Kategorie

Stal narzędziowa na formy do tworzyw sztucznych 1.2312 / 40CrMnMoS8-6 / P20+S – charakterystyka i zastosowanie w nowoczesnym przemyśle

1.2312  40crmnmos8-6

Stal 1.2312, znana również jako AISI P20+S, jest jednym z najbardziej cenionych rodzajów stali narzędziowej, wykorzystywanej głównie w produkcji form do tworzyw sztucznych. Dzięki swoim wyjątkowym właściwościom, jak dobra obrabialność, odporność na zużycie oraz możliwość azotowania, stal ta znajduje zastosowanie w wielu zaawansowanych aplikacjach inżynieryjnych. Stal ta jest dostarczana zazwyczaj w stanie wstępnie utwardzonym, co minimalizuje potrzebę dodatkowej obróbki cieplnej przez użytkownika końcowego.

Praktyczne wskazówki dotyczące obróbki stali 1.2312 / 40CrMnMoS8-6 / P20+S

Obróbka stali 1.2312 nie jest skomplikowana. Aby uzyskać najlepsze rezultaty, warto zastosować kilka praktycznych wskazówek dotyczących obróbki tego materiału:

  • Obróbka skrawaniem: W przypadku obróbki skrawaniem stali 1.2312 zaleca się stosowanie narzędzi ze stali szybkotnącej lub węglików spiekanych.
  • Szlifowanie: Stal 1.2312 można szlifować za pomocą ściernic o odpowiedniej twardości i ziarnistości.
  • Obróbka cieplna: Aby uzyskać optymalne właściwości mechaniczne stali 1.2312, ważne jest przestrzeganie zalecanych parametrów obróbki cieplnej, takich jak wyżarzanie, hartowanie i odpuszczanie.

Skład chemiczny stali 1.2312 / P20+S / 40CrMnMoS8-6

C Si Mn P S Cr Mo
0,35 – 0,45 0,30 – 0,50 1,40 – 1,60 max. 0,03 0,05 – 0,10 1,80 – 2,00 0,15 – 0,25

Właściwości fizyczne i termiczne stali 1.2312 / 40CrMnMoS8-6 / P20+S

1. Gęstość: 7,85 kg/dm³ - wartość ta jest typowa dla stali narzędziowych i ma kluczowe znaczenie przy projektowaniu elementów, gdzie masa ma wpływ na ogólną wydajność i efektywność.

2. Moduł Younga (Moduł sprężystości): 210 kN/mm² - wskazuje na elastyczność stali pod wpływem obciążeń, co jest ważne w aplikacjach, gdzie stal jest poddawana dynamicznym obciążeniom.

3. Współczynnik przewodzenia ciepła: 34,5 W/m·K przy 20°C - jest to istotne dla oceny, jak szybko materiał będzie w stanie rozprowadzić wytworzone ciepło, co jest kluczowe w procesach, takich jak formowanie wtryskowe, gdzie szybka dyssypacja ciepła może wpływać na jakość i cykl produkcyjny.

4.Ciepło właściwe: 460 J/kg•K

5. Specyficzny opór elektryczny: 0,19 Ω·mm²/m

Obróbka cieplna stali 1.2312 / 40CrMnMoS8-6 / P20+S

Stal 1.2312 jest dostarczana w stanie ulepszonym cieplnie do twardości ≤ 320 HB.

Wyżarzanie zmiękczające: 760 - 780 °C, 4-6 h, chłodzenie w piecu

Odpuszczanie odprężające: 440 - 480 °C, 2-3 h, chłodzenie w piecu

Hartowanie: 830 - 870 °C, olej, ciepła kąpiel, powietrze

Odpuszczanie: 640 - 680 °C:

Dane dla twardości roboczej 50 HRC, twardość przy 870 °C, dwukrotnie odpuszczane.

