SZERSZÁMACÉL ISMERTETÕ
QRO ™ 90 SUPREME Melegmunkaacél
Überall, wo Werkzeuge hergestellt und verwendet werden
QRO 90 SUPREME
Általános információk Alkalmazások A QRO 90 SUPREME nagyteljesítményûCr-Mo-Vötvözésû melegszerszámacél, jellemzõi: • Igen nagy melegszilárdság és nagy keménység magas hõmérsékleten • Nagyon jó megeresztésállóság • Rendkívüli ellenállás a melegrepedés-képzõdéssel szemben • Magasabb hõvezetõ képesség, mint a hagyományos melegmunkaacélok esetében • Kiváló szívósság és duktilitás hossz- és keresztirányban • Egyenletes és jó forgácsolhatóság • Jó hõkezelési tulajdonságok. Összetétel %
C Si Mn Cr Mo V 0,38 0,30 0,75 2,6 2,25 0,9
Szabvány
Speciális analízis – világméretû szabadalommal védve
Szállításiállapot
Lágyítva ca. 180 HB
Színjelölés
Narancs/világosbarna
A SZERSZÁMOK NAGYOBB ÉLETTARTAMA A QRO 90 SUPREME egy nem szabványos melegmunkaacél a legjobb minõséggel, amit az Uddeholm speciálisan fejlesztett ki, biztosítsa a legnagyobb teljesítményt melegszerszámoknál. A ,,SUPREME” jelölés speciális gyártási technológiát, elektrosalakos (ESU/ESR) átolvasztást, rendkívül nagy tisztaságot és nagyon jó mechanikai tulajdonságokat takar. Ezek, az optimális vegyi összetétellel együtt a QRO 90 SUPREME esetén olyan acélt eredményez, mely tulajdonságaival más melegmunkaacél nem rendelkezik. Mindenek elõtt a magas melegszilárdság, megeresztésállóság és hõvezetõ képesség optimális kombinációja döntõ. Ezért mutat a QRO 90 SUPREME jobb szerszámteljesítményt nemfémes anyagok extrudálása, nyomásos öntés és acél kovácsolása esetén.
NYOMÁSOS ÖNTÕFORMÁK ÉS ELEMEIK Aluminium és bronz nyomásos öntésénél a QRO 90 SUPREME felülmúlja valamennyi hagyományos melegmunkaacélt. A kiváló melegszilárdsága megakadályozza a melegrepedések képzõdését és ezáltal meghosszabbítja a szerszám élettartamát. A magas hõvezetõ képesség lehetõvé teszi a ciklusidõk rövidítését, ami a termelékenység növekedését eredményezi. A QRO 90 SUPREME olyan szerszámelemekhez alkalmazható, ahol a melegrepedésképzõdéssel, az erózióval és hajlítással szembeni ellenállás követelmény. Magok, kilökõk, betétek, kisebb formák, beömlõhüvelyek, mozgó szerszámelemek alumíniu, bronz és réz nyomásos öntéséhez. RÚDSAJTOLÓ SZERSZÁMOK ALUMINIUMHOZ A QRO 90 SUPREME-t akkor célszerû alkalmazni, ha a feladat olyan gyártási sorozat gyártása, nagyobb, mint ami hagyományos szerszámacélból készült szerszámmal gyártható lenne. Ilyen például : • Nagy sorozatú egyszerû profilok, ahol általában több matrica felhasználása szükséges • Matricák bonyolult ill. vékonyfalú profilok • Spider – Matricák • Nehezen sajtolható ötvözetek Aluminium és acél rúdsajtolásánál a szerszámelemek, mint pl belsõ hüvelyek, préstárcsák, présdornik és csõsajtoló bélyegek élettartama magasabb QRO 90 SUPREME alkalmazása esetén, mint W.-Nr. 1.2344 melegmunkaacél esetén. Bronz és réz rúdsajtolásnál a sajtoló tárcsák és matrica tartók QRO 90 SUPREME acélból ugyancsak hosszabb élettartamúak, mint W.-Nr. 1.2344 melegmunkaacélból. Hasonló javulás tapasztalható QRO 90 SUPREME belsõ hüvelyeknél bronz extrudálása esetén.
MELEGSAJTOLÓ SZERSZÁMOK
920909 Die Angaben in dieser Broschüre basieren auf unserem gegenwärtigen Wissensstand und vermitteln nur allgemeine Informationen über unsere Produkte und deren Anwendungsmöglichkeiten. Sie können nicht als Garantie ausgelegt werden weder für die spezifischen Eigenschaften der beschriebenen Produkte noch für die Eignung für die als Beispiel genannten Anwendungsmöglich– keiten.
