SLEIPNER
1
www.uddeholm.com
SLEIPNER Hidegmunkaacél
SLEIPNER
Ezen brosura adatai az általunk ismert legfrissebb információkon és tudományos ismereteken alapulnak. Nem szolgálnak azonban garanciaként sem a speciális tulajdonságok, sem a példaként ismertetett alkalmazási lehetõségek szempontjából.
2
SLEIPNER
Általános információk
Tulajdonságok
SLEIPNER egy króm-molibdén-vanádium-ötvözésû szerszámacél. Számtalan kiemelkedõ tulajdonsággal rendelkezik: • Jó kopásállóság • Jó kipattogzással szembeni ellenállás • Nagy nyomószilárdság • Nagy keménység (> 60 HRC) magas hõmérsékletû megeresztés esetén is. • Jó átedzhetõség • Jó méretstabilitás edzéskor • Magas megeresztésállóság • Jó szikraforgácsolhatóság • Jó forgácsolhatóság és köszörülhetõség • Felületkezelésre kiválóan alkalmas
Fizikai tulajdonságok
Összetétel %
C 0,9
Si 0,9
Mn 0,5
Szabvány
Speciális összetétel
Szállításiállapot
Lágyítva kb. 235 HB.
Színjelzés
Kék/barna
Cr 7,8
Mo 2,5
V 0,5
Az adatok 62 HRC-re edzett, megeresztett próbatestre vonatkoznak. Az értékeket szobahõmérsékleten (20°C) mérték: 20°C
Hõmérséklet 3
200°C
7 730
Sûrûség,kg/m
Rugalmassági modul N/mm2 205 000
400°C
7 680
7 620
190 000
180 000
Hõtágulási együttható –alacsony hõmérsékletû megeresztés után (60 HRC) pro °C von 20°C – 12,7 x 10–6 –magas hõmérsékletû megeresztés után pro °C von 20°C
–
Hõvezetés , W/m °C
–
Fajhõ J/kg °C
460
–
11,6 x 10–6 12,4 x 10–6 20
25
–
–
NYOMÓSZILÁRDSÁG Az alábbi számok irányértékek:
Alkalmazási területek SLEIPNER egy univerzálisan alkalmazható hidegmunkaacél. Abrazív és vegyes kopás, valamint kipattogzással szemben rendkívül jól ellenáll. Emellett igen magas keménység (> 60 HRC) éerhetõ el magas hõméraékletû megeresztéskor. Ez azt jelenti, hogy a felületkezelés, mint a nitridálás vagy PVD-bevonatolás nagy szilárdságú alapon lehetséges. Bonyolult alakzatok huzalos szikraforgácso60 HRC felett is könnyedén elvégezhetõ. Relative vastag keresztmetszetû tömbök esetében is csekély a repedésképzõdés veszélye. Javasoljuk a SLEIPNER -t közepes sorozatokhoz, ha vegyes- vagy abrazív kopást kell elkerülni és jó ellenállás szükséges a kipattogzással ill. töréssel szemben. Példák: • Kivágás és finomkivágás • Daraboló ollók • Térfogatalakítás • Prégelés, dombornyomás • Hidegalakítási mûveletek • Menethengerlés • Húzás és mélyhúzás • Porsajtolás
Keménység HRC
Nyomószilárdság R c0,2 MPa ksi
50 55 60 62 64
1 700 2 050 2 350 2 500 2 650
250 300 340 360 380
TÖRÉSI BIZTONSÁG Az alábbi diagram a kipattogzással szembeni ellenállást hasonlítja össze SVERKER 21, SLEIPNER és RIGOR acélokra. Relativ ellenállás kipattogzással szemben 1,75 1,50 1,25 1,00 0,75 0,50 0,25 SVERKER 21
SLEIPNER
RIGOR
3
SLEIPNER ABRAZÍV KOPÁSÁLLÓSÁG
HÛTÕKÖZEG
A diagram összehasonlítja a relativ abrazív kopásállóságot SVERKER 21, SLEIPNER és RIGOR acélokra azonos keménység mellett. (A kisebb értékek jobb kopásállóságot jeleznek)
• Fúvott gáz/ cirkuláló levegõ • Vákum (Vákumkemence elegendõ túlnyomással) • Sófürdõ vagy fluidágy 500–550°C • Sófürdõ vagy fluidágy ca. 200–350°C • Olaj (csak nagyon egyszerû geometriák esetén)
Relative abrazív kopás 1,2
Útmutatás: Eressze meg a szerszámot, amint a mag hõmérséklete az 50-70 C-ot elérte.
1,0 0,8 0,6 0,4
Keménység, maradék ausztenit és szemcsenagyság különbözõ ausztenitesítési hõmérséklet esetén.
