Charakteristika. Vlastnosti. Použití FYZIKÁLNÍ VLASTNOSTI CALDIE. Pevnost v tlaku

CALDIE

��

��

��

��

��

1

CALDIE

�

��

�� 2 ��

CALDIE

Charakteristika

CALDIE je Cr-Mo-V slitinová, ocel, s následujícími vlastnostmi: 1. vysoká odolnost proti opotřebení

��

2. vysoká pevnost v tlaku

�

5. vysoká tvrdost (>60HRC) po pouštění

Údaje, uvedené v následujících tabulkách, byly měřeny ve středu tyče o rozměru 203x80 mm a tyče o průměru 102 mm. Pokud není jinak uvedeno, byly všechny vzorky kaleny při 1025°C ve vakuové peci a popuštěny 2x na 525°C.

3. vysoká rozměrová stabilita 4. odolnost proti vylamování a praskaní

Tvrdost 60-62 HRC.

6. dobrá odrobitelnost a brousitelnost

� 7. dobrá leštitelnost � 8. odolnost proti popouštěcí křehkosti � 9. vysoká prokalitelnost �� Chemické C Si Mn Cr Mo �� složení % 0,7 0,2 0,5 5,0 2,3 �� Dodávaný měkce žíhané cca 215 HB

�

Vlastnosti

FYZIKÁLNÍ VLASTNOSTI Kaleno a popouštěno na 60-62 HRC.

V 0,5

stav

Barevné označení

bílá/šedá

Použití

�� CALDIE je vhodná pro střední série, při kterých je �� vylamování nebo praskání převládajícím porušením �� a při kterých je zároveň vyžadována vysoká pevnost �� v tlaku (tvrdost > 60HRC). Proto je CALDIE řešením

��

� � ��

při různých tvářeních za studena, kde je nutná kombinace tvrdosti - >60HRC – a odolnost proti praskaní. Např. řezání, formování vysoce pevných plechů.

• Postupy formovaní za studena, při kterých je nutná kombinace pevnosti v tlaku a odolnosti proti vzniku zálomu a trhlin. • Strojové nože.

�� • Ploché čelisti na válcování závitů. �� • Podklad pro povlakování. ��

��

200ºC

400ºC

Měrná hmotnost kg/m3

7 820

−

−

Modul pružnosti MPa

213 000

192 000

180 000

Součinitel tepelné roztažnosti 0ºC od 20ºC

−

11,6 x 10-6

12,4 x 10-6

Tepelná vodivost W/m ºC

−

24

28

460

−

−

Pevnost v tlaku Následující údaje jsou směrné hodnoty.

Příklady: • Stříhání, řezání za studena, kde je – kvůli snížení rizika zálomu a trhlin - nutná vysoká průtažnost a houževnatost.

20ºC

Specifická teplota J/kg ºC

CALDIE je vhodná i pro povlakování.

Tváření za studena.

Teplota

Tvrdost HRC

Pevnost v tlaku Rc0,2 (MPa)

61

2430

Odolnost proti vylamování Následující diagram srovnává relativní odolnost proti zálomům u CALDIE, W.-Nr.1.2379 a W.-Nr. 1.2363 při stejné tvrdosti. 5 4

3

2 1 CALDIE

W.-Nr. 1.2363

W.-Nr. 1.2379

3

CALDIE

Tepelné zpracování

OCHLAZOVACÍ PROSTŘEDÍ • Pec s přetlakovou ochranou atmosférou, vysokorychlostní cirkulace.

ŽÍHÁNÍ NA MĚKKO

• Vakuová pec, chlazená plynem s dostatečným přetlakem.

Ocel chránit proti oxidaci a prohřát na 820°C. Pomalu ochlazovat v peci rychlostí 10°C za hodinu až na 650°C a potom volně ochladit na vzduchu.

• Solná lázeň nebo ﬂuidní lóže při 500-550°C. • Teplá lázeň nebo ﬂuidní lóže při 200-350°C.

ŽÍHÁNÍ NA SNÍŽENÍ VNITŘNÍHO PNUTÍ

Pozn.: Při dosažení teploty 50-70°C v jádru nástroj ihned popustit.

Po hrubém opracování nástroj prohřát na 650°C a na této teplotě držet 2 hodiny. Potom pomalu ochladit v peci na 500°C a nakonec volně na vzduchu.

KALENÍ Ohřev s prodlevou na 600-650°C a 850-900°C (min. 30 minut). Austenitizační teplota: 1000-1025°C běžně 1020°C, výdrž: 30 minut. Chraňte díly proti oduhličení a oxidaci během kalení.

