SZERSZÁMACÉL ISMERTETÕ
®
ORVAR SUPREME Melegmunkaacél
Überall, wo Werkzeuge hergestellt und verwendet werden
ORVAR SUPREME
Általános információk Alkalmazási példák Az ORVAR SUPREME egy króm-molibdénvanádium ötvözésû melegmunkaacél, melynek jellemzõi: • Hirtelen hõmérsékletváltozásokkal és termikus repedésekképzõdéssel szembeni ellenállás • Jó melegszilárdság • Kiváló szívósság és duktilitás hossz- és keresztirányban egyaránt • Jó forgácsolhatóság és polírozhatóság • Kiváló átedzhetõség • Csekély elhúzódás edzéskor Összetétel % Szabvány Szállításiállapot
C 0,39
Si 1,0
Mn 0,4
Cr 5,2
Mo 1,4
V 0,9
W.-Nr. 1.2344, Premium AISI H13
NYOMÁSOS ÖNTÕFORMÁK
Szerszámelem
Ón-, Ólom-, Aluminium-, Rézhorgany - Magnéziumötvözetek ötvözetek ötvözetek HRC HRC HRC
Betétek Magok Beömlõk Nyakbetét Kilökõk (nitridálva) Dugattyúk, Töltõkamrák (általában nitridálva) Edzési hõmérséklet
46–50 46–52 48–52 35–42
42–48 44–48 46–48 42–48
(QRO 90S) (QRO 90S) (QRO 90S) (QRO 90S)
46–50
46–50
46–50
42-46
42–48
(QRO 90S)
1020°C
1020°C
1050°C
Lágyítva ca. 180 HB
Színjelzés Orange
NAGYOBB ÉLETTARTAMÚ SZERSZÁMOK A ‚‚SUPREME” jelölés azt jelenti, hogy az acél a speciális gyártási eljárás és a pontos folyamatirányítás következtében nagy tisztasági fokkal és finom szövetszerkezettel rendelkezik. Ennek eredményeként az ORVAR SUPREME, összehasonlítva a hagyományos technológiával gyártott W.-Nr. 1.2344 acéllal lényegesen jobb izotrópikus tulajdonságokkal rendelkezik. A javított izotróp rulajdonságok különösen azon szerszámoknál jelentenek elõnyt, amelyek különönagy mechanikai és termikus feszültségeknek vannak kitéve, pl. nyomásos öntõszerszámok, kovácsszerszámok és extrudáló szerszámok. A gyakorlatban ez azt jelenti, hogy a szerszámok magasabb keménységen (+1/+2 HRC) kerülhetnek beépítésre anélkül, hogy a szívóssági értékük csökkenne. Mivel a megesabb keménységérték csökkenti a melegrepedések képzõdését, ezáltal magasabb szerszámélettartam is várható.
EXTRUDER (KISAJTOLÓ) SZERSZÁMOK
Szerszámelem
Aluminium-, MagnéziumRézötvözetek ötvözetek HRC HRC
Matricák Befogóelemek, Matrica tartók Hüvelyek, Nyomótárcsák, Bélyegek Edzésihõmérséklet
44–50
Rozsdamentes acélok HRC
43–47
45–50
41–50
40–48
40–48
1020°C
1050°C
1050°C
MELEGSAJTOLÓ SZERSZÁMOK Ausztenitesítési hõmérséklet
Anyag Aluminium, Magnézium Rézötvözetek Acél
1020°C 1050°C 1050°C
Keménység HRC 44–52 44–52 40–50
MÛANYAGFORMÁK Az ORVAR SUPREME kielégíti az Északamerikai Nyomásos Öntõk szövetségének (NADCA) # 207 -90 számú specifikációját a H-13 típusú nagyteljesítményû melegmunkaacélokra vonatkozóan.
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 Anwendungsmöglichkeiten.