2
Acél melegsajtolásánál, különösen kis- és közepes méretû szerszámoknál, QRO 90 SUPREME -vel kiemelkedõ eredményeket értek el. A QRO 90 SUPREME különösen alkalmas melegsajtoló automaták, zömítõ kovácsolás, melegfplyatás, porkovácsolás szerszámaihoz és minden olyan melegalakító szerszámhoz, ahol intenzív vízhûtés szükséges.
QRO 90 SUPREME
Tulajdonságok
Melegkeménység Ausztenitesítve 1020°C-on, megeresztve 660°C-on 48 HRC-re; a próbákat a vizsgálati hõmérsékleten 30 percig hõntartották, mielõtt a keménységmérésre sor került.
FIZIKAI ADATOK Edzve és megeresztve 45 HRC-re. Értékek szobahõmérsékleten és magasabb hõmérsékleteken. Hõmérséklet
20°C
400°C
Keménység HV5 600 800°C 500
Sûrûség kg/m3
7800
Rugalmassági modulus 202 500 N/mm2
7700
7550
175 000
130 000
400 300
Hõtágulásiegyüttható /°C , 20°C-ról
12,6 x 10 -6
–
13,9 x 10-6 200
Hõvezetési tényezõ W/m °C
31
32
30 100 0 100
MECHANIKAI ADATOK
200
300
400
500
600
700°C
Vizsgálati hõmérséklet
Átlagos szakítószilárdság értékek szobahõmérsékleten. Keménység
48 HRC
45 HRC 2
40 HRC 2
Folyáshatár, Rp0,2
1400 N/mm 1270 N/mm 1100 N/mm 2 143 kp/mm2 130 kp/mm 2 112 kp/mm 2
Szakító szilárdság, Rm
1620 N/mm2 1470 N/mm2 1250 N/mm 2 165 kp/mm 2 150 kp/mm2 128 kp/mm2
Melegszilárdság Hosszpróbák, ausztenitesítve 1020°C-on, megeresztve 660°C-on 48 HRC-re; a próbákat a vizsgálati hõmérsékleten 30 percig hõn tartották a vizsgálat elvégzése elõtt. Rp0,2 Rm N/mm2 ksi 1600 200
1400
Rm
1200 150
1000 800
100 50
Rp0,2
600 400 200
0
0
Z, A5%
Z
100 80 60 40
A5
20 0 500
550
600 650 700 750 Vizsgálati hõmérséklet
°C
3
QRO 90 SUPREME
A keménység, szemcsenagyság és maradék ausztenit változása ausztenitesítési hõmérséklet függvényében.
Hõkezelés LÁGYÍTÁS Az acélt oxidációtól védve 820°C-on hõntartani, ezután kemencében kb. 10°C/óra sebességgel hûteni 650°C-ig, majd végül levegõn szobahõmérsékletre hûteni.
Szemcseméret Keménység ASTM HRC 10 60
Maradék ausztenit % Szemcsenagyság
58 8
FESZÜLTSÉGMENTESÍTÉS
56 Keménység
54
Nagyoló megmunkálás után a szerszámot 650°C-on 2 órát hõntartani. Ezután lassan 500°C-ig, majd szabad levegõn szobahõmérsékletig hûteni.
6
52 50
4
EDZÉS
46
Elõmelegítési hõmérséklet: 600–850°C, általában két lépcsõben. Ausztenitesítési hõmérséklet: 1020–1050°C, általában 1020°C. Hõmérséklet °C 1020 1050
Hõntartás* Min. 30 15
48
10 2
44
Maradék ausztenit
42 40 1000
Indulókeménység
1020 1040 Ausztenitesítési hõmérséklet
51±2 HRC 52±2 HRC
* Hõntartás = az az idõtartam az edzési hõmérsékleten, amit attól az idõponttól számítunk, amikor a mag elérte az edzési hõmérsékletet.
A darabot az edzés során a dekarbonizációtól és az oxidációtól védeni kell. HÛTÕKÖZEG • Semleges gáz/levegõ nagy sebességgel • Vákum (Semleges gaáz, nagy sebességgel és elegendõ túlnyomással) • Melegfürdõ (Só vagy fluidágy) 550°C-on • Melegfürdõ (Só vagy fluidágy) 180–220°C-on • Meleg olaj. Fontos : 1. A hûtési folyamatot 50–70°C-on meg kell szakítani és a szerszámot azonnal meg kell ereszteni. 2. A szerszám optimális tulajdonságai a lehetõ leggyorsabb hûtéssel állíthatók be. A hûtési sebesség azonban ne legyen olyan nagy, hogy túlzott elhûzódások vagy repedések lépjenek fel.
