Použití. Charakteristika FORMY PRO TLAKOVÉ LITÍ A PŘÍSLUŠENSTVÍ NÁSTROJE NA PROTLAČOVÁNÍ VYŠŠÍ ŽIVOTNOST NÁSTROJŮ QRO 90 SUPREME

QRO 90 SUPREME

��

��

��

1

QRO 90 SUPREME

�

��

�� 2 ��

��

�

QRO 90 SUPREME

Použití

Charakteristika QRO 90 SUPREME je vysokovýkonná Cr-Mo-V legovaná ocel pro práci za tepla, pro kterou jsou charakteristické tyto vlastnosti:

FORMY PRO TLAKOVÉ LITÍ A PŘÍSLUŠENSTVÍ

• Vysoká pevnost a tvrdost při zvýšených teplotách • Velmi vysoká odolnost proti popouštění • Vynikající odolnost proti tvoření trhlinek z tepelné únavy

� � • Vyšší tepelná vodivost než u běžných ocelí pro práci � za tepla �� • Vynikající houževnatostí a tažnost v podélném �� a příčném směru � �� • Rovnoměrná a dobrá obrobitelnost �� • Dobré vlastnosti při tepelném zpracování ��

�

Chemické složení

C 0,38

Si 0,3

Mn 0,75

Cr 2,6

Dodávaný stav

Měkce žíhané, cca 180 HB

Mo 2,25

V 0,9

��Ocel je patentově chráněna �� VYŠŠÍ ŽIVOTNOST NÁSTROJŮ �� QRO 90 SUPREME je nenormovaná ocel nejvyšší �� kvality, kterou speciálně vyvinula firma UDDEHOLM,

��

� � ��

aby bylo možno zaručit maximální výkon u nástrojů pro práci za tepla. Označení „SUPREME“ znamená, že ocel se vyrábí speciálními postupy včetně elektro struskového přetavování, čímž je dosažen vysoký stupeň čistoty a velmi dobré mechanické vlastnosti. Tyto vlastnosti s optimalizovaným chemickým složením řadí ocel QRO 90 SUPREME mezi nejvýkonnější materiály pro práci za tepla. Především kombinace vysoké pevnosti za tepla, odolnosti proti popouštění a vysoké tepelné vodivosti je u této oceli nepřekonatelná. Ocel QRO 90 SUPREME zabezpečuje vyšší životnostnost nástrojů pro tlakové lití, plasty a protlačování barevných kovů a oceli.

Při tlakovém lití hliníku a mosazi překonává QRO 90 SUPREME všechny běžné oceli pro práci za tepla. Velmi vysoká pevnost za tepla zamezuje iniciaci trhlin a tím prodlužuje životnost formy. Vysoká tepelná vodivost umožňuje zkrácení cyklu a tím zvýšení produktivity. QRO 90 SUPREME se dá použít na části nástrojů, u kterých se požaduje odolnost proti tvoření trhlinek za tepla, erozi a ohýbání. Typickým použitím jsou jádra, hrotové podpěrky jádra, vložky, malé formy, vtoková pouzdra a pohyblivé části pro tlakové lití hliníku, mosazi a mědi.

NÁSTROJE NA PROTLAČOVÁNÍ Ocel QRO 90 SUPREME by se měla používat vždy, když požadované množství výrobků je větší, než množství, které by bylo možné lisovat s nástrojem z běžné oceli pro práci za tepla. Toto se týká: • Velkých sérií jednoduchých profilů, při velké spotřebě lisovacích matric • Matrice pro komplikované resp. tenkostěnné profily • Slitiny, které se dají obtížně lisovat Při protlačování hliníku a oceli mají části nástrojů jako např. vnitřní pouzdra, lisovací podložky, lisovací trny a lisovací razníky z QRO 90 SUPREME vyšší životnost než nástroje z oceli W-Nr. 1.2344. U protlačování mosazi a mědi mají lisovací podložky a držáky z matric z QRO 90 SUPREME rovněž lepší životnost než z oceli pro práci za tepla W-Nr. 1.2344. Podobné zlepšení nastalo u vnitřních pouzder recipientu při protlačování mosazi.

