Stal 1.2083: Kompleksowy Przewodnik - Właściwości, Zastosowania i Obróbka Cieplna
Stal 1.2083, znana również jako X40Cr14 lub X42Cr13, jest szeroko stosowana w przemyśle ze względu na swoje wyjątkowe właściwości, takie jak odporność na korozję, wysoka twardość oraz doskonała polerowalność.
Stal 1.2083 to wysokostopowa, nierdzewna stal martenzytyczna, co sprzyja temu, żeby była wykorzystywana przede wszystkim do produkcji form do tworzyw sztucznych wymagających wysokiej odporności na ścieranie i korozję. Jest to idealny materiał do pracy w agresywnych środowiskach, co sprawia, że znajduje zastosowanie w przemyśle motoryzacyjnym, optycznym, medycznym oraz w produkcji opakowań.
Skład chemiczny stali 1.2083
Skład chemiczny stali 1.2083 charakteryzuje się następującymi wartościami procentowymi głównych składników:
| C | Mn | Si | Cr | Mo | V | Ni | W | Co | Nb |
| 0,36-0,42 | 1,00 | 1,00 | 12,5-14,50 | - | - | - | - | - | - |
Właściwości fizyczne i mechaniczne stali 1.2083
Stal 1.2083 charakteryzuje się doskonałą twardością (do 56 HRC po hartowaniu) i odpornością na korozję.Dzięki zawartości chromu, stal ta zapewnia wysoką odporność na rdzewienie, co jest kluczowe przy produkcji form narażonych na działanie agresywnych chemikaliów.
Właściwości fizyczne stali 1.2083
- Gęstość: 7,80 kg/dm³.
- Przewodność cieplna:Wartości zmieniają się w zależności od temperatury. Na przykład w temperaturze 20°C wynosi 16,5 W/m·K, a przy 500°C wzrasta do 24,1 W/m·K.
- Współczynnik rozszerzalności cieplnej:Wartości zmieniają się w zależności od zakresu temperatur. Na przykład, współczynnik wynosi 10,5 × 10^-6 m/m°C w zakresie od 20°C do 100°C, a zwiększa się do 11,0 × 10^-6 m/m°C w zakresie od 20°C do 200°C.
- Moduł elastyczności: Zmienia się w zależności od temperatury: 210 GPa przy 20°C, 198 GPa przy 250°C, i 177 GPa przy 500°C.
- Ciepło właściwe: 460 J/kg·K.
- Specyficzny opór elektryczny: 0,65 Ω·mm²/m.
- Twardość w stanie dostawy:≤ 241 HB, wyżarzona zmiękczająco
Te właściwości czynią stal 1.2083 odpowiednim materiałem dla narzędzi, które wymagają odporności na korozję, dobrej obrabialności, a także stabilności wymiarowej, szczególnie w aplikacjach, gdzie narzędzia są narażone na działanie agresywnych chemikaliów lub wysokich temperatur.
Obróbka cieplna
Procesy obróbki cieplnej stali 1.2083 obejmują:
Wyżarzanie zmiękczające: 760° - 800°C, 2-3h, chłodzenie w piecu
Wyżarzanie odprężające: 600° - 650°C, 1-3h, chłodzenie w piecu
Hartowanie: 1000° - 1050°C, chłodzenie w powietrzu, oleju lub ciepłej kąpieli
Odpuszczanie: dane dla temperatury hartowania 1050°C
200°C: 52 ±1HRC
300°C: 52 ±1HRC
400°C: 51 ±1HRC
500°C: 52 ±1HRC
600°C: 40 ±1HRC
Twardość robocza 53 – 56 HRC
Zastosowania
Stal 1.2083 jest stosowana w produkcji form do przetwórstwa tworzyw sztucznych, takich jak PVC, poliestry czy poliamidy, które wymagają odporności na korozję oraz wysoką twardość. Idealnie sprawdza się w produkcji części optycznych, komponentów samochodowych, narzędzi medycznych, a także form do przetwórstwa gumy.
- Elementy narażone na korozję i działanie kwasów w przemyśle tworzyw sztucznych
- Formy i prasy
- Narzędzia do wtrysku tworzyw sztucznych ścieralnych
- Komory ciśnieniowe i tłoki do odlewów ciśnieniowych metali lekkich
Właściwości materiałowe stali 1.2083
Najważniejszymi właściwościami materiałowymi stali 1.2083 są:
- Łatwość obróbki skrawaniem: średnia, gorsza niż w 1.2085
- Wytrzymałość: dobra, porównywalna z 1.2085
- Odporność na ścieranie: bardzo dobra, lepsza niż 1.2085
- Odporność na korozję: średnia, gorsza niż 1.2085
- Polerowalność: bardzo dobra, dużo lepsza niż 1.2085
- Hartowność: dobra, lepsza niż 1.2085
- Spawalność: słaba, tak samo jak 1.2085
Zalety w porównaniu z innymi stalami
W porównaniu z innymi stalami narzędziowymi, jak 1.2311 czy 1.2738, stal 1.2083 oferuje lepszą odporność na korozję i większą twardość, co czyni ją bardziej odpowiednią do aplikacji wymagających długotrwałej pracy w trudnych warunkach środowiskowych. Stal ta jest także łatwiejsza w obróbce i konserwacji, co redukuje koszty eksploatacji.