0,2 RIGOR
SLEIPNER
SzemcseMaradék ausztenit % nagyság Keménység HRC ASTM 66 30 Szemcsenagyság 25 10 65
SVERKER 21
HÕKEZELÉS
8
LÁGYÍTÁS Az acélt oxidációtól védve hevítsük fel és tart850°C hõmérsékleten. Ezután kemencével együtt 10°C /óra sebességgel 650°C-ig hûtjük. A hûtés ezután szabad levegõn történik.
64
Keménység
20
63
15
62
10
6 4
61
2
60
FESZÜLTSÉGMENTESÍTÉS
975
Nagyoló megmunkálás után a szerszámot 650°C -ra hevítjük, majd ezen a hõmérsékleten 2 órát hõntartjuk. Ezután lassan hûtjük 500°C -ig, majd tovább szabad levegõn.
5 Maradék ausztenit
0
1000 1025 1050 1075 1100 Ausztenitesítési hõmérséklet (30 perc)
MEGERESZTÉS EDZÉS Elõmelegítési hõmérséklet : 700°C és 850°C Ausztenitesítési hõmérséklet: 950–1080°C, áltaában 1030–1050°C. Hõntartás: 30 perc.
A darabot a hõkezelés során oxidációtól dekarbonizációtól védeni kell.
A megeresztési hõmérsékletet a kívánt keménység alapján a megeresztési görbébõl válasszuk. Kétszeri megeresztés szükséges, közben szobahõmérsékletre hûtve. A legalacsonyabb megeresztési hõmérséklet, ami alkalmazható 180°C, a minimális hõntartási idõ 2 óra.
Keménység, HRC
Maradék ausztenit %
70
70 60
65 Keménység 60
50
55
40
1050°C/30 Min.
1075°C/30 Min.
30
50 Maradék ausztenit
45 40
20 10
1030°C/30 Min.
35
0 150
4
200
250
300 350 400 450 500 550 Megeresztési hõmérséklet °C, (2h + 2h)
600
650
700
SLEIPNER ZTU-Diagram izotermikus átalakulásra Ausztenitesítési hõmérséklet 1030 C. Hõntartás 30 perc. °C 1100
Austenitizing temperature 1030°C Holding time 30 min.
1000 Ac 1f = 880°C Ac 1s = 830°C
900 800
Carbides Karbide
Pearlite Perlit
700 600 500 400 300
Bainite Bainit 200
Martensite Martensit
100
1
10
100
1 000
1
10 000
10
100 000
100
idõ óra
Kem. HV10
800 750 725 700 650 600 300 250 200
31,0 3,1 1,6 3,0 19,6 23,3 7,0 16,3 23,4
498 266 309 304 239 724 813 803 813
Seconds Másodperc
Perc Minutes
1 000
1
Hõm. °C.
10
100
Óra Hours
ZTU-Diagram folyamatos lehûlésre Ausztenitesítési hõmérséklet 1030°C. Hõntartás 30 perc. °C 1100
Austenitizing temperature 1030°C Holding time 30 min.
1000 Ac 1f = 880°C
900
Ac 1s = 830°C
800
Carbides Karbide
Pearlite Perlit
700
Lehûlésigörbe Nr. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Seconds Másodperc
600 500 400
Bainite Bainit
300
Ms
200
Martensite Martensit
100
2
1
1
10
3
100
1
1 000
7
6
5
4
10 000
10
1.5
10
9
100 000
100
Minutes Perc
1 000
1 0.2
8
10 90
Kem T 800–500 HV 10 (Sek.) 824 2 824 11 813 140 813 280 813 630 813 1241 724 2482 649 5215 572 8360
HÓÓra Levegõhûtés mm
100 600
Air cooling of bars, Ø mm rudakra Ø
5
SLEIPNER MÉRETVÁLTOZÁS A méretváltozást a hûtés és megeresztés után mérték. Ausztenitesítés: 1030°C/30 Min., Hûtés vákumkemencében 0,75°C/s, 800°C és 500°C. között. Megeresztés: 2 x 2 óra, különbözõ hõmérsékleteken.
Próba: 100 x 100 x 100 mm Méretváltozások a megeresztési hõmérséklet függvényében Mér etvál tozás ok % +0,15
Néhány hidegalakító szerszámot felületkezelni kell, hogy a súrlódás csökkenyjen, a kopásállóság növekedjen. A szokásos kezelések a nitridálás illetve kopásálló felületi kéreggel történõ bevonás, melyet PVD vagy CVD-eljárással végeznek. A nagy keménység és a kipattogzással szembeni jó ellenállás a méretstabilitással kombinálva biztosítják, hogy a SLEIPNER ideális alapanyag felületi bevonatok készítésére. NITRIDÁLÁS ÉS NITROKARBURÁLÁS a nitridálás és nitrokarburálás kemény felületi réteget eredményez igen jó kopásállósággal és hidegfelhegedés elleni védelmet.