100°C: 51 ±1 HRC

200°C: 50 ±1 HRC

300°C: 48 ±1 HRC

400°C: 46 ±1 HRC

500°C: 42 ±1 HRC

Zastosowanie stali 1.2312 / 40CrMnMoS8-6 / P20+S

Stal 1.2312 jest idealnym materiałem do produkcji dużych form wtryskowych, matryc oraz narzędzi do obróbki plastycznej, szczególnie tam, gdzie wymagana jest wysoka odporność na ścieranie i stabilność wymiarowa. Typowe aplikacje obejmują formy do tworzyw sztucznych, formy ciśnieniowe, oprzyrządowanie maszyn oraz komponenty maszyn.

  • Wysokowytrzymałe ramy form
  • Średnie i duże formy
  • Przemysł tworzyw sztucznych
  • Maszynoznawstwo
  • Budowa narzędzi
  • Narzędzia do obróbki plastycznej
  • Części konstrukcyjne

Porównanie stali 1.2312 / 40CrMnMoS8-6 / P20+S z innymi stalami narzędziowymi

W porównaniu z innymi stalami narzędziowymi, stal 1.2312 oferuje lepszą obrabialność niż 1.2311, jednak gorszą niż Toolox33. Odporność na ścieranie podobne do wyżej wymienionych gatunków. Charakteryzuje się odpornością na pękanie porównywalną do stali 1.2311 i Toolox33, jednak znacznie gorszą polerowalnością. Spawalność jest znacznie gorsza od powyższych.

Przybliżone, międzynarodowe odpowiedniki stali narzędziowej 40CrMnMoS8-6, wg norm PN, EN, DIN, AISI, GOST i innych

Kraj / Norma Oznaczenie stali Uwagi
Polska (PN) Brak oficjalnego oznaczenia W praktyce stosuje się oznaczenie 40CrMnMoS8-6, zgodne z DIN
Europa (EN ISO 4957) 40CrMnMoS8 Oficjalne oznaczenie wg EN ISO 4957
Niemcy (DIN) 1.2312 / 40CrMnMoS8-6 Klasyfikacja wg DIN 17350
Austria (ÖNORM) (BÖHLER) M202 + S Oznaczenie handlowe firmy Böhler dla 1.2312
USA (AISI/ASTM) P20+S Odpowiednik wg AISI – stal narzędziowa do form wtryskowych
Wielka Brytania (BS) P20+S Odpowiednik wg BS
Francja (AFNOR) 40CMD8S Odpowiednik wg AFNOR
Włochy (UNI) 40CrMnMoS8-6 Zgodne z EN ISO
Czechy (ČSN) 19520 Stal 1.2312 w normie ČSN
Japonia (JIS) SCM4 Odpowiednik stali 1.2312 w normie JIS
Rosja (GOST) Brak przypisanego Dla stali 1.2312 brak jednoznacznego odpowiednika w normie GOST

Wnioski

Stal 1.2312 stanowi kluczowy materiał w nowoczesnym przemyśle narzędziowym i formierskim. Jej unikalna kombinacja twardości, odporności na zużycie i łatwości obróbki sprawia, że jest niezastąpiona w wielu zaawansowanych aplikacjach inżynieryjnych.

FAQ o stali 1.2312 / 40CrMnMoS8-6 / P20+S

 

Stal 1.2312, znana również jako AISI P20+S, jest rodzajem stali narzędziowej używanej głównie w produkcji form do tworzyw sztucznych, charakteryzująca się dobrą obrabialnością, wysoką odpornością na ścieranie oraz możliwością azotowania.

Główne właściwości fizyczne stali 1.2312 to gęstość 785 kg/dm³, Moduł Younga 210 kN/mm², oraz współczynnik przewodzenia ciepła 345 W/m·K przy 20°C.

Stal 1.2312 jest dostarczana w stanie przed utwardzonym z twardością około 280-330 HB. Możliwe metody obróbki cieplnej obejmują wyżarzanie zmiękczające, hartowanie oraz odpuszczanie.

Stal 1.2312 jest produkowana zgodnie z normą DIN EN ISO 4957, która określa wymagania dla stali narzędziowych, w tym skład chemiczny, właściwości mechaniczne oraz metody obróbki cieplnej.

