Dati tecnici dell’acciaio X38CrMoV5-3 È un acciaio legato al cromo molibdeno vanadio, progettato per la realizzazione di matrici, stampi o punzoni o altri utensili che devono lavorare a temperature elevate. Possiede elevata resistenza agli shock termici e alla fatica termica, ottime caratteristiche tensili a caldo e tenacità (KVW a 20 °C ≥ 200 J a 51 HRC), alta resistenza al rinvenimento e ottima lavorabilità. È generalmente ottenuto mediante processi di fabbricazione super clean, che conferiscono all’acciaio elevata purezza o bassissimo grado micro inclusionale. È disponibile anche in versione ESR o ESR + VAR omogeneizzato per migliorare ulteriormente l’omogeneità e la tenacità. È generalmente fornito allo stato ricotto con durezza ≤ 220 HB, che garantisce un’ottima lavorabilità. Con un opportuno trattamento termico di tempra seguito da due rinvenimenti a temperatura appropriata può raggiungere la durezza di 52 HRC, mantenendo ancora una buona tenacità. Per migliorare la resistenza all’usura può essere rivestito PVD o CVD, o indurito con tempra localizzata (fiammatura, tempra ad induzione) fino a 58 HRC. Può essere nitrurato. La durezza superficiale dopo nitrurazione supera i 1150 HV1. L’elevato grado di purezza e omogeneità strutturale, gli conferisce ottima lucidabilità e fotoincidibilità. Può essere saldato con le opportune precauzioni con i processi di saldatura TIG e MMA. È usato per la fabbricazione di stampi e contenitori per pressocolata, stampi per colata a bassa pressione e conchiglie per colata a gravità di leghe d’alluminio e leghe di rame, matrici, mandrini, camicie e tacchi pressatori per presse d’estrusione, portamatrici per estrusione dell’ottone, bussole e punzoni, lame per cesoie a caldo sottoposte a forti sollecitazioni termiche, mandrini per trafilatura a caldo, stampi a iniezione, stampi per stampaggio a caldo alla pressa di acciai e leghe di rame.
Mezzo di spegnimento Formatura a caldo aria forno fino a 600 °C a) Ricottura poi aria Ricottura di distensione b) forno aria, olio, sale a Tempra c) 1030÷1080 f) 500÷550 °C ⇒ aria aria, atmosfera conRinvenimenti 560÷620 trollata, vuoto d’addolcimento d) 480÷550 atmosfera, e) Nitrurazione 560÷570 g) sale Note: Considerato che diverse marche d’acciaio (acciaieria diversa) possono dare risultati assai variabili e talvolta inaccettabili al trattamento termico se trattate ai limiti di temperatura indicati, si consiglia vivamente di rispettare le prescrizioni dell’acciaieria e di evitare, se possibile, di temprare insieme marche diverse a temperatura fuori dai limiti consigliati. a) La ricottura deve generare una struttura perlitica globulare omogenea senza precipitazione di carburi a bordo grano. b) Si usa dopo sgrossatura, prima del trattamento termico finale e la finitura. c) La tempra in olio si usa solo raramente per esaltare la tenacità di particolari di forma semplice che non temono deformazioni o cricche. d) Si consigliano almeno due rinvenimenti: il primo a circa 30 °C sopra la temperatura del picco di durezza secondaria; il secondo alla temperatura che conferisce la durezza e/o resistenza desiderate. e) La durata della nitrurazione va da 8 a 48 ore in atmosfera e da 0,5 a 1,5 ore in sale, per generare uno strato di diffusione di 0,08÷0,15 mm. Strati più profondi sono sconsigliati per l’eccessiva fragilità. f) Fonte Böhler. g) Una durata di nitrurazione eccessiva a temperatura superiore a 570 °C anche per nitrurazioni ripetute può addolcire l’acciaio.
Corrispondenza tra designazione nazionale e straniere
Durezza allo stato ricotto: ≤ 230 HB
UNI EN ISO 4957 simbolica num. X38CrMoV5-3 1.2367
Designazione superata Italia Germania Francia \ X40CrMoV5-3 \
AISI \
Temperature consigliate per la formatura a caldo e i trattamenti termici Operazione eseguita
Durezza della superficie nitrurata ≥ 1150 HV1. Diagramma di rinvenimento
Limiti di composizione chimica percentuale su prodotto
60
Durezza HRC
C Mn Si Cr Mo V 0,33 0,26 0,27 4,70 2,60 0,36 0,42 0,54 0,53 5,30 3,30 0,64 L’acciaio standard può contenere S ≤ 0,025 % e P ≤ 0,035, quello ESR o VAR S ≤ 0,005 e P ≤ 0,025% e quello ESR + VAR omogeneizzato S ≤ 0,003 e P ≤ 0,015%. Non dovrebbero essere aggiunti altri elementi se non quelli strettamente necessari per l’elaborazione dell’acciaio.
50 Acciaio Böhler W303, temprato da 1050 °C
40
Prova di tempra (barrotto Ø ≤ 50 mm) Temperatura di tempra (°C) 1030÷1050
Mezzo di tempra Olio
Temperatura di rinvenimento (°C) 540÷560
Durezza HRC ≥ 50
Temperatura °C 1100÷900 f) 750÷800 f) 10÷20 °C/h 600÷650
Acciaio Lucchini RS Beylos2367, temprato da 1050 °C Secondo UNI EN ISO 4957, temprato da 1040 °C
30 0
100
200 300 400 500 Temperatura di rinvenimento (°C)
600
700
Figura 4.131. Diagramma di rinvenimento dell’acciaio X38CrMoV5-3 o 1.2367 UNI EN ISO 4957. Barrotto quadro 50 mm, temprato in olio e rinvenuto due volte per due ore alla temperatura indicata.