Stal do azotowania 1.8509 (41CrAlMo7-10 / 38HMJ) to stal stopowa, która po azotowaniu osiąga twardość powierzchniową rzędu 900-1000 HV przy wytrzymałym rdzeniu. Multistal oferuje pręty okrągłe w stanie wyżarzonym zmiękczająco (+A) w zakresie średnic Φ 20,5-453 mm.
Stal do azotowania 1.8509: oznaczenia normowe i skład chemiczny
Stal 1.8509 to wysokojakościowa stal do azotowania gazowego lub jarzeniowego. Numerowi materiałowemu 1.8509 (W.Nr) odpowiada symbol 41CrAlMo7-10, opisany w normie EN ISO 683-5:2021. W dokumentacji spotkać można też dawne oznaczenie 38HMJ (PN) oraz 38Х2МЮА. Pochodzą one z różnych systemów norm i są oznaczeniami zbliżonymi.
Skład chemiczny tej stali dobrano pod kątem azotowania. Glin i chrom łączą się z azotem w twarde azotki, które tworzą warstwę powierzchniową o dużej twardości, a molibden poprawia właściwości rdzenia po ulepszaniu cieplnym.
Właściwości mechaniczne stali 1.8509 w zależności od średnicy
Granica plastyczności Re i wytrzymałość na rozciąganie Rm stali 1.8509 w stanie ulepszonym cieplnie (+QT) zależą od średnicy pręta. Im większy przekrój, tym niższe wartości wytrzymałościowe.
| Średnica [mm] | Re min. [MPa] | Rm [MPa] | A min. [%] | KV min. [J] |
| 16-40 | 750 | 950-1150 | 11 | 25 |
| 41-100 | 720 | 900-1100 | 13 | 25 |
| 101-160 | 670 | 850-1050 | 14 | 30 |
| 161-250 | 625 | 800-1000 | 15 | 30 |
Dzięki ulepszaniu cieplnemu rdzeń pręta uzyskuje wytrzymałość rzędu 1000 MPa przy dobrej ciągliwości, co zapewnia odporność na obciążenia dynamiczne i udarowe. Podane wartości dotyczą stanu ulepszonego cieplnie (+QT), a nie stanu dostawy +A.
Stal 1.8509 ma gęstość ok. 7,85 g/cm³ i moduł sprężystości ok. 210 GPa. Parametry z tabeli ułatwiają dobór materiału, natomiast o zgodności konkretnej partii decydują wyniki podane w ateście.
Asortyment prętów okrągłych 1.8509 i zakres średnic
Asortyment Multistal obejmuje pręty okrągłe ze stali do azotowania 1.8509 w średnicach od Φ 16 mm do Φ 453 mm.
Dobierając średnicę, uwzględnić należy naddatek na obróbkę skrawaniem (toczenie, szlifowanie) przed azotowaniem. Zależy on od wymiaru końcowego detalu i planowanej obróbki, więc najlepiej uzgodnić go z technologiem.
Dostępność wybranej średnicy i bieżący stan magazynowy należy potwierdzić przed złożeniem ostatecznego zamówienia. Zakres średnic i możliwość realizacji sprawdzane są indywidualnie dla każdego zapytania.
Zamówienie prętów ze stali 1.8509 w stanie +A i cięcie na wymiar
Pręty okrągłe 1.8509 są dostarczane w stanie wyżarzonym zmiękczająco (+A) i mogą być cięte na wymiar na przecinarkach taśmowych, także CNC.
Stan +A (wyżarzanie 650-750 °C, twardość maks. 248 HB) ułatwia obróbkę skrawaniem przed ulepszaniem cieplnym i azotowaniem. Do wyceny niezbędne są:
- średnica nominalna,
- długość odcinków,
- liczba sztuk,
- wymagany naddatek technologiczny.
