Skip to main content

2343 PRIME (1.2343, X37CrMoV5-1, 4Cr5MoSiV1, SKD6, BH11, H11, 4KH5MFS, Z38CDV5-1)

Nástrojová ocel pro práci za tepla s dobrou kombinací houževnatosti a vlastnostmi vykazujícími vysokou odolnost při práci za tepla

2343 PRIME;

  • je 5% Cr ocel vyráběná procesem, který zaručuje odpovídající úroveň čistoty a homogenity.
  • vyznačuje se odpovídající houževnatostí a tažností v kombinaci s dostatečnou pevností za tepla a zpětnou odolností proti popouštění.
  • má dobrou leštitelnost, hodí se k texturování. Pokud je třeba dosáhnout lepší leštitelnosti (např. pro zrcadlové leštění), doporučujeme použít CUDA ESR (přetavená ocel s nejvyšší čistotou).
  • lze ji také svařovat a vykazuje dobrou obrobitelnost.
  • po zušlechtění dosahuje až na 54 HRC a doporučená pracovní tvrdost je 44 – 52 HRC.
  • velmi dobře se hodí pro povrchové úpravy, jako je nitridace v plynové, iontové nebo solné lázni, a také pro povlaky PVD nebo CVD.

Použití

2343 PRIME pro zápustkové kovací nástroje a jádra, přesné vstřikovací formy na plasty, formy pro abrazivní a vláknem vyztužené polymery, formy pro nízkotlaké lití a vybrané sekundární části forem pro vysokotlaké lití, jako jsou vtokové systémy a vstřikovací pouzdra u HPDC.

2343 PRIME lze použít také na průmyslové nože a čepele odolné proti praskání a lámání. Děrovací, řezací a střihací čepele silnější než 10 mm.

Hlavní vlastnosti

  • Dobrá houževnatost a tažnost
  • Dobrá leštitelnost
  • Dobrá pevnost za tepla a zpětná odolnost proti popouštění
  • Vysoká prokalitelnost
  • Vhodný k povrchovým úpravám

Chemické složení (typické)

C Mn Si P S Cr Mo V
0.37 0.37 1.00 < 0.020 < 0.005 5.15 1.30 0.40

Označení

Č. materiálu ISO Čína GB JIS Japonsko UK AISI USA Rusko Gost AFNOR Jiné / speciální
1.2343 X37CrMoV5-1 4Cr5MoSiV1 SKD6 BH11 H11 4Ch5MFS Z38CDV5-1 –

Struktura

Struktura materiálu 2343 PRIME je jemná a homogenní, bez vyloučených karbidů nebo jejich shluků

Tvrdost při dodání

Žíhání na max. 230 HB.

Typické mechanické vlastnosti v kaleném stavu (výsledky interních zkoušek, které nejsou uvedeny v certifikátech)

TS
MPa		 YS 0.2%
MPa		 Prodloužení
%		 Tvrdost
HRC		 KU
J při 20°C
1800 1540 12 52 ≥ 15
1600 1380 12 48 ≥ 16
1450 1200 13 44 ≥ 18

Fyzikální vlastnosti

Teplota 20°C 200°C 400°C 800°C
Objemová hmotnost kg/m3 7800 7770 7700 7540
Youngův modul N/mm² 205000 197000 177000 127000
Tepelná vodivost W/m.K 25 26 28 32
Koeficient lineární roztažnosti 10-6/K 11.8 12.4 12.7 13.6

Tepelné zpracování

Měkké žíhání

Teplota: 750-800°C, doba trvání 1 h + 1 h pro tloušťku 25 mm. pomalé chlazení v peci (10 až 20°C/h). Atmosféra v peci musí být redukční, aby nedošlo k oduhličení oceli.

Odstranění pnutí

Po opracování se doporučuje provést odstranění pnutí při teplotě 650°C po dobu minimálně 2 hodiny, s následným pomalým ochlazením v peci na teplotu 450°C.

Austenitizace

Aby se předešlo riziku popraskání, doporučuje se předehřívat ve 2 krocích.

  • 1. krok předehřevu: teplota: 550°C čas: 30 s/mm tloušťky
  • 2. krok předehřevu: teplota: 750°C čas: 30 s/mm tloušťky

Doporučená teplota austenitizace: 1000 – 1040°C. Doba výdrže nesmí být příliš dlouhá, aby se předešlo výdrže hrubnutí zrn a ztrátě houževnatosti. Jakmile teplota povrchu dosáhne teploty austenitizace, doporučuje se udržovat díl při teplotě austenitizace 30 minut na palec tloušťky.

Kalicí médium

Olej při 80°C, vakuum (tlak > 6 barů), solná lázeň 500 – 550°C.
Pro zajištění dobré houževnatosti je vhodnější zpracování za použití oleje nebo solné lázně.

Zpracování pod bodem mrazu

U dílů které mají mít vysokou rozměrovou stabilitu a vyšší odolnost proti opotřebení bez snížení houževnatosti, se doporučuje provádět zpracování pod bodem mrazu při teplotě mezi -70°C a -190°C po dobu 1 hodina na 25 mm tloušťky dílu.

Teplotní rozsah od -70°C do -120°C (tzv. zpracování oceli za studena) vede k úplné přeměně austenitu na martenzit a v důsledku toho k lepší stabilitě spojené s vyšší tvrdostí a lepší odolností proti opotřebení. Teplotní rozsah od -135°C do -190°C (tzv. kryogenní zpracování oceli) vede také k úplné přeměně austenitu a dále k vylučování ultrajemných karbidů, což výrazně zlepšuje odolnost proti opotřebení bez změny houževnatosti. Toto zpracování je optimální pro běžné použití.