+0,10 +0,05
Szélesség Hossz
0
A felületi keménység értéke nitridáláskor ca. 1100 HV0,2kg. A kéreg vastagságát az alkalmazás határozza meg.
–0,05 Vastagság –0,10 200
300
400
500
600
Megeresztési hõmérséklet °C
MÉLYHÛTÉS Azokat az alkatrészeket, melyeknél a méretstabilitás fontos, mélyhûteni kell. A mélyhûtés csökkenti a maradék ausztenitet és növeli a keménységet, ld. diagram. Ausztenitesítés: 1030°C/30 perc. Megeresztés: 2 x 2 óra különbözõ hõmérsékleteken.
Keménység és maradék ausztenit a megeresztés és mélyhûtés függvényében Kezelés nélkül Mélyhûtés
Keménység HRC 75 70 Keménység 65 60 55 50 Maradék ausztenit 45 40 35 150 250 350
Maradék ausztenit % 24 21 18 15 12 9 6 3 0 450 550 650
Megeresztési hõmérséklet °C
6
Felületkezelés
PVD PVD-eljárás során (fizikai elgõzölögtetõ eljárás/Physical Vapour Deposition) kemény kéreg keletkezik 200°C és 500°C között. CVD A kemény kértget magasabb hõmérsékleten kb. 1000°C alakítják ki. Ebben az esetben az az ún. CVD-eljárást (kémiai kiválásos módszert/Chemical Vapour Deposition) alkalmazzák. Javasoljuk a szerszám ismételt edzését és megeresztését vákumkemencében ezután a felületkezelés után.
SLEIPNER
Forgácsolási adatok Az alábbi forgácsolási adatok irányértékek. Mindig figyelembe kell venni a helyi adottságokat és lehetõségeket, hogy a helyes értékeket meghatározzuk. További információkat tartalmaz az Uddeholm kiadványa „Schnittdaten-Empfehlungen”. Állapot: lágyítva kb. 235 HB
MARÁS Sík- és sarokmarás Marás keményfémmel Forgácsolási paraméter Nagyolás Simítás Vágósebesség (vc ) m/Min
110–180
180–220
Elõtolás (f z) mm/fog
0,2–0,4
0,1–0,2
Fogásm (a p) mm
ESZTERGÁLÁS
2–5
ISO Megmunk.csop. Esztergálás keményfémmel
Forgácsolásiparaméter Vágósebesség (v c) m/Min
100–150
Elõtolás (f) mm/f
0,2–0,4
150–200
2–4
0,05–0,3
0,5–2
K20, P20
0,5–3
K10, P15
–
Bevonatos keményfém
Maró Váltólapkás maró
Gyorsacél maró
Vágósebesség (v c ) m/Min
80–120
100–140
13–181)
Elõtolás (fz) mm/fog
0,006–0,20 2)
0,06–0,202)
0,01–0,352)
K10, P40
P15–P40
1)
Vágósebesség (v c) m/Min.
– 5 5–10 10–15 15–20
Tömör keményfém
Forgácsolási paraméter
ISO Megmunkálási csoport
FÚRÁS Spirálfúró gyorsacélból Fúróátmérõ mm
Maró típusa
17–22
0,05–0,2
Bevonatos keményfém
1)
P10–P20 Bevonatos keményfém
Szármarás
Fogásmélység(ap ) mm ISO Megmunkálási csop.
Esztergálás gyorsacéllal Simítás Simítás
Nagyolás
K20, P20 Bevonatos keményfém
–2
13–18* 13–18* 13–18* 13–18*
2)
Elõtolás (f) mm/f 0,05–0,10 0,10–0,20 0,20–0,25 0,25–0,30
Bevonatos gyorsacél fúróra vc 25–35 m/Min.
–
Bevonatos szármaróra gyorsacélból vc 30–35 m/Min. Függ a fogásmélységtõl és a maróátmérõjétõl.
KÖSZÖRÜLÉS A köszörülésre vonatkozó általános információk az alábbi táblázatban találhatók. Részletesebb adatok a „Schleifen von Werkzeugstählen” címû brosurában találhatók.