��

��

3

QRO 90 SUPREME

NÁSTROJE NA LISOVÁNÍ ZA TEPLA QRO 90 SUPREME je vhodná zejména pro lisování oceli a mosazi za tepla, obzvláště na malé a střední nástroje. QRO 90 SUPREME je dále vhodná na plnoautomatické tváření za tepla, pěchování, protlačovaní za tepla, lisování prášků a všechny procesy, u kterých je nutné velmi intenzivní chlazení vodou.

Přibližná pevnost při zvýšené teplotě

Podélný směr

Vlastnosti Všechny vzorky byly odebrány ze středu tyče o rozměru 356 x 127 mm. Pokud není udáno jinak všechny vzorky byly kaleny 30 minut při 1 030˚C, ochlazeny na vzduchu a popuštěny 2+2h při 645˚ C. Tvrdost byla 45±1 HRC.

FYZIKÁLNÍ VLASTNOSTI Kaleno a popuštěno na 45 HRC. Hodnoty při pokojové a vyšších teplotách. Teplota

20°C

400°C

600°C

Měrná hmotnost kg/m3

7 800

7 700

7 600

Modul pružnosti N/mm2

210 000

180 000

140 000

Součinitel tepelné roztažnosti C od 20°C

—

12,6 x 10-6

13,2 x 10-6

Tepelná vodivost W/m . °C

—

33

33

MECHANICKÉ VLASTNOSTI Tvrdost

48 HRC

45 HRC

40 HRC

Pevnost v tahu RM

1 620 N/mm2

1 470 N/mm2

1 250 N/mm2

Mez průtažnosti Rp0,2

1 400 N/mm2

1 270 N/mm2

1 100 N/mm2

Informativní pevnost v tahu při pokojové teplotě.

4

Vliv doby při vysokých teplotách na tvrdost

Vliv zkušební teploty na rázovou houževnatost

Charpy V , příčný směr

QRO 90 SUPREME

Tepelné zpracování

Tvrdost, velikost zrna a zbytkový austenit jako funkce austenitizační teploty

ŽÍHÁNÍ NA MĚKKO Ocel prohřát na 820°C a pomalu ochlazovat v peci rychlostí 10°C za hodinu až na 650°C a potom volně ochladit na vzduchu.

ŽÍHÁNÍ NA SNÍŽENÍ VNITŘNÍHO PNUTÍ 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 ochladit volně na vzduchu.

KALENÍ Předehřev: 600-850°C, obvykle ve dvou stupních. Austenitizační teplota: 1020-1050°C Teplota °C

Výdrž min

Tvrdost před popouštěním HRC

1 020 1 050

30 15

51±2 52±2

Výdrž-doba na austenitizační teplotě od okamžiku, kdy nástroj dosáhl austenitizační teplotu v celém průřezu Chrantě díly proti oduhličení a oxidaci během kalení

OCHLAZOVACÍ PROSTŘEDÍ • Inertní plyn/vzduch s vysokou rychlostí • Vakuum (inertní plyn s dostatečnou rychlostí a přetlakem) • Solná lázeň při 450-550°C nebo 180-220°C, následné ochlazení na vzduchu • Teplý olej Pozn.1.: Při dosažení teploty 50-70°C ihned nástroj popustit. Pozn.2: Optimálních vlastností je možné dosáhnout při dostatečně rychlém ochlazení, avšak s přihlédnutím na možnou deformaci a vznik trhlin.

5

QRO 90 SUPREME

POPOUŠTĚNÍ Popouštěcí teplotu volit podle požadované tvrdosti z popouštěcího diagramu. Popouštět min. 2x a min. 600°C s meziochlazením na pokojovou teplotu. Výdrž 1h/20 mm tloušťky, minimálně však 2h. Pro nebezpečí vzniku popouštěcí křehkosti nepopouštět v teplotním rozsahu 500-600°C.