ARA diagram Časově-teplotní- přeměnný diagram průběžného ochlazování Austenitizační teplota 1020°C, výdrž 30 minut ��

��

��

��

Karbide

Perlit

��

��

��

�

��

�

��

�

��

��

�

��

��

�

��

��

�

��

��

�

��

��

�

��

��

�

��

��

Bainit

��

Ms

��

�

Martensit

��

�

�

�

�

��

��

��

�

��

�

��

��

��

��

��

��

�

��

�

��

��

�

4

��

��

��

��

��

��

CALDIE

IRA diagram Časově-teplotní- přeměnný diagram izotermického vedení tepla Austenitizační teplota 1020°C, výdrž 30 minut ��

��

��

� � ��

��

Perlit

Karbid

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

Bainit

��

Martensit �

��

��

��

��

��

�

��

��

��

��

��

��

�

��

POPOUŠTĚNÍ Popouštěcí teploty volit podle požadované tvrdosti z popouštěcího diagramu. Popouštět dvakrát s meziochlazením na pokojovou teplotu. Nejnižší popouštěcí teplota je 525 °˚C.

Popouštěcí diagram

Zbytkový austenit %

Tvrdost, HRC

20

64 teplota 1020˚C 62

popouštěcí teplota 1000˚C

60

15 Tvrdost

58 56

10

54 5

52 50 48 500

Zbytkový austenit

520

540

560

Popouštěcí teplota

580

600˚C

5

CALDIE Pro svoji vysokou tvrdost a houževnatost ve spojení s dobrou rozměrovou stabilitou je CALDIE vhodná ocel pro nitridaci a povlakování.

Tvrdost, zbytkový austenit a velikost zrna při různých austenitizačních teplotách Velikost zrna ASTM Tvrdost, HRC

10 66 9 8 64 7 6 63 5 4 62 3 2 1

Zbytkový austenit %

50

Zrnitost

Tvrdost

40 30

Zbytkový austenit

20

61

NITRIDACE A KARBONITRIDACE Nitridováním a karbonitridováním vzniká tvrdá okrajová vrstva se zvýšenou odolností proti opotřebení a naváření za studena. Povrchová tvrdost po nitridování je cca 1000-1200 HV 0,2 kg. Docílená tloušťka vrstvy se řídí příslušným použitím.

10

60 990 1000 1010 1020 1030 1040 1050 1060 Austenitizační teplota ˚C, 30 Min. vydrž

PVD Physical Vapour Deposition, PVD, se používá k nanášení – proti opotřebení odolných - vrstev při teplotách 200-500°C.

CVD

ROZMĚROVÉ ZMĚNY Rozměrové změny po austenitizaci při 1000°C/30 min. a 1020°C/30 min. Měřeno za následujících podmínek: ochlazení plynem rychlostí 1,1°C/sek, t 800-500°C. Hodnoty všech směrů se pohybují v rámci označeného rozsahu. Rozměrové změny, (%) 0,18 0,16 1020 ˚C 0,14 0,12 0,10 0,08 0,06 0,04 0,02 0 1000 ˚C -0,02 -0,04 -0,06 -0,08 500 520 540

Doporučené obrábění

Níže uvedené údaje jsou pouze orientační a musí být přizpůsobeny příslušným místním předpokladům. Podrobné údaje jsou obsaženy v uddeholmském tiskopise: „Doporučené údaje řezu“. Stav při dodávce: žíháno na měkko cca 220 HB

SOUSTRUŽENÍ Soustružení s tvrdokovem Hrubování

Obrábění na čisto

Soustružení s rychlořeznou ocelí

Rychlost řezu (Vc) m/Min.

140-19

190-24

15-20

Posuv (f) mm/U

0,2-0,4

0,05-02

0,05-0,3

Nitridování a povlakování

Hloubka řezu (ap), mm

2-4

0,5-2

0,5-3

• nitridování

Obráběcí skupina ISO

P20-P30 potažený tvrdokov

P10 potažený tvrdokov nebo Cermet

−

Parametry řezu

560

580

Popouštěcí teplota ˚C, 2 x 2 Hod.

600

Ocel pro práci za studena je možno povlakovat, aby se snížilo tření a zvýšila odolnost proti opotřebení. Nejčastější druhy jsou: • nanášení vrstev odolných proti opotřebení za použití PVD- a CVD-postupu.

6

Chemical Vapour Deposition, CVD, se používá k nanášení – proti obotřebení odolných – povrchových vrstev při cca 1000°C.