2343 PRIME popouštěcí křivka: tvrdost (HRC) v závislosti na teplotě popouštění (°C) po austenitizaci při 1000 °C, s druhou křivkou pro zbytkový austenit (v grafu popsáno „Retained Austenite“)

Popouštění

Aby byl obsah zbytkového austenitu co nejnižší a zároveň byla zajištěna větší stabilita nástroje je nezbytné provést dvojí popouštění. Po každém popouštění následuje ochlazení pod 100°C.

Doba každého popouštění musí být nejméně 1 h + 1 h na 25 mm tloušťky opracovávaného dílu (ekvivalentní tepelná tloušťka).

Povrchová úprava

Nitridace

2343 PRIME lze nitridovat při teplotách nižších nebo rovných 20°C pod teplotou popouštění bez rizika zhoršení mechanických vlastností. S plynovou nitridací při 520°C (25 h) je tvrdost povrchu 1080 HV1 s difúzní vrstvou 0.2 mm.

PVD, CVD

2343 PRIME se hodí pro všechny druhy úprav PVD a CVD, pokud je teplota zpracování o 30°C nižší než teplota posledního popouštění.

Leštění

2343 PRIME je ve zušlechtěném stavu plně vhodný pro leštění a lze jej použít pro aplikace vyžadující dostatečnou úroveň leštění pro transparentní díly (Rt ≤ 20 μm, CNOMO úroveň 2, Rugotest N7).

Optimálního leštění se dosahuje postupnými kroky se srovnatelnou drsností a ukončením každého kroku ve chvíli, kdy zmizí poslední rýha z předchozí operace.

Texturování

2343 PRIME je vhodný pro chemické nebo laserové texturování.

Obrábění

Níže uvedené parametry obrábění jsou pouze informativní a musí být upraveny v závislosti na zařízení a obvyklých podmínkách obrábění.

Soustružení

Karbidový nástroj Nástroj z HSS
Hrubé obrábění Dokončovací práce Dokončovací práce
Řezná rychlost m/min 140 – 180 180 – 230 17 – 22
Posuv mm/r 0.2 – 0.4 0.1 – 0.2 0.1 – 0.3
Hloubka řezu mm 2 – 4 0.5 – 2 0.5 – 2

Frézování: povrchová úprava

Frézování s karbidovými nástroji Celistvý nástroj
Hrubé obrábění ½ dokončovací práce Dokončovací práce
Řezná rychlost m/min 160 – 180 180 – 200 210 – 280
Posuv mm/r 0.45 0.4 – 0.25 0.15 – 0.05
Hloubka řezu mm 1 – 3 1 – 2 1 – 0.5

Vrtání: spirálový vrták z HSS

Průměr vrtáku mm Řezná rychlost m/min Posuv mm/t
< 5 14 – 16 0.05 – 0.15
5 – 10 14 – 16 0.15 – 0.20
10 – 15 14 – 16 0.20 – 0.25
15 – 20 14 – 16 0.25 – 0.30

Vrtání: karbidový vrták

Carbide type
Indexovatelná vložka Slinutý karbid Karbidový hrot
Řezná rychlost m/min 160 – 180 100 – 130 55 – 80
Posuv mm/t 0.05 – 0.10 0.10 – 0.25 0.15 – 0.25

Jemné broušení

Obecné pokyny k použití brusných kotoučů na 2343 PRIME po tepelném zpracování. Obvykle se používají spíše měkké brusné kotouče z vitrifikovaného oxidu hlinitého (třídy G pro rovinné broušení až K pro broušení válcových ploch).

Zvláštní pozornost je třeba věnovat účinnému chlazení povrchu během broušení, aby se předešlo degradaci povrchu materiálu.

Elektrojiskrové obrábění

2343 PRIME se hodí také k elektrojiskrovému obrábění (EDM) (drát nebo elektroda). Přednostně se obrábění provádí při nízké proudové hustotě a vysoké frekvenci, aby se co možná nejvíce omezila tloušťka bílé vrstvy.

Potom je nutné odstranit pnutí při teplotě 25°C pod posledním popouštěním, aby se snížila úroveň zbytkových napětí (která by mohla vést k riziku vzniku trhlin), a leštění, aby se zcela odstranila bílá vrstva vzniklá během procesu elektrojiskrového obrábění.

Svařování

Materiál 2343 PRIME není doporučeno svařovat, ale pokud je to nezbytné, lze ho svařovat buď v žíhaném stavu (lepší), nebo ve stavu tepelně zpracovaném.

  • Metoda: TIG
  • Přívodní drát: AISI H11
  • Předehřívání: 350°C.
    Během svařování udržujte teplotu 200°C s maximální mezioperační teplotou 480°C. Pomalé ochlazování (max. 20°C/h) po svařování.
  • Následná úprava:
    • V tepelně zpracovaném stavu: popouštění při 20°C s dobou popouštění nejméně 1 h + 1 h na 25 mm tloušťky upraveného dílu (ekvivalentní tepelná tloušťka).
    • V žíhaném stavu: proveďte měkké žíhání za obvyklých podmínek: teplota: 840 – 870°C, doba trvání 1 h + 1 h na 25 mm tloušťky. pomalé chlazení v peci (10 až 20°C/h).