Stal automatowa 36SMn14 1.0764
36SMn14 – 1.0764 to niskostopowa stal automatowa do hartowania i odpuszczania, charakteryzująca się podwyższoną zawartością manganu i siarki. W porównaniu z 35S20 – 1.0726 ma podobną zawartość węgla, ale znacznie więcej manganu: 35S20: Mn 0,70–1,10% 36SMn14: Mn 1,30–1,70% Wyższa zawartość manganu zwiększa hartowność i pozwala uzyskać korzystniejsze właściwości mechaniczne po ulepszaniu cieplnym. Jednocześnie zawartość siarki 0,10–0,18% zapewnia dobrą skrawalność. 36SMn14 jest przeznaczona przede wszystkim do wykonywania toczonych seryjnie elementów maszyn, które po obróbce skrawaniem mogą być poddawane hartowaniu i odpuszczaniu. Nie należy mylić jej z 36SMnPb14 – 1.0765. Ten drugi gatunek ma dodatkowo 0,15–0,35% Pb.
Oznaczenia
Ten sam materiał pod nazwami, których używa się w różnych normach i krajach. Wpisanie dowolnej z nich w wyszukiwarce prowadzi na tę stronę.
| System | Oznaczenie |
|---|---|
| Werkstoff-NrNumer materiałowy — tak gatunki opisują huty i dostawcy w Europie. | 1.0764 |
| ENOznaczenie normy europejskiej, budowane ze składu chemicznego. | 36SMn14 |
| DINStarsze oznaczenie niemieckie, wciąż spotykane w dokumentacji. | 36SMn14 |
| PNOznaczenie polskie — to zwykle jest na rysunku i w rozmowie na hali. | 36SMn14 |
| AISIOznaczenie amerykańskie, częste w katalogach narzędzi i literaturze. | 1137 |
| UNSUjednolicony numer amerykański (ASTM/SAE), np. S30400 dla stali 304 — spotykany w normach ASTM i atestach hutniczych. | G11370 |
| Nazwa handlowaJak materiał nazywa się w praktyce warsztatowej i w sklepie. | 36SMn14 |
Właściwości
| Właściwość | Symbol | Wartość | Źródło |
|---|---|---|---|
| Gęstość | ρ | 7860 kg/m³ | 10087 |
| Moduł Younga | E | 210 GPa | 10087 |
| Liczba Poissona | ν | 0,3 | 10087 |
| Twardość Brinella | HB | 160–228 HB | 10087 |
| Rozszerzalność cieplna | α | 11,5–12,5 10⁻⁶/K | 10087 |
| Przewodność cieplna | λ | 42–46 W/(m·K) | 10087 |
| Ciepło właściwe | c | 460 J/(kg·K) | 10087 |
| Temperatura topnienia | Tm | 1420–1490 °C | 10087 |
| Maksymalna temperatura pracy | Tmax | 100 °C | 10087 |
| Rezystywność | ϱ | 0,15–0,22 µΩ·m | 10087 |
Granica plastyczności zależy od grubości wyrobu:
| Grubość | Wartość | Źródło |
|---|---|---|
| 0–16 mm | 460 MPa | W stanie ulepszonym cieplnie QT |
| 16–40 mm | 460 MPa | W stanie ulepszonym cieplnie QT |
| 40–63 mm | 420 MPa | W stanie ulepszonym cieplnie QT |
| 63–80 mm | 400 MPa | W stanie ulepszonym cieplnie QT |
| 80–100 mm | 360 MPa | W stanie ulepszonym cieplnie QT |
Wytrzymałość na rozciąganie zależy od grubości wyrobu:
| Grubość | Wartość | Źródło |
|---|---|---|
| 0–16 mm | 700–850 MPa | W stanie ulepszonym cieplnie QT |
| 16–40 mm | 700–850 MPa | W stanie ulepszonym cieplnie QT |
| 40–63 mm | 670–820 MPa | W stanie ulepszonym cieplnie QT |
| 63–80 mm | 640–790 MPa | W stanie ulepszonym cieplnie QT |
| 80–100 mm | 570–720 MPa | W stanie ulepszonym cieplnie QT |
Wartości nominalne z podanych norm. Do obliczeń wytrzymałościowych używaj atestu materiałowego od dostawcy.
Skład chemiczny
Zakresy dopuszczone przez normę, w procentach masowych. Rzeczywisty skład wytopu podaje atest hutniczy.
- Pierwiastek — Zawartość
- C
- 0,32–0,39 %
- Si
- maks. 0,40 %
- Mn
- 1,30–1,70 %
- P
- maks. 0,06 %
- S
- 0,10–0,18 %
- Fe
- 97,27–98,28 %
Obróbka cieplna
Temperatury podane w stopniach Celsjusza. Ośrodek chłodzący i twardość po zabiegu tak, jak podaje karta materiałowa. Ten sam zabieg może wystąpić kilka razy — np. hartowanie w wodzie i w oleju dają różną twardość.
