрическое сопротивление [Ом мм ² / м]

20 o C	450 о С	500 о С	550 о С	600 о С
0,50	0,68	0,86	0,90	0,86

Удельная теплоемкость [Дж / гК]

20 o C	450 о С	500 о С	550 о С	600 о С
0,46	0,51	0,55	0,57	0,59

Модуль упругости [10 ³ x Н / мм ² ]

20 o C	450 о С	500 о С	550 о С	600 о С
215	185	176	171	165

Коэффициент линейного теплового расширения [10 ^-6 o C ^-1 ]

100 о С	200 о С	300 о С	400 o C	500 о С	600 о С	700 о С
10,7	11,4	11,7	11,8	11,9	12.0	12.0

Схема преобразования непрерывного охлаждения (CCT)

 Рисунок 6: Схема CCT. Щелкните изображение, чтобы увеличить диаграмму. Совет 1. Скорость закалки должна быть достаточной для формирования преимущественно мартенситной структуры без значительного количества бейнита. Значительное количество бейнита способствует термической усталости как менее стабильный фазовый компонент с меньшей прочностью. 

Мягкий отжиг Нагрев: 50 ° C / ч. Защищать от окисления, образования накипи и обезуглероживания. 

Температура отжига: 800 - 850 ° C. Мин. 4 часа. 

Охлаждение: 20 ° C / ч. Медленно в печи. От 600 ° C возможно воздушное охлаждение.

Нагрев для снятия напряжения : 100 ° C / ч. Защищать от окисления и обезуглероживания. 

Снятие стресса: 600 - 650 ° C или 50 ° C при температуре последнего отпуска. Мин. 3 часа.

Охлаждение: 20 ° C / ч. Медленно и равномерно в печи для предотвращения образования дополнительных остаточных напряжений. Возможно охлаждение на воздухе примерно от 200 ° C.

Закалка
Нагрев: 25-650 ° C, 150-220 ° C / ч, 650-850 ° C <= 150 ° C / ч. Выдерживают в печи при T = 650 ° C / 850 ° C до тех пор, пока (поверхность T - сердцевина T) <= 110 ° C / 60 ° C.
Аустенизация: 1000 - 1020 ° C. Время замачивания: 30 минут после замачивания поверхности штампа и сердечника: (Т-поверхность - Т-ядро) <= 12 ° C / 60 ° C или максимум 90 минут после того, как поверхность штампа достигнет заданной температуры отверждения, в зависимости от того, что наступит раньше.
Охлаждение:См. Диаграмму CCT. Рекомендуется быстрое охлаждение в среде N2 под давлением. Информацию о крупногабаритном инструменте для горячей обработки см. В спецификации NADCA # 207 или GM DC-9999-1 Rev.18.
Твердость после закалки 50 - 54 HRC (1680 - 1916 Н / мм ² ).

Совет 2: Для применений, подвергающихся экстремальным тепловым нагрузкам, необходима надлежащая термообработка. Чтобы предотвратить чрезмерный рост зерен во время аустенизации, предпочтительно оставлять некоторые карбиды не растворенными.

Отпуск
Отпуск должен начинаться сразу после завершения закалки (когда деталь достигает 90-70 ° C). Рекомендуются три процедуры закалки. Первый отпуск дестабилизирует остаточный аустенит. Второй отпуск закаливает вновь образованные составляющие микроструктуры.
Обогрев:150 ° C / ч - 250 ° C / ч. Защищать от окисления и обезуглероживания.
Температура отпуска: 1-я: 520 - 530 ° C. 2-й: Выберите твердость (см. Схему отпуска). 3-й: 20-30 ° C ниже 2-го отпуска.
1 час на каждые 25 мм толщины стенки в зависимости от температуры печи. Минимум 2 часа.
Охлаждение: Охладите на воздухе или в печи до комнатной температуры между циклами отпуска. Рисунок 7: Схема отпуска. Щелкните изображение, чтобы увеличить диаграмму. Ударная вязкость при повышенной температуре







Рисунок 8: На рисунке показана зависимость ударной вязкости от температуры. Образцы отбираются из сердечника кованого блока в коротком поперечном направлении. Они закалены и отпущены (Q + T; 1000 ° C / масло / 2x отпуск) до 45 +/- 1 HRC. Измерение: EN ISO 148-1: 2010. Щелкните изображение, чтобы увеличить диаграмму.

