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Pulvermetall CPM 9V Werkzeugstahl
- John
SteelPro Group bietet CPM 9V-Werkzeugstahl an, ein erstklassiges Material, das für seine Stärke und Haltbarkeit bekannt ist. Egal, ob Sie hochwertige Rundstäbe, Flachstäbe oder Sonderformen wünschen, wir haben das Richtige für Sie. Unser Team ist hier, um Ihnen die besten Lösungen zu bieten, die auf Ihre Bedürfnisse zugeschnitten sind!
Was ist CPM 9V Steel?
CPM 9V ist ein Hochleistungs-Kaltarbeitsstahl, der im Crucible Particle Metallurgy (CPM)-Verfahren hergestellt wird. Er ist bekannt für seine hervorragende Verschleißfestigkeit, hohe Zähigkeit und gute Druckfestigkeit. Die Mikrostruktur des Stahls weist eine feine Verteilung von Karbiden auf, was seine Haltbarkeit und Gesamtleistung verbessert.
CPM 9V wird häufig in industriellen Schneidwerkzeugen, Formwerkzeugen und Maschinenbauteilen verwendet, bei denen sowohl Schlagfestigkeit als auch lange Lebensdauer entscheidend sind. Es wird jedoch nicht für Anwendungen empfohlen, bei denen thermische Rissbildung oder Risse die Hauptfehlerursache sind. Aufgrund seiner begrenzten Beständigkeit gegen extreme Temperaturschwankungen ist es für Anwendungen mit plötzlichen Temperaturwechseln oder längerer Einwirkung von mehr als 1050–1100 °F ungeeignet.
Vergleiche zwischen CPM 9V-Stahl und anderen Stählen
Die wichtigsten Eigenschaften von CPM 9V resultieren aus seiner hoher Vanadiumcarbid-Gehalt, das eine überragende Verschleißfestigkeit bietet, während seine geringerer Kohlenstoffgehalt verbessert die Zähigkeit. Im Vergleich zu anderen Stählen:
- CPM 10V hat höhere Verschleißfestigkeit und Härte, während CPM 9V deutlich bessere Zähigkeit und Schlagzähigkeit, wodurch es sich besser für Werkzeuge eignet, die starker mechanischer Beanspruchung ausgesetzt sind.
- CPM 9V hat höhere Verschleißfestigkeit und bessere Zähigkeit als D2, wodurch es bei Anwendungen mit hoher Belastung haltbarer ist, während D2 kostengünstiger und leichter zu bearbeiten.
- 1.2343 Angebote bessere thermische Stabilität und Beständigkeit gegen Hitzerisse, während CPM 9V Überlegene Verschleißfestigkeit und Zähigkeit, wodurch es sich für Kaltarbeitsanwendungen mit starken Verschleißbedingungen besser eignet.
Formen und Liefersortiment von CPM 9V-Stahlprodukten
Wir bieten eine Vielzahl von CPM 9V-Stahlprodukten an, darunter Rundstäbe, Flachstäbe und andere Sonderformen. Unsere Produkte werden mit sorgfältig geregelten Toleranzen hergestellt, um eine gleichbleibende Qualität und Leistung zu gewährleisten. Wir können Sonderwünsche erfüllen, wenn Sie Größen benötigen, die über unser Standardsortiment hinausgehen.
Runde Stäbe
- Durchmesser: 12,7 mm (0,5 Zoll) bis 152,4 mm (6 Zoll)
Flache Stäbe
- Dicke: 6 mm (0,24 Zoll) bis 50 mm (2 Zoll)
- Breite: 25 mm (1 Zoll) bis 200 mm (8 Zoll)
Platten und Bleche
- Dicke: 0,5 mm (0,02 Zoll) bis 100 mm (4 Zoll)
- Breite: 100 mm (4 Zoll) bis 600 mm (24 Zoll)
Chemische Zusammensetzung von CPM 9V-Stahl
| Element | Zusammensetzung (%) |
| Kohlenstoff (C) | 1.9 |
| Chrom (Cr) | 5.25 |
| Eisen (Fe) | 82.45 |
| Molybdän (Mo) | 1.3 |
| Vanadium (V) | 9.1 |
Physikalische Eigenschaften von CPM 9V-Stahl
| Eigentum | Metrischer Wert | Imperialer Wert |
| Dichte | 7,45 g/cm³ | 0,269 lb/in³ |
| WAK, linear (20,0 – 90,0 °C / 68,0 – 194 °F) | 11,07 µm/m·°C | 6,150 µZoll/Zoll·°F |
| WAK, linear (20,0 – 200 °C / 68,0 – 392 °F) | 11,18 µm/m·°C | 6,211 µZoll/Zoll·°F |
| WAK, linear (20,0 – 430 °C / 68,0 – 806 °F) | 11,61 µm/m·°C | 6,450 µZoll/Zoll·°F |
| Wärmeleitfähigkeit (20°C / 68°F) | 20,48 W/m²K | 142,1 BTU·Zoll/Std.·ft²·°F |
| Wärmeleitfähigkeit (100°C / 212°F) | 21,6 W/m²K | 150 BTU·Zoll/Std.·ft²·°F |
| Wärmeleitfähigkeit (300°C / 572°F) | 25,25 W/m²K | 175,2 BTU·Zoll/Std.·ft²·°F |
| Schmelzpunkt | 1430°C | 2606°F |
| Spezifische Wärme | 0,45 J/g·K | 0,11 BTU/lb-°F |
Mechanische Eigenschaften von CPM 9V-Stahl
| Eigentum | Metrischer Wert | Imperialer Wert | Notiz |
| Härte, Brinell | 223 – 255 | 223 – 255 | Geglüht |
| Härte, Rockwell C | 54 – 56 | 54 – 56 | – |
| Elastizitätsmodul | 221 GPa | 32.100 ksi | – |
| Biegefestigkeit | 4136 MPa | 599.900 psi | Härtetemperatur 1120°C (2048°F), Anlasstemperatur 540°C (1004°F) |
| Biegefestigkeit | 4177 MPa | 605800 psi | Härtetemperatur 1175°C (2147°F), Anlasstemperatur 550°C (1022°F) |
| Charpy-Schlag | 35,0 J | 25,8 ft-lb | Härtetemperatur 1175°C (2147°F), Anlasstemperatur 550°C (1022°F) |
| Charpy-Schlag | 63,0 J | 46,5 Fuß-Pfund | Härtetemperatur 1120°C (2048°F), Anlasstemperatur 540°C (1004°F) |
| Charpy-Schlag | 99,0 J | 73,0 ft-lb | Härtetemperatur 1065°C, Anlasstemperatur 595°C (1103°F) |
CPM 9V Stahl-Wärmebehandlung
Glühen
Auf 900 °C (1650 °F) erhitzen und 2 Stunden lang halten.