| Zabieg | Temperatura | Ośrodek | Twardość |
|---|---|---|---|
| WalcowanieZakres temperatur walcowania na gorąco. Poniżej dolnej granicy stal przestaje płynąć i zaczyna pękać. | 950–1250 °C | powietrze | — |
| KucieZakres temperatur kucia — zwykle najszerszy z wszystkich. Kucie poniżej dolnej granicy rozrywa materiał, powyżej górnej przepala go. | 950–1250 °C | powietrze | — |
| NormalizowaniePo kuciu albo walcowaniu: rozdrabnia ziarno, które obróbka na gorąco pozostawiła, i ujednolica strukturę przed hartowaniem. | 850–890 °C | powietrze | — |
| Wyżarzanie zmiękczająceStan dostawy i stan, w którym stal się obrabia. Twardość podana jako górna granica. | 650–700 °C | Powolne chłodzenie / piec | — |
| Wyżarzanie odprężającePo obróbce zgrubnej, przed wykańczającą — zdejmuje naprężenia, które inaczej wyjdą przy hartowaniu. | 530–650 °C | Chłodzenie w piecu | — |
| HartowanieTemperatura austenityzowania i ośrodek chłodzący. | 850–880 °C | woda lub olej | 50–55 HRC |
| Odpuszczanie niskieOkoło 150–250 °C. Zdejmuje naprężenia hartownicze i kruchość, zostawiając twardość prawie nietkniętą — stan narzędzi skrawających. | 150–250 °C | powietrze | 40–50 HRC |
| Odpuszczanie wysokieOkoło 500–650 °C. Oddaje twardość za udarność — ulepszanie cieplne części maszyn, nie narzędzi skrawających. | 540–680 °C | powietrze | 24–35 HRC |
| Twardość roboczaTwardość gotowego narzędzia — to ona decyduje, jak długo trzyma krawędź. | — | — | 24–55 HRC |
Wartości nominalne z podanych norm. Do obliczeń wytrzymałościowych używaj atestu materiałowego od dostawcy.
Kalkulatory dla tego materiału
Gęstość tego materiału zostanie wczytana automatycznie po przejściu do kalkulatora.
Zastosowania
Elementy automatowe
wałki, trzpienie, sworznie, tuleje, pierścienie, kołki, elementy dystansowe, części wykonywane na automatach tokarskich
Elementy ulepszane cieplnie
wałki, osie, sworznie, trzpienie, elementy mechanizmów, części maszyn wymagające podwyższonej wytrzymałości, drobne elementy przenoszące obciążenia
Spawalność
Spawalność jest ograniczona.
Przyczyną jest przede wszystkim stosunkowo wysoka zawartość siarki oraz stosunkowo wysoka zawartość węgla i manganu.
36SMn14 nie jest dobrym wyborem do typowych konstrukcji spawanych.
Jeżeli element musi być spawany, należy przeprowadzić ocenę technologii spawania oraz właściwości złącza.
Obróbka skrawaniem
36SMn14 jest stalą automatową, dlatego dobrze nadaje się do obróbki skrawaniem.
Podwyższona zawartość siarki:
poprawia łamanie wióra, ogranicza tworzenie długich wiórów, ułatwia automatyzację produkcji, pozwala na wydajną obróbkę seryjną.
W porównaniu z 35S20 wyższa zawartość Mn zwiększa potencjalną wytrzymałość i hartowność, ale materiał może być nieco mniej łatwy w obróbce niż najłatwiej skrawalne stale automatowe o podobnej klasie.
Obróbka plastyczna
36SMn14 może być obrabiana plastycznie na gorąco.
Orientacyjny zakres temperatur kucia:
950–1200°C
Dokładne parametry należy dobrać do przekroju i rodzaju operacji.
Ze względu na podwyższoną zawartość siarki należy unikać niekorzystnych warunków prowadzących do pęknięć i wad materiału.
Obróbka cieplna
36SMn14 jest stalą do bezpośredniego hartowania i odpuszczania. Hartowanie indukcyjne
36SMn14 może być stosowana do hartowania powierzchniowego, ponieważ zawiera około 0,32–0,39% C.
Wysoka zawartość manganu dodatkowo zwiększa hartowność, dlatego może być korzystniejsza od prostych stali węglowych przy określonych przekrojach.
Proces wymaga odpowiedniego doboru:
częstotliwości, mocy, czasu nagrzewania, głębokości warstwy, temperatury austenityzowania, medium chłodzącego.
W przypadku hartowania indukcyjnego należy szczególnie kontrolować przegrzanie powierzchni i możliwość powstawania pęknięć.
Nawęglanie
36SMn14 nie jest typową stalą do nawęglania.
Zawartość węgla 0,32–0,39% jest już stosunkowo wysoka. Stal została sklasyfikowana jako stal do bezpośredniego hartowania, a nie jako stal do nawęglania.
Jeżeli wymagany jest:
bardzo twardy naskórek + ciągliwy rdzeń
należy zastosować typową stal nawęglaną, np. 16MnCr5 – 1.7131.
Azotowanie
Azotowanie nie jest podstawowym zastosowaniem 36SMn14.
Możliwe jest wykonanie obróbki powierzchniowej, jednak gatunek nie zawiera specjalnie dobranych ilości pierwiastków azotkotwórczych, takich jak Al, Cr, Mo czy V.
Jeżeli azotowanie jest głównym wymaganiem konstrukcyjnym, lepszym wyborem będzie stal przeznaczona do tego procesu, np. 31CrMoV9.
Odporność na korozję
36SMn14 jest zwykłą stalą niestopową i nie jest stalą nierdzewną.
W środowisku wilgotnym wymaga zabezpieczenia, np.:
olejowania, malowania, cynkowania, powłok ochronnych.