Typowe zastosowania stali 1.2312 obejmują produkcję dużych form wtryskowych, matryc, narzędzi do obróbki plastycznej, oraz komponentów maszyn wymagających wysokiej odporności na ścieranie i stabilności wymiarowej.

Skład chemiczny stali 1.2312 obejmuje węgiel (0.35 - 0.45%), krzem (0.30 - 0.50%), mangan (1.40 - 1.60%), chrom (1.80 - 2.00%), molibden (0.15 - 0.25%) oraz siarkę (0.05 - 0.10%).

Stal ta cechuje się wysoką stabilnością oraz dobrymi parametrami obróbki termicznej, co jest istotne w aplikacjach inżynieryjnych.

W porównaniu z innymi stalami narzędziowymi, stal 1.2312 oferuje lepszą obrabialność niż stal 1.2311, jednak gorszą niż Toolox33. Ma odporność na ścieranie porównywalną do tych gatunków oraz podobną odporność na pękanie, ale gorszą polerowalność.

Stal 1.2312 jest produkowana zgodnie z normą DIN EN ISO 4957, która definiuje narzędziowe stali wysokiej jakości, określając ich skład chemiczny, właściwości mechaniczne oraz zalecane metody obróbki termicznej.

Stal 1.2312 jest określana w różnych systemach klasyfikacyjnych jako: DIN EN ISO 4957: 40CrMnMoS8-6, Werkstoffnummer: 1.2312, oraz AISI: P20+S.

 

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.

2312 PRIME (EN ISO 40CrMnMo7+S, DIN (Werkstoffnummer) 1.2312, AISI P20+S) – koń roboczy nowoczesnych narzędziowni

Wstępnie hartowana stal formierska 2312 PRIME (1.2312 / AISI P20+S) to wybór dla projektów wymagających błyskawicznej obróbki mechanicznej. Dzięki dodatkowi siarki (+S), gatunek ten oferuje najlepszą skrawalność w swojej klasie, a dostawa w stanie ulepszonym (280–340 HB) eliminuje potrzebę hartowania po obróbce. IK STAL dostarcza bloki i formatki 2312 PRIME docięte na wymiar, idealne na korpusy form wtryskowych i duże ramy narzędziowe.

Zastosowanie stali 1.2312 PRIME w budowie dużych form wtryskowych i opraw narzędziowych.

Dlaczego dodatek siarki w 2312 PRIME to klucz do obniżenia kosztów obróbki CNC?

Zastosowanie stali 2312 PRIME wynikają bezpośrednio z jej bardzo dobrej skrawalności, stabilnej twardości w całym przekroju oraz dostawy w stanie wstępnie hartowanym. Materiał jest przeznaczony do produkcji form wymagających intensywnej obróbki mechanicznej.

Stal 2312 PRIME może być stosowana:

  • w małych oraz bardzo dużych formach wtryskowych wymagających doskonałej skrawalności, 
  • w formach do prasowania i wtrysku tworzyw termoplastycznych, 
  • w elementach wtórnych układów formujących, 
  • w ramach i konstrukcjach form do tworzyw sztucznych, gdzie istotny jest wysoki zakres obróbki mechanicznej. 

Dostępność i wymiary stali 2312 PRIME (1.2312)

Dostępność i formy dostaw stali 2312 PRIME (40CrMnMo7+S, 1.2312, ≈ P20+S) w IK STAL

IK STAL jest dostawcą stali narzędziowej 2312 PRIME, znanej również jako
EN ISO 40CrMnMo7+S, DIN 1.2312, AISI ≈ P20+S, PN – brak danych w karcie technologicznej,
w szerokim zakresie form i wymiarów, bez ilości minimalnych.

Stal 2312 PRIME jest dostępna w IK STAL jako:

  • pręty okrągłe, w zakresie wymiarów od fi 21 do fi 192 mm 
  • kostki cięte wg specyfikacji Klienta. 