Langsam mit einer Geschwindigkeit von nicht mehr als 15 °C (30 °F) pro Stunde auf 540 °C (1000 °F) abkühlen, dann entweder im Ofen oder an der Luft auf Umgebungstemperatur abkühlen.
Anlasshärte: Ca. BHN 223-255.
Stressabbau
Für geglühte Teile: Auf 595–700 °C (1100–1300 °F) erhitzen, 2 Stunden halten, dann entweder im Ofen oder an der Luft abkühlen.
Für gehärtete Teile: Auf 15 °C (25–30 °F) unter die ursprüngliche Anlasstemperatur erhitzen, 2 Stunden halten, dann entweder im Ofen oder an der Luft abkühlen lassen.
Aushärtung
Zunächst auf 816–845 °C (1500–1550 °F) vorheizen und ausgleichen.
Austenitisieren:
- Für höhere Verschleißfestigkeit: Ofen oder Salzbad bei 1121 °C (2050 °F), mindestens 25 Minuten einweichen.
- Für ein Gleichgewicht zwischen Verschleißfestigkeit und Zähigkeit: Ofen oder Salzbad bei 1066–1093 °C (1950–2000 °F) und mindestens 25 Minuten einweichen.
- Für maximale Zähigkeit und minimale Verformung: Ofen bei 1038 °C (1900 °F) oder Salzbad bei 1025 °C (1875 °F), mindestens 45 Minuten einweichen.
Zum Abschrecken Luft, Druckgas, warmes Öl oder andere Methoden verwenden. Stellen Sie sicher, dass die Temperatur nach dem Abschrecken unter 52 °C (125 °F) fällt.
Anlassen
Mindestanlasstemperatur: 540 °C (1000 °F) bei doppeltem Anlassen, jeweils für mindestens 2 Stunden.
Empfohlene Wärmebehandlung
Um das optimale Gleichgewicht zwischen Zähigkeit und Verschleißfestigkeit zu erreichen, beginnen Sie mit der Austenitisierung von CPM 9V bei 1120 °C (2050 °F) für 30–45 Minuten und lassen Sie es dann abschrecken. Anschließend temperieren Sie es dreimal bei 550 °C (1025 °F). Dieser Prozess ergibt eine Härte von 54–56 HRC.
Schweißen von CPM 3V Stahl
Das Schweißen von CPM 9V stellt aufgrund seines hohen Legierungsgehalts eine große Herausforderung dar. Dies liegt daran, dass die hohen Vanadium- und Kohlenstoffwerte des Stahls zu einer spröden Wärmeeinflusszone (WEZ) beitragen und die Wahrscheinlichkeit von Brüchen unter thermischer Belastung erhöhen.
Behandlungen vor und nach dem Schweißen
Aufgrund dieser Risiken erfordert das Schweißen von CPM 9V präzise Temperaturkontrolle und Wärmebehandlung um Rissbildung zu minimieren:
- Vorwärmen – Um einen Thermoschock zu vermeiden, sollte das Material auf eine Temperatur vorgewärmt werden, die mit der von Schnellarbeitsstählen vergleichbar ist, typischerweise etwa 480–600 °C (900–1100 °F),
- Langsames Abkühlen – Nach dem Schweißen muss der Stahl entweder in einem Ofen oder unter Isolierung langsam abgekühlt werden, um schnelle Temperaturschwankungen zu vermeiden, die zu Spannungsrissen führen könnten.
- Anlassen nach dem Schweißen – Eine Spannungsarmglühung bei 510–540 °C (950–1000 °F) trägt dazu bei, die Zähigkeit der Schweißstelle wiederherzustellen.
Auswahl des Füllmaterials basierend auf dem Schweißbereich
Die Wahl des Zusatzwerkstoffs richtet sich nach der Funktion des zu schweißenden Abschnitts:
- Für Nicht-Arbeitsbereiche: Der H13-Schweißstab ist eine geeignete Option zum Schweißen von Bereichen, die keine extreme Verschleißfestigkeit erfordern, aber dennoch eine gute Zähigkeit und strukturelle Integrität benötigen.
- Für Bereiche mit hohem Verschleiß: M2-Schnellarbeitsstahl-Füllmaterial wird für Bereiche empfohlen, die Abrieb und starkem Verschleiß ausgesetzt sind, da es eine hochlegierte Zusammensetzung bietet, die Haltbarkeit und Härte verbessert.
CPM 9V Stahlanwendungen
- Papierschneideklingen
- Kunststoff-Extrusionsdüsen
- Spritzgusswerkzeuge
- Metallscherenblätter
- Kaltumformwerkzeuge
- Stanzwerkzeuge
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