CALDIE

FRÉZOVÁNÍ

BROUŠENÍ

Rovinové a rohové frézování

Frézování s tvrdokovem

Parametry řezu

Hrubování

Hlazení


130-160

160-200

Posuv (fz) mm/Zub

0,2-0,4

0,1-0,2

Hloubka řezu (ap), mm Obráběcí skupina ISO

2-4

0,5-2

P20-P40 potažený tvrdokov

P10-20 potažený tvrdokov nebo Cermet

Frézování stopkovou frézou

Druh frézy Monolitní, ze slinutého karbidu

Fréza s vyměnitelnou břitovou destičkou

Rychlořezná ocel


110-140

100-140

18-231)

Posuv (fz) mm/Zub

0,01-0,202)

0,06-0,202)

0,01-0,302)

Obráběcí skupina ISO

−

Parametry řezu

1) 2)

P20-P30

−

Potažená stopková fréza z rychlořezné oceli Vc=32-38 m/Min. Závisle na radiální hloubce řezu a na průměru frézy

Vrtání

Doporučené brousící kotouče

Frézování s tvrdokovem Žíhání na měkko

Kaleno

Rovinné broušení (Rovinný brousící kotouč)

A 46 HV

A 46 HV

Rovinné broušení (Segmentový br. kotouč)

A 24 GV

A 36 GV

Broušení dokulata

A 60 KV

A 60 KV

Vnitřní broušení

A 46 JV

A 60 IV

Tvarové broušení

A 100 KV

A 120 JV

Jiskrovo-erozivní obrábění

Při tomto obrábění kalené a popouštěné oceli je nutné opracování ukončit hlazením (t.j. nízký elektrický proud, vysoká frekvence). Pro získání optimálního výkonu nástroje, musí být jiskrovo-erozivně obráběné povrchy broušeny/leštěny. Nakonec nástroj cca 25°C pod poslední popouštěcí teplotou nechat žíhat na odstranění vnitřního pnutí. Další informace jsou uvedeny v uddeholmské brožuře „Jiskrovo-erozivní obrábění nástrojové oceli„.

Kalení plamenem

Použit kyslíkovo-acetylénový svařovací hořák s průtokem 800-1250 l/hod (přetlak kyslíku 2,5 baru, přetlak dusíku 1,5 bar). Nastavit neutrální plamen.

Spirálový vrták z rychlořezné oceli

1)

Obecná doporučení pro brousící kotouče jsou uvedená v tabulce. Další informace jsou uvedeny v uddeholmské brožuře „Broušení nástrojové oceli„.

Průměr vrtáku mm


Posuv (fc) mm/U

-5 5-10 10-15 15-20

15-20* 15-20* 15-20* 15-20*

0,05-0,10 0,10-0,20 0,20-0,30 0,30-0,35

Teplota: 980-1020°D Chlazení: volně na vzduchu Povrchová tvrdost 58-62 HRC V hloubce 3-3,5 mm je tvrdost cca 41 HRC.

Vrták z potažené rychlořezné oceli Vc=35-40 m/Min Vrták z tvrdokovu

Drh vrtáku

Parametry řezu Rychlost řezu (Vc) m/Min.

160-200

110-140

60-90

Posuv (fc) mm/U

0,05-0,152)

0,10-0,252)

0,15-0,252)

1) 1)

Vrták s chladícím kanálem a s navařeným karbidovým břitem Závisle na průměru vrtáku

7

CALDIE

Svařování

Při svařování nástrojové oceli budou dosaženy dobré výsledky za předpokladu, že bude pracováno pečlivě a budou učiněna následující opatření:

Další informace

Pracovníci pobočky Uddeholmu Vás rádi budou informovat o výběru, použití, tepelném zpracování a možnostech dodávek nástrojové oceli.

• předehřev • tepelné zpracování po sváření • příprava sváru • výběr vhodného způsobu sváření • atd. K docílení optimálních výsledků je nutno použít svářecí přísady s chemickým složením vhodným k dané oceli. Malé opravy provést WIG svařením při pokojové teplotě. Způsob svařování

WIG

SMAW

Pracovní teplota

200-250°C

200-250°C

Svářecí přísada

UTP A696 UTP ADUR600 UTPA 73G2

UTP 69 UTP 67S UTP 73G2

350°C

350°C

Max. mezipastová teplota Rychlost ochlazování

20-40°C/hodinu první 2 hodiny, pak volně na vzduchu

Tvrdost po svaření

54-62 HRC

55-62 HRC

Tepelné zpracování po sváření v kaleném stavu

Popouštěno 2 hodiny při 510°C

žíháné na měkko

Žíhání na měkko - viz. “Tepelné zpracování”

Malé opravy provést WIG svařením při pokojové teplotě.

Srovnání uddeholmských ocelí pro práci za studena ��

��

��

8

��

��

��

��

��

��

��

��

Charakteristika. Vlastnosti. Použití FYZIKÁLNÍ VLASTNOSTI CALDIE. Pevnost v tlaku

Recommend Documents