Materiały ze stali 2312 PRIME są docinane na wymagane przez Klienta wymiary, pod indywidualne zastosowania narzędziowe.
IK STAL nie stosuje minimalnych ilości zamówienia, co umożliwia zakup pojedynczych elementów oraz krótkich serii.
IK STAL przy sprzedaży nie stosuje żadnych ograniczeń geograficznych w sprzedaży stali narzędziowej 2312 PRIME.
Oferta obejmuje dostawy krajowe oraz międzynarodowe, w tym na rynki Unii Europejskiej oraz poza UE, niezależnie od lokalnych norm, nazewnictwa gatunku czy języka zapytania.

Oznaczenia i odpowiedniki stali 2312 PRIME (40CrMnMo7+S)

Norma Oznaczenie
EN ISO (EU) 40CrMnMo7+S
DIN (Werkstoffnummer) (DE) 1.2312
AISI (USA) ≈ P20+S
AFNOR (FR) 40CMD8+S
GOST (RUS) 40KHGM
GB (CHN) 3Cr2Mo
Nazwa hadlowa TG Steels 2312 PRIME
Zbliżony do konkurencji M200
Inne normy krajowe odpowiedniki wg EN ISO

Skład chemiczny stali 1.2312

Pierwiastek Zawartość [%]
C 0.40
Si 0.35
Mn 1.50
Cr 1.90
Mo 0.20
P < 0.035
S 0.060

Wartości typowe wg karty technologicznej.

Mikrostruktura stali 40CrMnMo7+S (M200)

Mikrostruktura stali 2312 PRIME jest drobna i jednorodna, bez wydzieleń ani pasmowych układów węglików. Proces hartowania i odpuszczania został zoptymalizowany w celu uzyskania wysokiej jednorodności twardości od powierzchni do rdzenia, również w grubych blokach.

Właściwości fizyczne stali 2312 PRIME (P20+S) (zależne od temperatury)

Temperatura °C (°F) Gęstość [kg/m³] Moduł E [N/mm²] Przewodność cieplna [W/m·K] Rozszerzalność liniowa [10⁻⁶/K]
20 °C (68 °F) 7825 205 000 34 11.5
100 °C (212 °F) 7810 202 000 33 11.6
200 °C (392 °F) 7780 195 000 31 12.5
300 °C (572 °F) 7760 190 000 30 12.8

Obróbka cieplna stali 1.2312 (40CrMnMo7+S)

Stan dostawy i twardość

Parametr Wartość wg karty technologicznej
Stan materiału stan ulepszony cieplnie
Twardość w stanie dostawy 280–340 HB
Typowa twardość ok. 300 HB
Konieczność dalszej obróbki cieplnej brak – materiał gotowy do obróbki

Wyżarzanie zmiękczające

Parametr Wartość
Temperatura 710–730 °C (1310–1346 °F)
Czas wygrzewania 1 h + 1 h / 25 mm grubości
Chłodzenie powolne w piecu
Szybkość chłodzenia 10–20 °C/h
Atmosfera redukująca (zapobieganie odwęgleniu)

Usuwanie naprężeń

Parametr Wartość
Temperatura maks. 550 °C (1022 °F)
Czas minimum 2 h
Chłodzenie powolne w piecu do 450 °C (842 °F)
Zastosowanie po obróbce mechanicznej

Podgrzewanie wstępne – etap 1

Parametr Wartość
Temperatura 450 °C (842 °F)
Czas 30 s/mm grubości

Podgrzewanie wstępne – etap 2

Parametr Wartość
Temperatura 650 °C (1202 °F)
Czas 30 s/mm grubości

Austenityzowanie

Parametr Wartość
Zalecana temperatura 850–870 °C (1562–1598 °F)
Czas wygrzewania 30 min / cal grubości
Warunek czasowy liczony od momentu osiągnięcia temperatury przez powierzchnię
Uwagi nie wydłużać czasu – ryzyko rozrostu ziarna i spadku udarności

Hartowanie

Parametr Wartość
Ośrodek podstawowy olej 80 °C (176 °F)
Alternatywa próżnia (> 6 bar)
Alternatywa kąpiel solna 500–550 °C (932–1022 °F)
Preferencja technologiczna olej lub kąpiel solna dla lepszej udarności