Przykładowe zapytanie: stal 1.8509 / 41CrAlMo7-10, Φ 80 mm, +A, 10 odcinków po 500 mm, atest 3.1.
Certyfikacja hutnicza i atest 3.1 według EN 10204 dla wyrobów
Dostawy prętów 1.8509 mogą być realizowane ze świadectwem odbioru 3.1 według EN 10204. Zakres badań w takim dokumencie wynika z normy wyrobu i zamówienia, a sam atest pozwala powiązać wyniki z konkretną partią materiału.
Wymóg atestu 3.1 należy zgłosić już na etapie zapytania ofertowego. Po dostawie warto sprawdzić, czy oznaczenie gatunku i wyniki zgadzają się z zamówieniem, a numer wytopu z atestu odpowiada numerowi na dostarczonych prętach.
Zastosowanie gatunku 1.8509 w częściach maszyn narażonych na tarcie
Stal 1.8509 stosuje się na silnie obciążone elementy maszyn, w których twarda warstwa azotowana ogranicza zużycie ścierne. Są to m.in. cylindry, tuleje, tłoczyska, wały, wałki rozrządu, prostownice, ślimaki i elementy wytłaczarek, elementy pomp wtryskowych oraz formy do tworzyw sztucznych.
Azotowanie zwiększa odporność na ścieranie i zatarcie. Przebiega w niskiej temperaturze (480-570 °C) i bez późniejszego hartowania, dlatego ryzyko zmian wymiarowych jest zwykle mniejsze niż przy hartowaniu powierzchniowym, choć nie jest zerowe.
Twardość powierzchni po azotowaniu wynosi ok. 950 HV. Docelowe 900-1000 HV zależy jednak od parametrów procesu i historii cieplnej detalu, więc wymaga potwierdzenia przez wykonawcę azotowania.
Powiązane materiały
Oprócz stali do azotowania 1.8509 w ofercie Multistal dostępne są również inne grupy materiałowe:
- stal do ulepszania cieplnego i hartowania to gatunki, którym właściwości wytrzymałościowe nadaje obróbka cieplna, stosowane m.in. na wały, osie i inne elementy maszyn.
- stal trudnościeralna to materiały o podwyższonej odporności na ścieranie, wybierane do elementów pracujących w warunkach intensywnego zużycia.
Wszystkie dostępne grupy materiałowe przedstawia zakładka pełny asortyment stali jakościowej.
Pytania i odpowiedzi
Jaka jest różnica między stanem +A a stanem +QT w stali 1.8509?
+A (wyżarzony zmiękczająco, do 248 HB) to stan dostawy prętów, korzystny do obróbki skrawaniem. +QT oznacza materiał ulepszony cieplnie (hartowany i odpuszczany), który ma docelowe właściwości rdzenia, np. dla Φ 16-40 mm Re ≥ 750 MPa i Rm 950-1150 MPa. Nie oznacza on stanu po azotowaniu. Typowa droga to: +A, obróbka zgrubna, ulepszanie cieplne, obróbka wykańcząca, azotowanie.
Czy stal 1.8509 dostępna jest tylko w prętach okrągłych?
Multistal dostarcza pręty okrągłe Φ 20,5-453 mm ze stali 1.8509.
Jaki naddatek na obróbkę skrawaniem należy uwzględnić dla prętów 1.8509?
Nie ma jednej wartości uniwersalnej. Naddatek zależy od wymiaru końcowego, stanu powierzchni pręta, rodzaju obróbki oraz odkształceń po ulepszaniu cieplnym. Skonsultować go można z technologiem lub doradcą Multistal.
Czy stal 1.8509 nadaje się do spawania?
Nie jest to typowy sposób wykorzystania tego gatunku. Wysoka zawartość węgla i pierwiastków stopowych utrudnia spawanie, a właściwości po azotowaniu zależą od całej historii cieplnej detalu. Jeśli spawanie jest konieczne, procedurę należy ustalić z technologiem.
