18NiCrMo5 SCHEDA TECNICA. #yoursteelpartner ACCIAI DA CEMENTAZIONE. Acciaio 18NiCrMo5. Boncato S.r.l. Viale delle Industrie, ARESE (MI)

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ACCIAI DA CEMENTAZIONE 1 8 N iC rM o 5 S C H E D A T E C N IC A

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Acciai da cementazione

Una caratteristica di questi acciai, è il basso contenuto di Carbonio, mantenuto tale per avere un nucleo tenace dopo tempra e rinvenimento e una buona lavorabilità all’utensile dopo ricottura.

L’impiego è dei più svariati e, il profilo dei pezzi, è di solito complesso; per questo motivo, le lavorazioni sono condotte prima della cementazione e della tempra e rinvenimento.

La cementazione, di norma, è eseguita a temperature che vanno da 870 a 930°C, sempre sopra Ac3.

Austenitizzare a temperature più elevate, per velocizzare il processo, non è consigliabile, perché si creerebbe un ingrossamento del grano, che è indice di fragilità. Il grano fine riduce le deformazioni di tempra e, per avere questo, si deve fare in modo che ci sia una precipitazione di Nitruri di Alluminio a bordo grano.

Questi precipitati lavorano come barriere e si oppongono all’ingrossamento.

Questo trattamento è detto anche carbo-cementazione e, come si intuisce dalla parola stessa, consiste nell’arricchire di Carbonio le superfici di usura.

Un suggerimento che si dà, è quello sui tempi di permanenza a regime. Si tenga presente che gli Acciai al Cromo e Molibdeno, si cementano più rapidamente e profondamente, mentre, quelli al Nichel, impiegano più tempo a combinarsi con il Carbonio e, pertanto, necessitano di tempi più lunghi.

Il controllo della profondità di cementazione è fatto su delle barrette, denominate testimoni di cementazione, che seguono i pezzi nelle varie fasi, per poi essere rotti al fine di controllare la frattura, lucidati a specchio e osservati al microscopio per la verifica dello spessore cementato.

Le tecniche più conosciute sono:

- Cementazione solida - Cementazione gassosa - Carbonitrurazione - Cianurazione

La cementazione solida si esegue in cassetta contenente una miscela di carbonato di Bario e carbone di legna, in genere sostituita da cementanti granulari prodotti per lo scopo. La cementazione gassosa ha una velocità di penetrazione superiore a quella solida, l’ambiente di lavoro è molto più pulito, i gas impiegati non sono molto costosi e, inoltre, si può avere una precisione maggiore nel controllare la penetrazione e la distribuzione del Carbonio. I gas impiegati sono il metano e i tipi contenenti ossido di Carbonio.

La carbonitrurazione, non è altro che la cementazione gassosa, con l’aggiunta di ammoniaca secca. La cianurazione, anche detta “ cementazione liquida “ è quella che permette l’indurimento solo su alcune zone del pezzo. I liquidi sono particolarmente tossici e contengono carbonati-cloruri-cianuri. La velocità di penetrazione è molto alta, specialmente per gli acciai al Carbonio.

L’Acciaio da cementazione 18NiCrMo5 viene utilizzato per elementi d’ingranaggeria altamente sollecitati, pignoni di ogni genere, alberi a cammes e semi-assi di autoveicoli.

Altri Acciai da cementazione sono: C10, C15, XC18, 16MnCr5, 16NiCr4, 16NiCr11, 16NiCrMo12, 20MnCr5, 17NiCrMo6-4, 20NiCrMo2-2.

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Temperatura in °C Deformazione

a caldo

Normalizzazione Tempra nucleo

Tempra superf.

cementata

Rinvenimento Cementazione

1100-900°C 880°C in aria

840-870°C olio polimero,

bagno di sale

800-830°C olio polimero, bagno di sale

150-180°C 880-930°C

Ricottura di lavorabilità

Ricottura isotermica

Ricottuta globulare

Tempra provetta Jominy

Preriscaldo per saldatura

Distensione dopo saldatura 700°C in aria

(max 240 HB)

850°C in forno fino a 650°C poi in aria

(150-207 HB)

- 850°C La saldatura deve essere fatta allo stato

ricotto e prima della cementazione 150-350°C 600°C raffr. in forno

AC1 AC3 MS

730°C 815°C 360°C *

180°C**

* nucleo ** strato cementato

Proprietà fisiche

Laminati a caldo Caratteristiche meccaniche su barotto con tempra a nucleo UNI 7846 : 1978 Diametro Prova di trazione e resilienza in longitudinale a 20°C

mm R Rp 0.2 A% C% Kcu HB

Barotto N/mm² N/mm²min min min J min

11 1230-1520 980 8 - 30 363-432

30 980-1270 735 9 - 32.5 295-373 a titolo informativo

63 830-1130 635 10 - 35 249-339 a titolo informativo

Tabella di rinvenimento Valori a temperatura ambiente su tondo ∅ 10 mm dopo tempra in olio a 850°C

