Maraging 300 Co-Free (Cobalt-Free) je inovativní ultravysokopevnostní ocel bez obsahu kobaltu, vyvinutá jako strategická ekologická a ekonomická alternativa k tradiční oceli Maraging 300 (C300). Jelikož je kobalt kritickou surovinou s vysoce kolísající cenou, tato slitina eliminuje kobalt z krystalické mřížky a nahrazuje jeho zpevňující účinek zvýšeným a přesně kontrolovaným poměrem molybdenu a titanu v ultračisté bezuhlíkaté železo-niklové (18 % Ni) martenzitické matrici. Ve stavu po rozpouštěcím žíhání disponuje ocel vynikající tažností a skvělou mechanickou obrobitelností. Jednokrokovým umělým stárnutím dochází k bleskové precipitaci extrémně husté sítě intermetalických fází Ni₃Ti a Ni₃Mo. Ocel dosahuje plnohodnotné jmenovité pevnosti třídy 300 ksi (přibližně ≥ 2050 MPa) při zachování vynikající lomové houževnatosti a bezkonkurenční rozměrové stability bez rizik deformací.
Garantované chemické složení a limitní tolerance pro bezkobaltovou modifikaci podle průmyslových norem ASTM A538 modifikovaná a interních standardů předních vakuových tavenin (vyjádřeno v hmotnostních procentech):
| Prvek | Ni | Mo | Ti | Al | Co | C | Mn | Si | P | S | Fe |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Min. (%) | 17,50 | 5,00 | 0,85 | 0,05 | – | – | – | – | – | – | Zbytek |
| Max. (%) | 18,50 | 6,20 | 1,20 | 0,15 | 0,10 (Striktní limit) | 0,020 | 0,10 | 0,10 | 0,008 | 0,005 | Zbytek |
Ocel se CNC mechanicky opracovává výhradně v měkkém žíhaném stavu (Annealed). Finálních mechanických vlastností se dosahuje umělým stárnutím při teplotě 480 °C po dobu 4 až 8 sauvů s ochlazením na vzduchu (stav Maraged / H900):
| Stav materiálu / Mechanický parametr | Stav žíhaný (Annealed / Výchozí stav) | Stav po vytvrzení stárnutím (Maraged / Co-Free H900) |
|---|---|---|
| Pevnost v tahu Rₘ (MPa) | ~ 980 – 1120 MPa | ≥ 2050 MPa (cca 300 000 psi / 300 ksi) |
| Mez kluzu Rₚ₀,₂ (MPa) | ~ 720 – 860 MPa | ≥ 1960 MPa |
| Tažnost A₅ (%) | ≥ 15 % | ≥ 8 % (Plnohodnotná plasticita srovnatelná s standardní C300) |
| Kontrakce Z (%) | ≥ 60 % | ≥ 38 % (Vynikající izotropní čistota v příčném směru) |
| Lomová houževnatost K₁C (MPa·m¹/²) | ~ 105 – 120 MPa·m¹/² | ≥ 68 MPa·m¹/² (Vysoká bezpečnost proti křehkému lomu) |
| Garantovaná tvrdost | Max. 34 HRC (~ 320 HBW) | 51 – 56 HRC (~ 500 – 560 HBW) |
Hodnoty fyzikálních veličin oceli Maraging 300 Co-Free ve stavu po vytvrzení v závislosti na provozní teplotě:
| Fyzikální parametr | Při 20 °C | Při 200 °C | Při 400 °C | Při 500 °C |
|---|---|---|---|---|
| Hustota (g/cm³) | 7,89 (Mírně lehčí než standardní C300 z důvodu absence těžkého kobaltu) | 7,84 | 7,78 | 7,72 |
| Modul pružnosti v tahu E (GPa) | 192 | 182 | 169 | 156 |
| Měrná tepelná vodivost (W/m·K) | 20,1 | 21,8 | 24,2 | 25,8 |
| Měrná tepelná kapacita (J/kg·K) | 460 | 490 | 530 | 565 |
| Koeficient tepelné roztažnosti (10⁻⁶/K) | – | 10,3 | 11,0 | 11,4 |
| Magnetismus | Materiál je plně feromagnetický ve všech stavech zpracování. | |||
Zásadním inženýrským přínosem bezkobaltové oceli Maraging 300 Co-Free je eliminace deformačních rizik během tepelného zpracování. Protože transformace na bezuhlíkatý martenzit probíhá pozvolným chladnutím a finální zpevnění intermetalickými fázemi titanu a molybdenu probíhá při nízké teplotě 480 °C, vnitřní pnutí a objemové změny jsou zcela minimální (lineární smrštění činí < 0,06 %). Součásti lze kompletně obrobit na finální geometrické rozměry v měkkém stavu – po vytvrzení již není vyžadováno žádné rozměrové broušení, kroucení dílů je zcela eliminováno.
Ocel se striktně vyrábí technologií dvojitého vakuového tavení a přetavování (VIM-VAR). Tento proces garantuje absolutní čistotu hranic zrn a odstraňuje anizotropii mechanických vlastností. Nízký podíl uhlíku brání vzniku křehkých karbidických fází. Maraging 300 Co-Free si tak zachovává vysokou lomovou houževnatost a nadstandardní únavovou odolnost i při rázovém namáhání v příčném a kolmém směru kování, což splňuje kritické limity pro hi-tech průmysl.
V dodávaném žíhaném stavu (do 34 HRC) je ocel velmi dobře obrobitelná standardními tvrdokovovými nástroji. Třísky se plynule lámou, materiál se netrhá a opotřebení břitů je nízké. Svařitelnost je excelentní bez nutnosti předehřevu základního kovu, svařuje se nejčastěji metodou TIG (GTAW) v ochranné komoře nebo elektronovým paprskem (EBW). Používá se shodný přídavný drát Co-Free. Pro dosažení plné pevnosti svarového spoje se po svařování provádí standardní ohřev na teplotu stárnutí (480 °C).
Ultravysokopevnou ocel Maraging 300 Co-Free dodáváme v kompletním sortimentu vysoce čistých polotovarů certifikovaných podle nejdůležitějších mezinárodních a průmyslových standardů:
Tento technický list má výhradně informativní charakter. Poskytnutá data jsou bez záruky – konkrétní hodnoty je vždy třeba ověřit v aktuálním atestu dodávaného materiálu.