Normy i certyfikaty
Produkcja stali 1.2083 odbywa się zgodnie z normami europejskimi, takimi jak DIN EN ISO 4957, co zapewnia jej wysoką jakość i niezawodność w różnorodnych zastosowaniach przemysłowych. Oto najważniejsze nazewnictwa i standardy, według których produkowana jest ta stal:
Normy i nazewnictwo
1. DIN EN ISO 4957 (Niemcy i Europa) – X40Cr14 lub X42Cr13
2. AISI/ASTM (Stany Zjednoczone) – AISI 420 (odpowiednik amerykański)
3. AFNOR (Francja) – Z40C14 (stare oznaczenie)
4. BS (Wielka Brytania) – 420S45 (odpowiednik brytyjski)
5. UNI (Włochy) – X40Cr14 (odpowiednik włoski)
6. UNE (Hiszpania) – X40Cr13
7. JIS (Japonia) – SUS 420J2 (bliski odpowiednik japoński)
Polska nazwa
W polskiej normie stal ta może być oznaczana jako 1.2083, używając numeru Werkstoff, który jest powszechnie stosowany w Europie, bądź jako X40Cr13, odnosząc się do składu chemicznego i właściwości stali. Stosowane jest również ~4H13, podkreślające właściwości nierdzewne tej stali.
Produkcja
Produkcja stali 1.2083 odbywa się zgodnie z normą DIN EN ISO 4957, która określa wymagania dla stali narzędziowych na gorąco i na zimno, w tym stali używanych do formowania na zimno i gorąco. Ta norma określa nie tylko skład chemiczny, ale również wymagane właściwości mechaniczne oraz metody obróbki cieplnej. Stal 1.2083 jest często produkowana z dodatkowymi specyfikacjami dotyczącymi obróbki powierzchniowej i poprawy właściwości, aby lepiej dostosować ją do konkretnych zastosowań przemysłowych, zwłaszcza w produkcji form do tworzyw sztucznych.
Wnioski
Stal 1.2083, dzięki swoim unikalnym właściwościom, jest nieocenionym materiałem w produkcji form do tworzyw sztucznych oraz innych zastosowaniach wymagających wyjątkowej odporności na korozję i wysoką twardość. Jej wszechstronność i niezawodność sprawiają, że jest to popularny wybór wśród producentów na całym świecie.
FAQ - Stal 1.2083 (X40Cr14)
Stal 1.2083 to wysokostopowa nierdzewna stal martenzytyczna, charakteryzująca się wysoką twardością i odpornością na korozję, idealna do zastosowań w agresywnych środowiskach.
Stal ta jest używana do produkcji form do tworzyw sztucznych, części optycznych, komponentów samochodowych, narzędzi medycznych, a także form do przetwórstwa gumy.
Stal ta oferuje doskonałą twardość (do 56 HRC po hartowaniu), odporność na korozję i doskonałą polerowalność.
Skład obejmuje węgiel (0.36 - 0.42%), chrom (12.5 - 14.5%), krzem i mangan (do 1.00% każdy), fosfor i siarka (do 0.030%).
Obróbka cieplna obejmuje wyżarzanie zmiękczające, wyżarzanie odprężające, hartowanie oraz odpuszczanie przy różnych temperaturach w zależności od wymagań aplikacji.
Stal ta jest produkowana zgodnie z normą DIN EN ISO 4957 i jest znana w różnych krajach pod różnymi nazwami, np. AISI 420 w USA, Z40C14 we Francji czy SUS 420J2 w Japonii.
Stal charakteryzuje się gęstością 780 kg/dm³, wysoką przewodnością cieplną, zmieniającym się modułem elastyczności w zależności od temperatury, ciepłem właściwym oraz specyficznym oporem elektrycznym.
Stal 1.2083 oferuje lepszą odporność na korozję i większą twardość w porównaniu do innych stal, co jest kluczowe w trudnych warunkach środowiskowych.
Ta stal ma średnią łatwość obróbki skrawaniem, dobrą udarność, bardzo dobrą odporność na ścieranie, średnią odporność na korozję i doskonałą polerowalność.
Zalecane jest dostosowanie metody obróbki cieplnej i powierzchniowej w zależności od specyficznych wymagań aplikacji, aby maksymalizować wydajność stali w danych warunkach pracy.
Informacja prawna: Niniejszy post ma charakter wyłącznie informacyjny i służy celom handlowym i marketingowym. Firma IK Stal nie ponosi odpowiedzialności za jakiekolwiek konsekwencje wynikające z zastosowania zawartych w nim informacji. Użytkownik powinien samodzielnie zweryfikować wszystkie dane i zalecenia zawarte w tym poście, korzystając z fachowych wydawnictw i źródeł branżowych.