.svg)
Stal 1.2738 (40CrMnNiMo8-6-4)
Wprowadzenie
Stal 1.2738, oznaczana według normy EN ISO 4957 jako 40CrMnNiMo8-6-4, to jedna z najpopularniejszych stali narzędziowych stosowanych do budowy form wtryskowych do tworzyw sztucznych. Jest rozwinięciem znanej stali 1.2311 (40CrMnMo7), uzupełnionym o dodatek niklu, dzięki czemu zyskuje znacznie lepszą hartowność na wskroś — szczególnie istotną w dużych, grubościennych elementach form.
Skład chemiczny
Typowy skład chemiczny stali 1.2738 (wartości orientacyjne, wg norm i danych producentów) przedstawia się następująco:
| Pierwiastek | Zawartość [%] |
|---|---|
| C (węgiel) | 0,35 – 0,45 |
| Si (krzem) | 0,20 – 0,40 |
| Mn (mangan) | 1,30 – 1,60 |
| Cr (chrom) | 1,80 – 2,10 |
| Mo (molibden) | 0,15 – 0,25 |
| Ni (nikiel) | 0,90 – 1,20 |
| P, S | pozostałości, max. 0,030 |
Obecność niklu i molibdenu w tym stopie ma kluczowe znaczenie — nikiel poprawia hartowność na wskroś nawet w przekrojach o grubości przekraczającej 400 mm, natomiast molibden zwiększa odporność na odpuszczanie i ogranicza podatność na tzw. kruchość odpuszczania.
Obróbka cieplna
Choć stal dostarczana jest zazwyczaj gotowa do obróbki mechanicznej, warto znać parametry pełnego cyklu obróbki cieplnej:
- Wyżarzanie zmiękczające: 700–740°C, czas wygrzewania ok. 60 minut na każde 25 mm grubości, powolne studzenie z piecem. Maksymalna twardość po wyżarzaniu: ok. 235 HB (~21,7 HRC).
- Hartowanie: 840–870°C, chłodzenie w oleju, polimerze lub kąpieli solnej (ok. 350°C). Twardość po hartowaniu sięga ok. 51–52 HRC.
- Odpuszczanie: 500–650°C (dobór temperatury zależny od docelowej twardości), chłodzenie na spokojnym powietrzu.
- Odprężanie: zalecane po intensywnej obróbce mechanicznej, w zakresie 500–550°C, w celu redukcji naprężeń własnych powstałych podczas skrawania.
Dalsze hartowanie materiału dostarczonego już w stanie ulepszonym cieplnie zwykle nie jest zalecane — chyba że projekt narzędzia tego wyraźnie wymaga.
Właściwości mechaniczne i technologiczne
- Dobra obrabialność skrawaniem
- Bardzo dobra polerowalność — istotna przy formach do wyrobów wymagających wysokiego połysku powierzchni
- Dobra podatność na teksturowanie (fakturowanie powierzchni, np. skóropodobne wykończenia)
- Możliwość azotowania powierzchniowego w celu zwiększenia odporności na zużycie ściernych
- Wysoka jednorodność struktury nawet w dużych przekrojach
- Stal nie nadaje się do spawania
- Wytrzymałość na rozciąganie w stanie dostawy: ok. 1000–1100 N/mm²
Zastosowanie
Stal 1.2738 znajduje zastosowanie tam, gdzie liczy się połączenie dobrej wytrzymałości rdzenia z łatwością obróbki i polerowania:
- Duże formy wtryskowe do tworzyw sztucznych
- Korpusy i płyty formujące form ciśnieniowych oraz do odlewów cynkowych
- Elementy głęboko drążone, wymagające wysokiej wytrzymałości w całym przekroju
- Narzędzia do hydroformowania
- Komponenty w przemyśle motoryzacyjnym i budowie maszyn
Podsumowanie
Stal 1.2738 / 40CrMnNiMo8-6-4 to sprawdzony, uniwersalny materiał narzędziowy klasy P20+Ni, ceniony w przemyśle form wtryskowych za dobrą hartowność na wskroś, wysoką jednorodność strukturalną oraz doskonałą obrabialność i polerowalność. Dostawa w stanie wstępnie ulepszonym cieplnie znacząco upraszcza proces produkcji narzędzi, czyniąc ten gatunek jednym z domyślnych wyborów przy budowie średnich i dużych form do tworzyw sztucznych.
