Stal 1.2510 (100MnCrW4) – Specjalistyczne zastosowania i obróbka w metalurgii i materiałoznawstwie

Stal 1.2510, znana również jako 100MnCrW4, jest stalą narzędziową przeznaczoną do pracy na zimno. Ceniona za swoje właściwości, takie jak wysoka twardość, dobra odporność na ścieranie i stabilność wymiarowa po obróbce cieplnej, znajduje zastosowanie w wielu specjalistycznych aplikacjach przemysłowych. W niniejszym artykule przedstawiono kluczowe aspekty techniczne tej stali, wskazówki dotyczące obróbki cieplnej oraz analizę jej zastosowań w kontekście wymagań inżynierskich. Stal 1.2510 osiąga twardość roboczą 62 – 64 HRC.

Skład chemiczny

Stal 1.2510 charakteryzuje się następującym składem chemicznym (waga %):

Właściwości fizyczne i termiczne

Dzięki swojej unikalnej kompozycji, 1.2510 wykazuje doskonałą twardość i odporność na zmiany temperaturowe. Właściwości te sprawiają, że jest idealna do produkcji narzędzi o wysokiej precyzji. Stal ta charakteryzuje się również dobrą przewodnością cieplną oraz zdolnością do utrzymania wymiarów w procesach termicznych.

Stal 1.2510, znana także jako 100MnCrW4, posiada szereg istotnych właściwości fizycznych i termicznych, które sprawiają, że jest ona ceniona w wielu zastosowaniach technicznych, szczególnie w narzędziach pracy na zimno i precyzyjnych aplikacjach inżynieryjnych. Oto niektóre z tych właściwości:

1. Gęstość: Około 7,85 kg/dm³, co jest typową wartością dla stali narzędziowych.

2. Przewodność cieplna: Wartości przewodności cieplnej mogą się różnić w zależności od temperatury. Dla przykładu, dokumenty wskazują, że w temperaturze pokojowej (20°C) przewodność cieplna tej stali wynosi około 30 W/(m·K), co zmniejsza się przy wyższych temperaturach, osiągając wartości takie jak 0,309 W/(cm·s·°C) przy 700°C.

3. Współczynnik rozszerzalności termicznej: Dane na ten temat są mniej dostępne w dostarczonych dokumentach, ale dla stali narzędziowych typowy współczynnik rozszerzalności termicznej może wynosić około 10-12 x 10⁻⁶ K⁻¹, co wskazuje na jej zdolność do zachowania wymiarów pod wpływem zmian temperatury.

4. Moduł Younga: Dla stali 1.2510 wartość Modułu Younga wynosi około 210 kN/mm², co jest typowe dla stali narzędziowych i świadczy o jej dobrej sztywności i odporności na odkształcenia elastyczne.

5. Pojemność cieplna: Jest to miara ilości energii cieplnej, którą materiał może magazynować. Dla stali 1.2510 wartość ta wynosi około 460 J/(kg·K), co jest użyteczne przy analizie procesów termicznych takich jak hartowanie czy odpuszczanie.

8. Specyficzny opór elektryczny: 0,35 Ω·mm²/m

Te właściwości determinują zachowanie stali 1.2510 podczas różnych procesów obróbki i eksploatacji, wpływając na jej popularność w precyzyjnych zastosowaniach inżynierskich, takich jak produkcja narzędzi do cięcia, kształtowania, formowania oraz w dziedzinie oprzyrządowania.

Wpływ dodatków stopowych na właściwości stali 1.2510

Stal 1.2510 może zawierać różne dodatki stopowe, które będą wpływały na jej wyjątkowe właściwości i zastosowania. Do najczęściej wykorzystywanych dodatków stopowych należą:

• Węgiel (C): Węgiel jest podstawowym składnikiem stali, który decyduje o jej twardości i wytrzymałości. W przypadku stali 1.2510, wysoka zawartość węgla (0,90 - 1,05%) przyczynia się do znakomitej twardości i odporności na ścieranie.
• Mangan (Mn): Mangan zwiększa wytrzymałość stali i poprawia jej hartowność. W stali 1.2510 zawartość manganu wynosi 1,00 - 1,20%, co przekłada się na dobrą hartowność oraz wytrzymałość materiału.
• Chrom (Cr): Chrom jest dodatkiem stopowym, który zwiększa odporność na korozję i utlenianie. W stali 1.2510 zawartość chromu wynosi 0,50 - 0,70%, co przyczynia się do jej stabilności wymiarowej po obróbce cieplnej oraz dobrej odporności na ścieranie.
• Wanad (V): Wanad wpływa na mikrostrukturę stali, zwiększając jej twardość i wytrzymałość. W stali 1.2510 zawartość wanadu wynosi 0,05 - 0,15%, co pomaga w utrzymaniu twardości i trwałości krawędzi tnącej.