Odpuszczanie

Parametr Wartość
Liczba cykli podwójne odpuszczanie
Chłodzenie po każdym cyklu poniżej 100 °C (212 °F)
Czas jednego cyklu minimum 1 h + 1 h / 25 mm grubości
Cel procesu redukcja austenitu szczątkowego i poprawa stabilności narzędzia

Krzywa odpuszczania

Parametr Dane wg karty
Zakres temperatur 200–700 °C (392–1292 °F)
Prezentacja danych wykres odpuszczania w karcie technologicznej
Wartości liczbowe HRC brak tabelarycznych danych w karcie

Sub-zero / kriogenika

Parametr Informacja
Dane technologiczne brak danych w karcie technologicznej

Utwardzanie powierzchniowe (indukcyjne / laserowe)

Parametr Wartość
Metoda indukcyjne lub laserowe
Maksymalna twardość powierzchni brak danych w karcie technologicznej
Obróbka po procesie brak danych w karcie technologicznej

Obróbki powierzchniowe stali 2312 PRIME (3Cr2Mo)

Wiercenie – HSS (wiertło kręte)

Średnica wiertła [mm] Prędkość skrawania [m/min] Posuw [mm/obr]
< 5 14 – 16 0.05 – 0.15
5 – 10 14 – 16 0.15 – 0.25
10 – 15 14 – 16 0.25 – 0.35
15 – 20 14 – 16 0.35 – 0.42

Wiercenie – węglik

Typ narzędzia Prędkość skrawania [m/min] Posuw
Płytki wymienne (indexable insert) 170 – 190 0.05 – 0.10
Węglik monolityczny (solid carbide) 150 – 170 0.10 – 0.25
Węglik lutowany (carbide tip) 70 – 90 0.15 – 0.25

Toczenie

Rodzaj obróbki Prędkość skrawania [m/min] Posuw [mm/obr] Głębokość skrawania [mm]
Zgrubna (rough machining) 150 – 180 0.15 – 0.35 2 – 4
Wykańczająca (finishing) 170 – 210 0.05 – 0.20 0.6 – 2

Frezowanie – narzędzia z węglika

Rodzaj obróbki Prędkość skrawania [m/min] Posuw [mm/obr] Głębokość skrawania [mm]
Zgrubna 80 – 150 0.15 – 0.35 2 – 5
Półwykańczająca 150 – 180 0.10 – 0.20 2
Wykańczająca (narzędzie monolityczne) 50 – 90 0.005 – 0.15 brak danych w karcie technologicznej

Szlifowanie

Parametr Zalecenie
Typ ściernicy Tarcze ceramiczne z tlenku glinu
Twardość ściernicy Miękka: G (szlifowanie płaszczyzn) – K (szlifowanie cylindryczne)
Chłodzenie Skuteczne chłodzenie powierzchni
Uwagi Unikać przegrzania powierzchni materiału

Obróbka EDM

Parametr Wartość
Rodzaj EDM Drutowa lub elektroda
Warunki obróbki Niska gęstość prądu, wysoka częstotliwość
Wymagania po EDM Odprężanie 25 °C (45 °F) poniżej ostatniego odpuszczania
Dodatkowe czynności Całkowite usunięcie warstwy białej przez polerowanie

Spawanie

Parametr Informacja
Spawalność Niezalecana
Przyczyna Wysoka zawartość siarki – ryzyko pęknięć
Podgrzewanie wstępne (jeśli konieczne) ≥ 350 °C (662 °F)
Uwagi Wymagana konsultacja parametrów spawania

Zastosowania stali 2312 PRIME

2312 PRIME jest stalą formierską przeznaczoną do zastosowań wymagających bardzo dobrej skrawalności oraz stabilnych właściwości w stanie dostawy.

Typowe zastosowania:

  • formy wtryskowe do tworzyw termoplastycznych, 
  • formy prasujące i wtryskowe, 
  • elementy wtórne form, 
  • ramy i konstrukcje nośne form, 
  • narzędzia wymagające intensywnej obróbki mechanicznej. 