Keményfém fúró Köszörûkorongok
Fúró típus
Vágásiparaméter
Váltólapkásfúró
Vágósebesség (v c) m/Min
140–160
Elõtolás (f) mm/f
0,05–0,15
2)
Hûtõcsatornás Tömörkeményfém keményfém éllel 1)
80–100
45–55
0,10–0,252)
0,15–0,252)
Köszörülési eljárás
Lágyított
Edzett
Síkköszörülés Homlokköszörülés (Segment) Palástköszörülés Furatköszörülés Profilköszörülés
A 46 HV
A 46 GV
A 24 GV A 46 LV A 46 JV A 100 LV
A 36 GV A 60 KV A 60 IV A 120 JV
1)
Hûtõcstornás fúró, beforrasztott keményfémlapkával 2) Függ a fúró átmérõtõl
7
SLEIPNER HÕKEZELÉS HEGESZTÉS UTÁN
Hegesztés Szerszámacélok hegesztése akkor végezhetõ el sikeresen, ha az alábbiakat figyelembe veszik: 1. A hegesztési varratot gondosan elõ kell készíteni. 2. A javító hegesztést elõmelegítéssel kell végezni. Az elsõ két réteghez azonos elektróda átmérõt és áramerõsséget alkalmazzunk. 3. Az ívet a lehetõ legrövidebben tartsuk Az elektródát a hegesztendõ anyaghoz 90°-os szögben tartsuk, hogy az alámetschnitt zu vermeiden. Ennek érdekében az elektródát 75–80°-os szögben tartsuk az elõtoló mozgáshoz képest. 4. Nagyobb javításoknál célszerû az elsõ réteghez lágy hozaganyagot alkalmazni. (Pufferréteg).
HEGESZTÕANYAGOK WIG-Elektródák Hozaganyag Typ AWS ER312 UTP A67S UTP A696 CastoTig 5*
Keménység hegesztés után 300 HB (Pufferréteghez) 55–58 HRC 60–64 HRC 60–64 HRC
*A megnövekedett repedésveszély miatt 4 rétegnél többet nem szabad hegeszteni.
MMA (SMAW) hegesztõelektródák Hozaganyag Typ AWS E312 CASTOLIN 2 UTP 67S UTP 69 CASTOLIN 6
Keménység hegesztés után 300 HB (Pufferréteghez) 54–60 HRC 55–58 HRC 60–64 HRC 60–64 HRC
ELÕMELEGÍTÉSI HÕMÉRSÉKLET A hõmérsékletet a javítás ideje alatt állandó értéken kell tartani. lágyított
edzett
Keménység
230 HB
Elõmelegítési hõmérséklet
250°C
250°C
Max. Interpasshõmérséklet
400°C
400°C
8
60–62 HRC
LÁGYÍTOTT Kem. Hûtésisebesség Hõkezelés
EDZETT
230 HB
60–62 HRC
20-40 C/h az elsõ két órában azután szabad levegõn Lágyítás Edzés Megeresztés
Megereszt. 10-20C az utolsó megeresztési hõmérséklet alatt
További információk az alábbi kiadványban ,,Schweißen von Werkzeugstahl”.
Lángedzés Autogen berendezést alkalmazzunk (Oxigén-acetilén) 800-1200 liter/óra kapacitással. Az oxigénnyomás 2,5 bar, az acetilén nyomás 1,5 bar. Semleges lánggal.
Hõmérséklet: 980–1020°C, hûtés szabad levegõn. A felületi keménység általában 58-62 HRC között van, és 3-3,5 mm mélységben a keménység értéke kb. 41 HRC.
Szikraforgácsoló megmunkálás Ha az acélt edzett-megeresztett állapotban szikraforgácsolni kell, ajánlatos a megmunkálást egy "simítással" (alacsony áram, magas frekvencia) befejezni. Optimális eredmény elérésére a felületi réteget mechanikusan (pl. csiszolással) el kell távolítani. Végül a szerszámot ismét kb. 25°C -al az utolsó megeresztési hõmérséklet alatt feszültségmentesíteni kell. Nagyméretû vagy bonyolult alakú alkatrészeknél a SLEIPNER-t a szekundermaximum felett >500°C kell megereszteni (Magas hõmérsékletû megeresztés).
SLEIPNER
Az UDDEHOLM hidegmunkaacélok tulajdonságainak összehasonlítása ANYAGTULAJDONSÁGOK ELLENÁLLÁS A TÖNKREMENETELI MECHANIZMUSOKKAL SZEMBEN
Uddeholm acél
Keménység/ Ellenállás a képlékeny Forgácsol- Köszörül- Mérettartósalakváltozással hatóság hetõség ság
Ellenállás az Abrazív Adhezív kopással kopással
Ellenállás a kifáradási repedésekkel szemben
Duktilitás/ Szívósság/ kipattogzás törés
ARNE ARNE CALMAX CALMAX RIGOR RIGOR SLEIPNER SLEIPNER
SVERKER 2121 SVERKER SVERKER 3 3 SVERKER VANADIS 44 VANADIS VANADIS VANADIS 66 VANADIS 10 VANADIS 10 VANADIS 23 VANADIS 23
9