Přibližná rázová houževnatost při různých popouštěcích teplotách

Podélné vzorky, tepelně zpracované po opracování.

Popouštěcí diagram

Vzorky 25 x 25 x 40 mm ochlazeny na vzduchu. Větší rozměry, které obsahují po kalení bainit, jsou charakterizovány nižší počáteční tvrdostí a posunutím sekundární tvrdosti k vyšším teplotám. Při popuštění na vyšší teploty jsou ale křivky od 45 HRC víceméně stejné , bez ohledu na velikost průřezu.

Popouštění v teplotním rozsahu 500-600°C se nedoporučuje vzhledem k zhoršení houževnatosti.

ROZMĚROVÉ ZMĚNY PO KALENÍ A POPOUŠTĚNÍ Během kalení a popouštění je forma vystavena tepelnému a také transformačnímu pnutí. To vede nevyhnutelně k rozměrovým změnám a k deformacím. Proto se doporučuje ponechat si přídavek na obrábění před kalením a popouštěním. Obyčejně velikost v nejdelším směru se zmenší a nejmenší rozměr může vzrůst, ale toto vždy také záleží na velikosti formy, jejím tvaru a intenzitě ochlazování při kalení. Pro QRO 90 SUPREME je doporučeno volit přídavek 0,3% na délku, šířku i tloušťku.

6

QRO 90 SUPREME

NITRIDOVÁNÍ

Elektro-erozivní obrábění

Nitridování vytvoří tvrdou povrchovou vrstvu, která je odolná proti opotřebení a obrušování. Nitridační vrstva je ovšem křehká a může prasknout nebo ulomit se, když je vystavená mechanickým nebo tepelným šokům. Riziko roste s tloušťkou vrstvy. Před nitridováním se nástroj zakalí a popustí při teplotě alespoň o 50°C vyšší než je teplota nitridování.

Jestliže se tento způsob obrábění aplikuje na nástroji v kaleném a popuštěném stavu, bílá přetavená vrstva by měla být mechanicky odstraněna např. broušením , nebo leštěním. Nástroj by potom měl být opět popuštěn na teplotu o cca 25°C nižší, než byla předcházející teplota popouštění.

Nitridování v plynném čpavku při 510°C nebo plazmové nitridování v 75% vodíku a 25% dusíku při cca 480°C ve výsledku dávají povrchovou tvrdost cca 1000 HV0,2. Plazmové nitridování je upřednostňovanou metodou vzhledem k lepší kontrole potenciálu dusíku. Zvláště přítomnost tzv. „bílé vrstvy“ není doporučována pro práci za tepla. Ovšem nitridování v plynném čpavku dává také dobré výsledky. QRO 90 SUPREME lze rovněž nitrocementovat v plynu nebo solné lázni. Povrchová tvrdost po nitrocementaci je 800-900 HV0,2. Hloubka nitridování Čas H

Hloubka mm

Nitridace v plynu při 510°C

10 30

0,16 0,27

Plazmová nitridace při 480°C

10 30

0,18 0,27

Nitrocementace - v plynu při 580°C - v solné lázni při 580°C

2,5 1

0,20 0,13

Proces

Nitridační hloubka >0,2 mm se nedoporučuje pro práci za tepla. QRO 90 SUPREME vykazuje lepší výsledky při nitridování než AISI H13. Z tohoto důvodu může být nitridační čas pro QRO 90 SUPREME kratší v porovnání s H13, jinak je zde značné riziko, že tlouštka nitridační vrstvy bude příliš veliká. QRO 90 SUPREME může být nitridována ve stavu žíhaném na měkko. Tvrdost a tlouštka vrstvy ovšem budou menší.

7

Použití. Charakteristika FORMY PRO TLAKOVÉ LITÍ A PŘÍSLUŠENSTVÍ NÁSTROJE NA PROTLAČOVÁNÍ VYŠŠÍ ŽIVOTNOST NÁSTROJŮ QRO 90 SUPREME

Recommend Documents