Rozwiązujemy problem techniczny

Problem: Wysokie koszty narzędzi skrawających i długi czas obróbki dużych form

Przy produkcji dużych form, koszty frezów i czas pracy maszyn CNC stanowią lwią część budżetu. Stal 2312 PRIME rozwiązuje ten problem dzięki kontrolowanej zawartości siarki, która działa jak naturalny łamacz wióra i środek smarny podczas skrawania. Pozwala to na zwiększenie parametrów posuwu, wydłużenie żywotności drogich narzędzi CNC oraz – co najważniejsze – oddanie gotowej formy do produkcji bez ryzyka odkształceń hartowniczych, ponieważ materiał jest ulepszony fabrycznie.

FAQ – stal 2312 PRIME (1.2312, 40CrMnMo7+S, P20+S)

2312 PRIME jest wstępnie hartowaną stalą formierską wg karty technologicznej.

2312 PRIME jest przeznaczona do form wtryskowych i prasujących do tworzyw.

2312 PRIME jest dostarczana w stanie ulepszonym cieplnie.

Twardość 2312 PRIME (40CrMnMo7+S) w stanie dostawy wynosi 280–340 HB.

2312 PRIME nie wymaga dodatkowej obróbki cieplnej przed użyciem.

2312 PRIME jest przeznaczona do małych i bardzo dużych form.

2312 PRIME – brak danych w karcie technologicznej.

2312 PRIME – brak danych w karcie technologicznej.

Mikrostruktura 2312 PRIME jest drobna i jednorodna.

W mikrostrukturze 2312 PRIME nie występują wydzielenia węglików.

2312 PRIME zawiera siarkę poprawiającą skrawalność.

2312 PRIME wykazuje bardzo dobrą skrawalność.

2312 PRIME – brak danych w karcie technologicznej.

Kluczowe właściwości mechaniczne 2312 PRIME to jednorodna twardość i dobra udarność.

Spawanie 2312 PRIME jest niezalecane.

2312 PRIME nadaje się do obróbki EDM.

Po EDM 2312 PRIME wymagane jest odprężanie i usunięcie warstwy białej.

2312 PRIME nadaje się do polerowania w stanie ulepszonym.

2312 PRIME nie nadaje się do teksturowania chemicznego.

2312 PRIME nie nadaje się do teksturowania laserowego.

2312 PRIME może być azotowana.

Temperatura azotowania 1.2312 powinna być ≤ 20 °C poniżej temperatury odpuszczania.

Brak danych w karcie technologicznej.

2312 PRIME posiada krzywą odpuszczania wg TDS.

2312 PRIME jest oznaczana wg EN ISO 40CrMnMo7+S, DIN 1.2312, AISI P20+S, AFNOR 40CMD8+S, GOST 40KHGM, BÖHLER M200.

Główną różnicą jest zawartość siarki. Stal 1.2312 (2312 PRIME) posiada dodatek siarki, co sprawia, że jest znacznie łatwiejsza w obróbce mechanicznej (frezowanie, wiercenie). Stal 1.2311 jest natomiast lepsza do fakturowania (trawienia) i polerowania na wysoki połysk, ponieważ nie zawiera siarki, która mogłaby pogorszyć jakość powierzchni.

Tak, w IK STAL docinamy stal 2312 PRIME na dowolne wymiary (formatki, bloki, kostki) bez minimalnych ilości zamówienia, zapewniając dostawę krajową i międzynarodową.

Sekcja kontaktowa – techniczna (IK STAL)

Dane techniczne stali 2312 PRIME są udostępniane przez IK STAL niezależnie od języka zapytania, kraju pochodzenia użytkownika oraz systemu norm. Informacje obejmują dobór gatunku, parametry obróbki cieplnej oraz technologie obróbek powierzchniowych.

Global Distribution & Equivalents: We supply 2312 PRIME steel to customers worldwide. Our material complies with international standards, including AISI (US), JIS (JP), GOST (RUS), BS (UK), AFNOR (FR), DIN (DE), GB (CHN). We offer international shipping and technical support in multiple languages. Contact us for a quote.

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.