Совет 3: Повышенная вязкость этого специального сплава позволяет выбрать более высокую рабочую твердость. Более высокая теплопроводность и жаропрочность по сравнению со сталью марки H11 также способствуют повышению ее стойкости к термической усталости.

Изменение
размеров во время закалки и отпуска Рекомендуется оставлять припуск на обработку до закалки в размере не менее 0,2% от размера, равный во всех трех направлениях.

Вязкость разрушения

Темп. ° C	100 о С	200 о С	300 о С	400 o C	500 о С	550 о С	600 о С	650 о С
HRC	55	54	53	52	53	52	47	37

Рисунок 9: Вязкость разрушения в зависимости от температуры отпуска. Щелкните изображение, чтобы увеличить диаграмму.

Азотирование и нитроцементация
Азотирование обычно рекомендуется для улучшения поверхностных свойств стали SITHERM S350R.
Азотирование для горячих работ выполняется путем создания только диффузионной зоны (фаза альфа-азотирования) с глубиной, определяемой требованиями конкретного приложения, и полностью подавляет поверхностный слой компаунда (фазы гамма- и эпсилон-азотирования).
Азотирование для формования пластмасс или холодной обработки с требованиями к износостойкости выполняется путем создания поверхностного слоя компаунда, состав и толщина которого определяются конкретными требованиями к применению.

Для применений, требующих дополнительной защиты поверхности, улучшения свойств скольжения или повышения коррозионной стойкости, рекомендуется, чтобы за азотированием следовала окислительная обработка (Fe3O4). Для получения подробной информации о подготовке поверхности и настройке параметров обработки азотированием для получения требуемых свойств поверхности, пожалуйста, проконсультируйтесь с нашим сертифицированным специалистом по азотированию.


Рисунок 10: Диаграмма Лерера, представленная на рисунке, показывает влияние двух параметров: (1) потенциала азотирования (функция парциального давления аммиака и водорода) и (2) температуры на состав азотирующих фаз, образующихся на поверхности материала. На рисунке показан рекомендуемый выбор двух управляющих параметров для соответствующего выполнения азотирования для двух экстремальных режимов применения: горячая работа, с одной стороны, и холодная обработка, с другой. Щелкните изображение, чтобы увеличить диаграмму.

Сварка
Сталь SITHERM S350R - это легко свариваемый сплав с помощью процессов сварки TIG или MMA в закаленном или мягком отожженном состоянии. Присадочный металл должен иметь такой же или близкий химический состав.
Рекомендуется термообработка после сварки. Отжиг следует проводить после сварки мягко отожженных деталей, а отпуск при температуре примерно на 50 ° C ниже температуры отпуска следует проводить после сварки закаленных и отпущенных деталей. Лазерная сварка рекомендуется для ремонта небольших трещин и краев.
Температура предварительного нагрева: 320 - 350 ° C Температура
промежуточного прохода Maximus: 470 ° C
Охлаждение после сварки: приблизительно от 30 ° C / ч до не менее 70 ° C, затем отпуск.
Метод сварки: TIG, MMA.
Присадочный материал: сталь H11.
Твердость после сварки: ~ 50 HRC.

Электроэрозионная обработка (EDM)
Электроэрозионная обработка (EDM) оставляет хрупкий поверхностный слой из-за плавления и повторного затвердевания материала поверхности.
Рекомендуется: (1) удалить повторно затвердевший слой полировкой, шлифованием или другими механическими методами и (2) отпустить заготовку при температуре примерно на 50 ° C ниже температуры отпуска. Выполнение отпуска повторно закаленного и незакаленного слоя под поверхностью имеет решающее значение.