2
Szeszámelem Fröccsformák
920907
Ausztenitesítésihõmérséklet 1020°C Megeresztve 250°C
Härte HRC 50–52
ORVAR SUPREME
EGYÉB FELHASZNÁLÁSI TERÜLETEK
Felhasználás
Ausztenitesítésihõmérséklet
Nagy igénybevételû hidegalakító szerszámok lyukasztáshoz, hulladék1020°C daraboláshoz megeresztve 250°C Melegdarabolás
Zsugorgyûrûk (pl. keményfém szerszámokhoz Kopásnak kitett alkatrészek
1020°C megeresztve 1) 250°C vagy 2) 575–600°C 1020°C megeresztve 575–600°C 1020°C megeresztve 575°C Nitridálás
Tulajdonságok
Härte HRC
50–52
FIZIKAI PARAMÉTEREK Edzve és megeresztve 45 HRC-re. Értékek szobahõmérsékleten és magasabb hõmérsékleten. Hõmérséklet
50–52 45–50
45–50 mag 50–52 felület ~1000HV 1
20°C
3
Sûrség kg/m
400°C
800°C
7700
7550
175 000
130 000
–
12,6 x 10-6
13,9 x 10-6
24,6
26,2
27,6
7800
Rugalmassági modulus 202 500 N/mm 2 Hõtágulásiegyüttható /°C , 20°C-ról Hõvezetési tényezõ W/m °C
MECHANIKAI TULAJDONSÁGOK Tájékoztató szakítószilárdság értékek szobahõmérsékleten. Keménység Szakító Rm
52 HRC
szil.
Folyáshatár Rp0,2
45 HRC
1820 N/mm2 185 kp/mm2
1420 N/mm2 145 p/mm2
1520 N/mm 2 155 kp/mm2
1280 N/mm2 130 kp/mm2
Melegszilárdság N/mm2 1000
Rm
Austenitesitési hõm. 1020°C Megeresztve 610°C-on
Rp0,2 500
100%
0 Z
50
A5 500
0 550
600 650 700 750 Vizsgálati hõmérséklet
°C
3
ORVAR SUPREME
A keménység, szemcsenagyság és a maradékausztenit változása az ausztenitesítési hõmérséklet függvényében.
Hõkezelés – általános ajánlások
Szemcseméret Keménység ASTM HRC 10 60
LÁGYÍTÁS
8
Az acélt oxídációtól védve 850°C-ra hevítjük. Ezután kemencével együtt kb. 10°C /óra sebességgel 650°C-ig hûtjük, majd végül levegõn lehûtjük.
6
Maradék ausztenit %
Szemcseméret
58 56
Keménység
54 4 2
52 50 48
FESZÜLTSÉGMENTESÍTÉS
46
Nagyoló megmunkálás után a szerszámot 650°C-ra hevítjük, majd 2 óra hõntartás után lassan, kemencével együtt 500°C-ig, majd tovább levegõn hûtjük.
10
44
Maradék ausztenit
42 40 1000 °C
0 1020
Elõmelegítési hõmérséklet: 600–850°C. Általában az elõmelegítés két lépcsõben történik. Ausztenitesítési hõmérséklet: 1020–1050°C. Általában 1020°C.
1020 1050
Hõntartás* Min. 30 15
1060
1080
Ausztenitesítési hõmérséklet
EDZÉS
Hõmérséklet °C
1040
Induló keménység 53±2 HRC 54±2 HRC
* Hõntartás =Az Ausztenitesítési hõmérsékleten történõ hõntartás ideje attól az idõponttól számítva, amikor a szerszám magja is elérte a fenti hõmérsékletet.
MEGERESZTÉS A megeresztési hõmérséklet a szükséges keménység alapján a megeresztési diagramból vehetõ. Kétszer kell megereszteni közbülsõ, szobahõmérsékletre történõ hûtéssel. A legalacsonyabb megeresztési hõmérséklet 180°C. A hõntartás ideje legalább 2 óra. A megeresztési ridegség elkerülése érdekében a 425–525°C tartományban nem szabad megereszteni (ld. diagram). Megeresztési diagram
HÛTÕKÖZEG • Semleges gáz/levegõ nagy sebességgel • Vákum (Semleges gá nagy sebességgel és megfelelõ túlnyomással) • Sófürdõ (só vagy fluidágy) 500–550°C-on, végezetül levegõn hûtve • Sófürdõ (só vagy fluidágy) ca. 180–220°C-on, 220°C, végezetül levegõn hûtve. • Forró olaj. Fontos: 1. A hûtést 50–70°C-on meg kell szakítani és a szerszámot azonnal mehereszteni.
Maradék ausztenit %
Keménység HRC 58 56
Ausztenitesítési hõmérséklet 1050°C
54 52 1020°C
50 48 46 44 Maradék ausztenit bei 1020°C-on
42
4 2
40
2. Optimális tukajdonságokat a szerszámban a lehetõség szerint gyorsan végzett hûtéssel érhetjük el. A hûtési sebesség azonban ne legyen olyan nagy, túlságosan nagy elhúzódást vagy repedést okozzon.