MEGERESZTÉS A megeresztési hõmérsékletet a kívánt keménység függvényében a megeresztési diagramból kell meghatározni. Kétszer kell megereszteni, közbensõ szobahõmérsékletre történõ hûtéssel. A legalacsonyabb megeresztési hõmérséklet 600°C. A minimális hõntartás 2 óra. A ‚‚megeresztési ridegség" elkerülésére a 450 – 600°C tarományban nem szabad megereszteni - lásd a megeresztési diagramot. Megeresztési diagram Proba: 25x25x25 mm. Hûtés levegõn. Vastagabb keresztmetszeteknél, melynek szövete az edzés után bainitet tartalmaz, a szerkunder maximum jobbra tolódik el. Ha azonban a megeresztés kb. 45 HRC-re vagy az alá történik, a megeresztési görbe már független a keresztmetszettõl.
Keménység HRC 56 54 Ausztenitesítési hõmérséklet 52 50 48 46 44 42 40 38 36
1050°C 1020°C
100
200
300
400
500
600
Megeresztési hõmérséklet (2+2 óra) 4
°C
700
°C
QRO 90 SUPREME
Átlagos ütõmunka értékek (Charpy-U) különbözõ megeresztési hõmérsékleteken. Hosszpróbák, hõkezelés a próbaelõkészítés után.
MÉRETVÁLTOZÁSOK MEGERESZTÉS UTÁN Ausztenitesítési hõmérséklet: 1020°C. Hûtõközeg: olaj.
Ütõmunka értékek – KU Joule 40 35 Ausztenitesítési hõmérséklet 30 1020°C 25 20
Méretváltozás % +0,08 +0,04 0
15 10 5 0
–0,04
100 200 300 400 500 600 700°C Megeresztési hõmérséklet (2+2 óra)
A megeresztést a 450-– 600°C tarományban a megeresztési ridegség elkerülése érdekében kerülni kell.
–0,08 100 200 300 400 500 600 700 Megeresztési hõmérséklet (2+2 óra)
°C
NITRIDÁLÁS A megeresztési idõ hatása a keménységre Keménység HRC 54 52 550°C
50 48 46 44 42 40
600°C
38 Ausztenitesítési36 hõmérséklet 1020°C 34 650°C 32 30 1 1,5 2,5 4 6,5 10 15 25 40 65 100 Megeresztési idõ órában
400
Nitridálás hatására kemény felületi réteg keletkezik, ami kopásálló. A nitridréteg azonban nagyon rideg, megrepedezhet vagy leválhat, ha ütésszerû igénybevétel vagy hirtelen hõmérsékletváltozás éri. Minél vastagabb a réteg, annál nagyobb a kockázat. Nitridálás elõtt a szerszámot edzeni és megereszteni kell olyan hõmérsékleten, amely legalább 50°C-al a nitridálási hõmérséklet felett van. Nitridálás ammóniagázban 525°C-on vagy plazmanitridálás 90% hidrogén/10% nitrogén gázkeverékben 480°C-on 1000-1150 HV keménységet eredményez. Általában a plazmanitridálást elõnyben kell részesíteni, mert a N-potenciál pontosan beállítható; különösen figyelni kell az ún. fehér réteg keletkezésére, ezt el kell kerülni, keletkezése különösen káros melegalakító szerszámok esetében. Egy gondosan végrehajtott gáznitridálással azonban jó eredmények érhetõk el.
MÉRETVÁLTOZÁSOK A HÛTÉS UTÁN Az edzés során a szerszám termikus és átalakulási feszültségeknek van kitéve. Ez méretváltozásokhoz, elhúzódásokhoz vezet. Ezért az edzés elõtt kielégító megmunkálási ráhagyásokat kell betervezni. Általában a szerszám a nagyobb méretek irányában zsugorodik, a kisebb méretek irányában mérete nõ. Ez azonban függ a szerszám méretétõl, kialakításától és a hûtési sebességtõl. A QRO 90 SUPREME esetén 0,3 % megmunkálási ráhagyás javasolt hossz-, szélesség- és vastagság irányban.
PLAZMANITRIDÁLÁS Hõmérséklet °C 480 480 480
90% H2 / 10%N2
Nitridálási idõ óra 0,5 10 20
Nitridálási mélység* mm 0,004** 0,13 0,25
* Nitridálási mélység = A felülettõl mért távolság, ahol a keménység 50 HV -vel nagyobb, mint az alapkeménység. ** Felületi keménység csak 700 1HV .
>0,3 mm-nél nagyobb kéregvastagság melegalakító szerszámok esetében nem javasolt.
5
QRO 90 SUPREME
Mivel a QRO 90 SUPREME sokkal jobban nitridálható, mint a W.-Nr. 1.2343 vagy a W.-Nr. 1.2344 acélok, ezért a nitridálási idõ csökkenthetõ, összehasonlítva a fenti minõségekkel. Különben fennáll a veszély hogy túl nagy kéregvastagság keletkezik. A QRO 90 SUPREME lágyított állapotban is nitridálható. A keménység és a kéregvastagság ekkor valamivel kisebb.
