M398 нержавеющая сталь

M398 (BÖHLER M398 MICROCLEAN) - это мартенситная хромистая сталь, изготовленная методом порошковой металлургии. Благодаря своей концепции легирования, эта нержавеющая сталь обеспечивает чрезвычайно высокую износостойкость и высокую коррозионную стойкость - идеальное сочетание для высоко-износостойких инструментов.

M398 сталь - это инструментальная нержавеющая сталь от концерна Bohler-Uddeholm. Она предназначена для литья пластмасс под давление.

Концепция легирования:

Повышение макротвердости за счет увеличения объема первичного карбида, состоящего из:

• MC-карбиды, богатые ванадием (VC ~3,000 HV);
• Богатые хром карбиды M₇C₃ (Cr₇C₃ ~2,200 HV);

Свойства

• Чрезвычайно высокая износостойкость;
• Высокая и изотропная размерная стабильность при термической обработке;
• Высокая прокаливаемость и прочность на сжатие с >60 HRc;
• Хорошая прочность;
• Хорошая коррозионная стойкость;
• Хорошая шлифованность;
• Высокая полированность до блеска.

Такие свойства позволяют получить:

• Длительный срок службы инструмента, следовательно, сокращение простоев и затрат на техническое обслуживание;
• Высокоточные компоненты;
• Постоянный срок службы инструмента.

Технология Microclean (метод порошковой металлургии) обеспечивает максимально равномерное распределение карбидов, что гарантирует стабильность, производительность и долговечность в сложных условиях. Однородная структура способствует повышению износостойкости стали M398 при сохранении высокого уровня ударной вязкости. Тонкая микроструктура также обеспечивает ее превосходную шлифовку и полированность, что позволяет получить долговечную острую кромку.

Устойчивость к коррозионному и абразивному воздействию пластиков гарантирует длительный срок службы инструмента и стабильное качество продукции. Сталь Bohler M398 является лучшим вариантом изготовления высокопроизводительных пресс-форм в индустрии литья пластмасс, способствуя сокращению времени простоев и общему улучшению производственных результатов.

Химический состав

Содержание углерода в составе М398 составляет 2,7% (в стали М390 1,9%). Это обеспечивает более высокую твердость стали. За счет этого при правильной термической обработке стали марки М398 ее твердость достигает 64 HRC. Большое количество хрома в ее составе - 20% влияет на коррозионную стойкость. В состав также входят другие легирующие элементы, такие как: ванадий - 7,2%, молибден 1%, кремний 0,5%, вольфрам 0,7% и марганец 0,5%. Поэтому благодаря уникальной технологии производства и выверенному составу сталь М390 имеет целый ряд преимуществ перед другими сталями.

Повышенное содержание хрома обеспечивает стали хорошую коррозионную стойкость, а увеличенное содержание ванадия обеспечивает очень высокую износостойкость. Содержание углерода увеличилось на 30% по сравнению с ее предшественником сталью марки М390, что придало ей твердость, составляющую 63 - 64 (по некоторым данным 65) единиц по шкале Роквелла. На 2024 год нержавеющая сталь М398 считается одной из лучших порошковых нержавеющих марок, что подтверждают не только ее характеристики, но и ее цена.

Применение

Благодаря своему профилю свойств BÖHLER M398 MICROCLEAN может использоваться для следующих применений:

• Обратные клапаны;
• Шнеки для литейных машин;
• Вставки для литья под давлением;
• Компоненты с высокой износостойкостью;
• Режущие инструменты и ножи.

Рекомендации по термообработке

Состояние поставки стали - мягкий отжиг с максимальной твердостью 330 HB.

Закаливание

• Температура аустенизации: от 1120 °C до 1180 °C;
• Время выдержки после сквозного прогрева:
  - 20 - 30 минут для температуры закалки от 1120 °C до 1150 °C;
  - 5 - 10 минут для температуры закалки 1180 °C;
• Среда закаливания: масло, N₂.

Достигаемая твердость

От 60 до 63 HRc

Закалка для максимальной коррозионной стойкости

• Глубокая заморозка для превращения остаточного аустенита;
• Медленный нагрев до температуры отпуска;
• Время в печи 1 час в каждые 20 мм толщины заготовки, но не менее 2 часов;
• Отпуск: от 200 °C до 300 °C.

Закалка для максимальной износостойкости

• Рекомендуется глубокая заморозка;
• Обработка глубокой заморозкой сразу после закалки приводит к повышению значений отпускной твердости при температуре аустенизации ≥ 1150 °C, (Риск растрескивания под напряжением);
• Медленный нагрев до температуры отпуска;
• Время в печи 1 час в каждые 20 мм (0,79 дюйма) толщины заготовки, но не менее 2 часов;
• Для достижения полной трансформации остаточного аустенита необходим тройной отпуск на 20 °C выше максимума вторичной закалки.

Физические свойства (20 °C)

• Модуль упругости при 20 °C - 231 x10³ N/mm²
• Плотность при 20 °C - 7,46 kg/dm³
• Удельная теплоемкость при 20 °C - 490 J/(kg.K)
• Теплопроводность при 20 °C - 15,2 W/(m.K)

Тепловое расширение от 20 °C до … °C

Механическая обработка

Токарная обработка спеченным твердым сплавом

Состояние: мягкий отжиг. Приведенные цифры являются ориентировочными.

Токарная обработка быстрорежущей сталью

Фрезерование спеченным твердым сплавом

Сверление спеченным твердым сплавом

Состояние: мягкий отжиг. Приведенные цифры являются ориентировочными.

Преимущества и недостатки

Преимущества нержавеющей стали М398:

• Высокая коррозионная стойкость: эта сталь обладает хорошей стойкостью к коррозии, что делает ее идеальной для использования в некоторых агрессивных средах.
• Хорошая обрабатываемость: М398 достаточно легко сваривается, режется и шлифуется, что упрощает процесс производства деталей и конструкций.
• Прочность и твердость: сталь обладает высокой прочностью и твердостью, что позволяет ей выдерживать значительные нагрузки и износ.
• Устойчивость к высоким температурам: М398 может выдерживать достаточно высокие температуры без потери своих свойств, что делает ее пригодной для использования в условиях повышенных температур.
• Эстетический внешний вид: зеркальная, полированная, матовая, шлифованная обработка поверхности стали придает ей привлекательный внешний вид, что позволяет использовать ее в декоративных целях.

Недостатки нержавеющей стали М398:

• Более высокая стоимость: по сравнению с другими типами стали, М398 является более дорогой из-за своих специальных свойств.
• Сложность в обработке: хотя сталь легко обрабатывается, некоторые типы обработки могут потребовать специального оборудования и навыков.
• Чувствительность к хлоридным средам: несмотря на высокую коррозионную стойкость, М398 может быть подвержена коррозии в средах с высоким содержанием хлоридов.
• Ограниченная пластичность: сталь имеет ограниченную пластичность, что может затруднять ее использование в деталях, требующих сложной геометрии.

Вывод:

М398 нержавеющая сталь - это универсальный материал, который находит широкое применение благодаря своим выдающимся характеристикам. Однако перед использованием необходимо учитывать как преимущества, так и недостатки, чтобы обеспечить оптимальный выбор для конкретного применения.