4
0
38 100
200 300 400 500 600 Megeresztési hõmérséklet (2h+2h)
700°C
ORVAR SUPREME
Átlagos ütõmunka értékek különbözõ megeresztési hõmérsékletek esetén. Az ORVAR SUPREME jelentõs javulást mutat az izotróp tulajdonságok terén a hagyományos technológiával gyártott W.-Nr. 1.2344 típusú melegszerszámacélhoz képest.
MÉRETVÁLTOZÁSOK A MEGERESZTÉS SORÁN Méretváltozás % +0,12 +0,08 +0,04 0 –0,04 –0,08 –0,12
Ütõmunka – KU Joule 30
Ausztenitesítési hõmérséklet 1020°C
25
100
20 15
200 300 400 500 600 700°C Megeresztési hõmérséklet (1h+1h)
Megjegyzés: Az edzés és megeresztés során fellépõ elhúzódásokat össze kell adni !
10 5 0
100
200 300 400 500 600 Megeresztési hõmérséklet (2h+2h)
700°C
NITRIDÁLÁS
A 425–525°C tartományban történõ megeresztés a megeresztési ridegség miatt nem javasolt.
A megeresztés idejének hatása a keménységre Keménység HRC 58 54 500°C
50 46 42 38
550°C
Ausztenitesítésihõmérséklet 1020°C
34 30
600°C 1 1,5 2,5 4 6,5 10 15 25 40 65 100 A megeresztés ideje órában (h)
400
A nitridálás során egy kemény, kopásálló felületi kéreg alakul ki. A nitrid réteg azonban nagyon rideg, megrepedezhet vagy lepattoghat, ha ütésszerû terhelés vagy hirtelen hõmérsékletváltozás éri. Minél vastagabb a kéreg, annál nagyobb a rizikó. Nitridálás elõtt a szerszámot meg kell edzeni majd legalább 50°C-al a nitridálási hõmérséklet feletti hõmérsékleten meg kell ereszteni. Nitridálás ammóniagázban 525°C-on vagy plazmanitridálás 90% hidrogén/10% nitrogén gázkeverékben 480°C-on 1000-1250 HV felületi keménységet eredményez. Általában a plazmanitridálás elõnyben részesítendõ, mert a N2-potenciál pontosan beállítható; az ún. "fehér kéreg" kialakulása elkerülhetõ amely különösen melegalakító szerszámok esetében kedvezõtlen. Egy gondosan végrehajtott gáznitridálás azonban meghozza a kívánt eredményt.
PLAZMANITRIDÁLÁS 90% H2/10% N2 -BAN MÉRETVÁLTOZÁSOK AZ EDZÉS SORÁN
Hõmárséklet °C
Probadarab mérete : 100 x 100 x 25 mm. Szélesség Hossz Vastagság % % %
Hûtõközeg Olaj 1020°C
min. max.
–0,08 –0,15
–0,06 –0,16
0,00 +0,30
Levegõ 1020°C
min. max.
-0,02 +0,03
-0,05 +0,02
– +0,05
Vakuum/Inertgas 1020°C
min. max.
+0,01 +0,02
-0,02 -0,04
+0,08 +0,12
480 480 480 480
Nitridálási idõ Nitridálási mélység* óra (h) mm 0,5 10 20 40
0,004** 0,08 0,14 0,3
* Nitridálási mélység = a felülettõl mért távolság, ahol a ménysége 50 HV -el nagyobb az alapkeménységnél. ** Felületi keménység csak 700 HV1 .
>0,3 mm nitridálási mélység melegmunkaacéloknál nem ajánlatosAz ORVAR SUPREME lágyított állapotban is nitridálható. A keménység és a nitridálási mélyég ezesetben természetesen kisebb.
5
ORVAR SUPREME
Szármarás
NITROKARBURÁLÁS A sófürdõs nitridálást, pl. teniferkezelést, egy speciális sófürdõben vagy gázban kb. 570°C-on hajtják végre; a nitridálás idõtartama általában 2 óra. Az elérhetõ felületi keménység 950–1000 HV1, az elérhetõ nitridálási mélység 100–200 µm.