R N/mm² 1460 1460 1450 1430 1400 1360 1300 1230 1150 1080 1000 900 790 710

Rp 0.2 N/mm² 1070 1120 1170 1210 1210 1190 1150 1100 1040 960 860 790 700 610

A % 13.5 13.6 13.5 13.2 13.0 12.8 12.8 12.9 13.8 15.0 17.0 19.5 22.0 24.0

C % 57.0 58. 59.0 60.0 60.0 60.0 60.0 60.0 61.0 63.0 65.0 68.0 72.0 74.0

Kcu J 38 39 40 40 39 36 35 36 42 50 59 69 78 82

Strato

cementato ^HRC ⁶⁴ ^63.5 ⁶² ⁶⁰ ⁵⁹ ⁵⁶ ^- ^- ^- ^- ^- ^- ^- ^-

°C ₅₀ ₁₀₀ ₁₅₀ ₂₀₀ ₂₅₀ ₃₀₀ ₃₅₀ ₄₀₀ ₄₅₀ ₅₀₀ ₅₅₀ ₆₀₀ ₆₅₀ ₇₀₀

18NiCrMo5

ACCIAIO DA CEMENTAZIONE SCHEDA TECNICA

Composizione chimica media in %

C Cr Mo V W Ni Mn Si P S Altro

W. n° AISI UNI 7846 : 1978 DIN

AFNOR BS JIS Altro

BONCATO

0,18 0,80 0,035

max

Può essere fornito con aggiunta di Pb allo 0,15-0,30%

o Zolfo controllato allo 0,020-0,035%

Viene fornito anche con trattamento al Calcio Scostamento di prodotto da ± 0,04 a + 0,05 %

0,90 0,20 1,35 0,30 0,035

max

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Trafilato a freddo (815M17) BS 970-3 : 1991

Diametro Prova di trazione in longitudinale a 20°C

mm mm R ** Rp 0,2 ** A% Kv HB

oltre fino a N/mm² N/mm²min min J min min

- 19 1080 - 8 22 327

- - - - - - -

Proprietà meccaniche dopo tempra, superficie cementata. Tempra a 830°C in olio, distensione a 200°C in aria

Fucinato UNI 8550 : 1984

Diametro Prova di trazione in longitudinale e resilienza a 20°C

mm mm R Rp 0.2 A% L A% T A% Q Kcu L Kcu T Kv L HB

Oltre fino a N/mm² N/mm²min min min min J min J min J min min

11 1225-1520 980 8 - - 30 - - 361-432

11 25 1060-1325 785 9 - - 32.5 - - 311-384

25 40 930-1230 735 9 - - 32.5 - - 278-363

40 100 785-1080 590 10 - - 35 - - 234-327

L = longitudinale T = tangenziale Q = radiale Caratteristiche meccaniche ricavate da barrotto di riferimento sottoposto a tempra di nucleo e disteso

Valori di temprabilità Jominy in HRC UNI 7846 : 1978 (grandezza grano G5 minimo secondo UNI 3245) distanza dall’estremità temprata in mm

1,5 3 5 7 9 11 13 15 20 25 30 35 40 45 50

Min 39 38 36 34 31 29 27 25.5 23 21 20.5 20 - - -

Max 49 48.5 48 46.5 45 43.5 41 40 37 35.5 34.5 33.5 33 32.5 32

Temperatura Modulo elastico KN/mm² Rp 0,2 N/mm² Espansione termica

°C E long. G tang. <250 mm 250-500 (m/m*K)*^10-6 °C

20 210 80 - - -

Calore specifico

Densità Conducibilità termica

Resistività elettrica

Conduttività

J/(Kg*K) Kg/dm³ W/(m*K) Ohm*mm²/m Siemens*m/mm²

460 7,85 41 0,16 6,25

1 8 N iC rM o 5

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Acciai e Leghe Speciali e Metallo Duro

LAVORAZIONI A CALDO

ACCIAI SPECIALI CONVENZIONALI EFS-ESR E IN METALLURGIA DELLE POLVERI

LAVORAZIONI A FREDDO

ACCIAI SPECIALI CONVENZIONALI EFS-ESR RAPIDI HSS

METALLURGIA DELLE POLVERI

METALLO DURO

PER MATRICI - PUNZONI E UTENSILI SPECIALI

METALLURGIA DELLE POLVERI

PER MATRICI - PUNZONI

E UTENSILI SPECIALI

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LV-2020-ST

Acciaio 18NiCrMo5

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1 8 N iC rM o 5

CASE HARDENING

STEEL

Acciai Speciali

PLASTIC STEEL and other

C45

1.2083 PS

1.2085 Bonificato PS 1.2311 Bonificato PS 1.2312 Bonificato PS 1.2316 Bonificato PS 1.2738 Bonificato PS 1.2738 Bonificato HH PS 18NiCrMo5

39NiCrMo3 Bonificato 42CrMo4 Bonificato

Acciai Speciali HOT STEEL

1.2329 HS

1.2340 HS

1.2343 HS

1.2344 HS

1.2360 HS

1.2362 HS

1.2365 HS

1.2367 HS

1.2714 HS