Obróbka cieplna

Wyżarzanie zmiękczające: 740 - 770 °C, 2-3 godziny, chłodzenie w piecu

Wyżarzanie odprężające: 600 - 650 °C, 1-3 godziny, chłodzenie w piecu

Hartowanie: 780 - 820 °C, zanurzenie w oleju

Odpuszczanie: w poniższych danych

Wartości dla twardości przy hartowaniu w 820 °C i dwukrotnym odpuszczaniu:

100 °C: 64 ±1HRC

200 °C: 62 ±1HRC

300 °C: 57 ±1HRC

400 °C: 53 ±1HRC

500 °C: 44 ±1HRC

Twardość robocza: HRC 62 - 64

Zastosowania

Stal 1.2510 jest stosowana w produkcji szerokiej gamy narzędzi, w tym:

• Narzędzia do cięcia, wykrojników i noży
• Narzędzia gwintujące
• Przyrządy
• Szablony
• Prowadnice
• Matryce
• Tłoki i kalibry
• Narzędzia do obróbki drewna
• Wkłady
• Suwaki
• Formy dla przemysłu tworzyw sztucznych
• Narzędzia pomiarowe
• Części konstrukcyjne
• Narzędzia do tłoczenia
• Maszyny tnące dla przemysłu metalowego, drzewnego i papierniczego
• Narzędzia stosowane w technologii tłoczenia

CECHY SZCZEGÓLNE

• Wysoka dokładność wymiarowa
• Wysoka twardość powierzchniowa
• Dobra hartowność
• Dobra trwałość krawędzi tnącej

Porównanie z innymi stalami

Oba materiały 1.2510 i 1.2842 mają bardzo podobny skład chemiczny. Oba materiały można uznać za równoważne pod względem ich właściwości. Prawie nie ma różnic w obróbce, a właściwości podczas obróbki cieplnej są niemal identyczne. Materiał 1.2842 został opracowany w Niemczech jako materiał zastępczy dla 1.2510 z powodu braku wolframu i chromu.

Normy i certyfikaty

Produkcja stali 1.2510 odbywa się zgodnie z normami DIN EN ISO 4957, co zapewnia jej wysoką jakość i zgodność z międzynarodowymi standardami.

Stal 1.2510, znana również jako 100MnCrW4, jest produkowana i klasyfikowana zgodnie z różnymi normami, które określają jej skład chemiczny, właściwości i zastosowania. Oto nazewnictwo tej stali w różnych normach oraz informacje o normach, według których jest produkowana:

1. DIN EN ISO 4957: W tej normie stal jest klasyfikowana jako 1.2510. Jest to norma międzynarodowa, która określa stali narzędziowe na zimno, w tym ich skład chemiczny i właściwości mechaniczne.

2. AISI (American Iron and Steel Institute): W systemie AISI stal ta jest znana jako AISI O1, co wskazuje na jej klasyfikację jako olejoodporną stal narzędziową na zimno z dobrymi właściwościami utwardzania.

3. BS (British Standard): W brytyjskim systemie standardów stal ta jest również znana jako BO1, co jest równoważne klasyfikacji AISI.

4. JIS (Japanese Industrial Standards): W japońskim systemie norm stal ta jest klasyfikowana jako SKS3, co również wskazuje na jej zastosowanie jako stal narzędziową do pracy na zimno.

Produkcja według norm

Stal 1.2510 jest produkowana głównie zgodnie z normą DIN EN ISO 4957, co gwarantuje jej odpowiednią jakość i właściwości dla aplikacji narzędziowych do pracy na zimno. Norma ta szczegółowo określa wymagania dotyczące składu chemicznego, obróbki cieplnej, właściwości mechanicznych oraz dopuszczalnych tolerancji wymiarowych i kształtów.

Produkcja stali narzędziowych, takich jak 1.2510, wymaga ścisłego przestrzegania tych norm, co zapewnia optymalne wyniki w ich przyszłym zastosowaniu. Normy te są kluczowe przy eksportowaniu stali do różnych krajów, gdzie różne systemy klasyfikacji mogą być stosowane do identyfikacji tej samej klasy stali.

Podsumowanie

Stal 1.2510 (100MnCrW4) jest niezastąpionym materiałem w dziedzinie narzędzi pracy na zimno, oferującym doskonałe właściwości i wszechstronność zastosowań. Odpowiednia obróbka cieplna i precyzyjny skład chemiczny czynią ją idealnym wyborem dla specjalistów z branży metalurgicznej i materiałoznawczej.

FAQ: na temat stali 1.2510 (100MnCrW4)

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.