Marási feladat Szármarás Monolit keményfém
váltólapka
gyorsacél
70
130–180
35*
Vágósebesség (vc) m/Min
Elõtolás (f z) mm/ fog 0,03–0,20
Forgácsolás
0,08–0,20
ISO csoport
Irányértékek
K10, P40
ESZTERGÁLÁS
P20, P30
–
* TiN-bevonatos gyorsacél v ³ 45 m/Min
Esztergálás Keményfém szerszámmal Nagyolás
0,05–0,35
FÚRÁS
Simítás
Spirálfúró gyorsacélból
Vágósebesség
(v c)
Elõtolás (f)
m/Min mm/f
150–200 0,3–0,6
200–250
Vágósebesség (vc)
Fogás (ap)
mm
2–6
ISO megmunkálási csop.
–2
P20–P30 bevonatos Keményfém
Fúró átmérõ Elõtolás (f) mm/ford
–0,3 17 m/Min*
P10 bevonatos keményfém vagy Cermet
mm –5 5–10 10–15 15–20
0,08–0,20 0,20–0,30 0,30–0,35 0,35–0,40
* TiN-bvonatos gyorsacéll v ³ 24 m/Min
Keményfém fúró MARÁS Sík- és sarokmarás Fúrótípus Nagyolás
Készremarás
Keményfém Keményfém
Gyorsacél
Váltóéapkásfúró Tömörkeményfém
Vágósebesség (v c) m/Min
160–200
240–280
35
Elõtolás (f z) mm/ fog
0,2–0,4
0,1–0,2
0,1
2–5
–2
Fogás mm
(a p)
ISO megmunkálási csoport P20–P40 bevonatos keményfém
6
Marás
P10–P20
–2
–
Hútõcsatornás keményfémélû fúró
Vágósebesség (vc) m/Min 150–200 65
70
Elõtolás (f) mm/ford 0,05–0,25 0,10–0,25
0,15–0,25
ORVAR SUPREME
Szikraforgácsoló megmunkálás Ha az acélt edzett megeresztettállapotban szikszikraforgácsolni kell, a szerszámot az utoljára alkalmazott megeresztési hõmérséklet alatt 25°C-al ismételten meg kell ereszteni.
Hegesztés A szerszámacélok hegesztése akkor vlgezhetõ el sikeresen, ha azt nagy gonddal végzik (növelt munkahõmérséklet - elõmelegítés, a hegesztési varrat elõkészítése, a megfelelõ hozaganyag és a megfelelõ hegesztési technológia megválasztása). Hegesztés
WIG
Munkahõmérséklet
325–375°C
Hozaganyag Keménység hegesztés után
Kézi ívhekgesztés 325–375°C
QRO 90 TIG-WELD
QRO 90 WELD
48–51 HRC
48–51 HRC
Hõkezelés hegesztés után Edzett acél Az acélt az utoljára alkalmazott megeresztési hõmérséklet alatt 10–20°C-al ismételten megereszteni. Lágyított acél
Az acélt oxidációtól védeni és 850°C-ra hevíteni. Ezután kemencében ca. 10°C /óra sebességgel 650°C-ra, majd levegõn lehûteni.
Részletesebb információk az UDDEHOLM ,Szerszámacélok hegesztése" címû prospektusából nyerhetõk.
Köszörülés A helyesen elvégzett köszörüléssel a köszörülési repedések elkerülhetõk és a szerszám teljesítménye javítható. Azok a szerszámok, amelyek alacsony hõmérsékleten lettek megeresztve a köszörülésre kimondottan érzékenyek. Csak jól lehúzott, lágy köszörûkorongot szabad használni. A túl nagy kerületi sebességet kerülni kell. Bõséges hûtõfolyadék alkalmazása javasolt. A javasolt köszörûkorong minõségekrõl részletes információk az Uddeholm által kiadott prospektusból ‚‚Szerszámacélok köszörülése” nyerhetõk. További információkkal a köszörû korongok szállítói szolgálnak.
Keménykromozás Keménykrómozás után az alkatrészt 180°C-on 4 órát meg kell ereszteni, hogy a ridegedési rizikót el lehessen kerülni.
További információk Az Uddeholm szerszámacélok megválasztásával, hõkezelésével, felhasználásával és szállítási lehetõségeivel kapcsolatos további információk az Uddeholm Tooling/BOK-tól szerezhetõk be.
7