SZÁRMARÁS Maró típusa
Tömörkeményfém Vágósebesség (vc) m/Min.
70
Elõtolás (f z) mm/fog
0,03–0,20
ISO Megmunkálási csoport
NITROKARBURÁLÁS A nitrokarburálást speciális sófürdõben vagy gázban kb. 570°C-on végzik; a normális nitridálási idõ általában 2 óra. Ezáltal elérhetõ felületi rétegkeménység 950–1000 HV , és a kéregvastagság 100–200 µm.
Szármaró váltólapkával
130–180 0,08–0,20
K10, P40
Gyorsacél
35* 0,05–0,35
P20, P30
–
*) TiN bevonatos szármarókhoz v ³ 45m/Min.
FÚRÁS Spirálfúró gyorsacélból
Forgácsolás
Vágó sebesség
Irányértékek.
17 m/Min.*
(v c)
Keményfém fúró m/Min
150–200
mm/ford
Fogásmély. (ap)
0,08–0,20 0,20–0,30 0,30–0,35 0,35–0,40
*) TiN bevonatos gyorsaél v ³ 24 m/Min.
Vágósebesség (vc) Elõtolás (f)
Elõtolás (f) mm/ford
–5 5–10 10–15 15–20
DREHEN Esztergálás keményfém szerszámmal Nagyolás Simítás
Fúró átmérõ mm
mm
ISO megmunkálási csop.
200–250
0,3–0,6
–0,3
Fúró típusa
2–6
–2
Váltólapkásfúró
P20-P30
P10
bevonatos keményfém
bevonatos keményfém vagy Cermet
Vágósebesség (v c) m/Min.
Elõtolás (f) mm/ford
150–200
0,05–0,25
Tömör krményfém
65
0,10–0,25
Hûtõcsaornás fúró keményféméllel
70
0,15–0,25
MARÁS Sík- és sarokmarás. Nagyolás
Készre marás Marás
Keményfém Keményfém Vágósebesség m/Min
(v c) 160–200
Elõtolás (f z) mm/fog Fogás mm
Gyorsacél
0,2–0,4
240–280 0,1–0,2
35 0,1
(a p)
ISO Megmunkálási csoport
2–5 P20-P40
–2 P10-P20
–2 –
bevonatos keményfém
Öntõhüvely QRO 90 SUPREME acélból.
6
QRO 90 SUPREME
Szikraforgácsoló megmunkálás Ha az acélt edzett és megeresztett állapotában szikraforgácsolják, ezután a szerszámot ismételten meg kell ereszteni, 25°C-al az utolsó megeresztési hõmérséklet alatt.
Köszörülés A helyesen végzett köszörüléskor nem keletkeznek repedések és a szerszám teljesítménye nõ. Azok a szerszámok, melyek alacsony hõmérsékleten lettek megeresztve, különösen érzékenyek a köszörülésre. Csak jól lehúzott, lágy köszörûkorongot szabad alkalmazni. A túl nagy kerületi sebességet kerülni kell, és kellõ mennyiségû hûtõfolyadékot kell alkalmazni. Részletesebb információk az Uddeholm kiadványból "Szerszámacélok köszörülése" illetve a köszörûszerszámok forgalmazóitól szerezhetõk be.
Hegesztés A szerszámacél hegesztését akkor lehet sikeresen végrehajtani, ha azt gondosan végezzük (Elõmelegítés, megfelelõ munkahõmérséklet, a varrat elõkészítése, a megfelelõ hozaganyag és hegesztési technológia megválasztása).
Hegesztõ eljárás
WIG
Munkahõmérséklet
325–375°C
Hozaganyag Keménység hegesztés után
Kézi ívhegesztés 325–375°C
QRO 90 TIG-WELD
QRO 90 WELD
48-51 HRC
48-51 HRC
Hõkezelés hegesztés után Edzett állapot Megeresztés 10–20°C-al az utolsó megeresztési hõmérséklet alatt Lágyított állapot Az acélt oxidációtól védve 780°C-on hõntartani Ezután kemencében kb. 10°C/óra sebességgel 650°C-ig, majd végül levegõn lehûteni.
Részletes információk a hegesztõanyag szállítójától illetve az Uddeholm "Szerszámacélok hegesztése" címû kiadványból nyerhetõk.
Keménykrómozás Keménykrómozás után a darabot ismételten meg kell ereszteni 180°C-on, 4 órát, hogy a hidrogénridegség kockázatát elkerüljük.
Kilökõk, magok QRO 90 HT -bõl (QRO 90 SUPREME elõnemesített)
7
