SZERSZÁMACÉL ISMERTETÕ
STAVAX® ESU Korrózióálló szerszámacél mûanyag formákhoz
Überall, wo Werkzeuge hergestellt und verwendet werden
STAVAX ESU
941104 2
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.
STAVAX ESU
Általános információk
Felhasználási területek
A STAVAX ESU egy króm-ötvözésû, rozsdamentes szerszámacél az alábbi tulajdonságokkal : • jó korrózióûllósûg • jó polírozhatóság • jó kopásállóság • jó forgácsolhatóság • jó mérettartósság edzéskor
Mivel az Uddeholm STAVAX ESU jelû szerszûmacélja mindenfajta szerszámhoz alkalmazható, ez az acél a speciális tulajdonságai révén különösen az alábbi követelmények esetén javasolható:
Összefoglalva a tulajdonságai alapján ez az acél rendkívüli teljesítményre képes. Gyakorlati elõnyeit a jó korrózióállóság mellett mûanyagformák esetében az alábbiak szerint foglalhatjuk össze : • Alacsonyabb karbantartási költségek. A felület megtartja eredeti felületi állapotát még hosszabb felhasználás során is. Nyirkos helyen történõ tárolás esetén (Levegõpáratartalma) A szerszámot nem szükséges különleges védelemmel ellátni. • Alacsonyabb gyártási költségek. Mivel a hûtõcsatornák a szerszámban nem rozsdásodnak, mint a hagyományos acéloknál, a hõátadási tényezõ a szerszám teljes élettartama alatt, ugyanúgy, mint a hûtési teljesítmény változatlan marad (nincs lerakódás). Ezáltal állandó ciklusidõvel lehet dolgozni. Ezek az elõnyök párosítva anagy kopásállósággal a STAVAX ESU esetében, a szerszámgyártók és felhasználók számára lehetõvé teszi karbantartást alig igénylõ, hosszú élettartamú formák elõállítását, aminek következménye a kedvezõ szerszámköltségek biztosítása.
•
Korrózíóállóság Korrozív hatású mûanyagok feldolgozása, PVC stb., olyan formákhoz, melyek a tárolás vagy az üzemeltetés során párának, nyirkosságnak vannak kitéve.
•
Kopásállóság • Koptató hatású anyagok, ill. töltõanyagot tartalmazó mûanyagok. • Duroplasten fröccsszerszámokhoz • Nagyszériák formáihoz, pl. elektromos/elektronikus alkatrészek szerszámaihoz. • Egyszer használatos evõeszközök, edények
•
Kiváló felületi minõség • fOptikai alkatrészek, mint objektívek, napszemüvegek, és • orvosi eszközök, pl. fecskendõk és analitikai fiolák.
Formatípus Fröccsszerszámok: Thermoplaszt Duroplaszt
Ajánlott Keménység HRC 45–54 45–54
Szerszámok alaksajtoláshoz/ fröccsszerszámhoz
50–54
Flakonfúváshoz PVC, PET stb
45–54
Extrudáló szerszámokhoz
45–54
Megjegyzés: a STAVAX ESU elektrosalakos átolvasztással (ESU/ESR) készül. Az eljárás eredménye a rendkívüli tisztasági fokozat.
Összetétel
%
Szabványok
C 0,38
Si 0,9
Mn 0,5
Cr 13,6
V 0,3
(W.-Nr. 1.2083), (AISI 420)
Szállításiállapot
Lágyítva kb. 200 HB -re
Színjelölés
Narancs/fekete
Betétek STAVAX ESU-ból. Egyszer használatos polisztirol poharak szerszáma. Milliós darabszám szûk tûréssel és kiváló felületi minõséggel már a szerszámban le lett gyártva. 3
STAVAX ESU
A megeresztési hõmérséklet hatása a korrózióállóságra.
Tulajdonságok Edzve és megeresztve 50 HRC-re. Adatok szobahõmérsékleten és magasabb hõmérsékleten. Hõmérséklet
20°C
200°C
400°C
Sûrûség kg/m 3
7 800
7 750
7 700
200 000
190 000
180 000
Rugalmassági modul N/mm2
zunehmende Korrosionsbeständigkeit
FIZIKAI ADATOK
Korrózióállóság
100
Hõtágulásitényezõ /°C , 20°C-tól
—
Hõvezetési tényezõ W/m °C
16,0
20
24
Fajhõ J/kg °C
460
—
—
200
300
400
500
600
°C
Megeresztési hõmérséklet 11,0 x 10
-6
11,4 x 10 -6
Hõkezelés LÁGYÍTÁS Az acélt oxidációtól védve 780°C-ra hevítjük, hõntartjuk; azután kemencében ca. 10°C/óra sebességgel 650°C-ig, majd levegõn hûtjük.
SZAKÍTÓSZILÁRDSÁG SZOBAHÕMÉRSÉKLETEN A szakítószilárdsági értékek átlagos értékeknek tekinthetõk. Valamennyi próbatest 25 mm átmérõrõjû rúdból lett kimunkálva a hengerlési irányban. 1025 ±10°C-on edzve, olajban hûtve és a megadott keménységre megeresztve (kétzseri megeresztés). Keménység
54 HRC
50 HRC
45 HRC
Szakítószilárdság Rm N/mm2
050 22050
11780 780
11420 420
Folyáshatár Rp 0,2 N/mm2
11610 610
11460 460
11280 280
FESZÜLTSÉGMENTESÍTÉS Nagyoló megmunkálás után a szerszámot 650°C-ra hevítjük, ezen a hõmérsékleten 2 órát hõntartjuk. Azután kemencével lassan 500°C-ig, ezután levegõn hûtjük.
EDZÉS Elõmelegítési hõmérséklet: 600–850°C. Ausztenitesítési hõmérséklet: 1010–1050°C, általában 1020–1030°C.
KORRÓZIÓÁLLÓSÁG A STAVAX ESU-t nem támadják meg enyhén korrodáló anyagok, mint víz, vízgõz, gyenge szerves savak, nitrátok, karbonátok és más savak vizes oldatai. A STAVAX ESU akkor rendelkezik a legjobb korróziós tulajdonságokkal, ha kb. 250°C-on eresztik meg és tükörpolírozással munkálják meg. A STAVAX ESU-ból készült szerszámok jó korrózióállók, különösen, ha magas páratartalomban kell a gyártást és a tárolást végezni, vagy kémiailag agresszív mûanyagokat kell normál gyártási körülmények között megmunkálni.
Hõmérséklet °C 1020 1050
Hõntartás* Perc
Keménység megeresztés elõtt
30 30
56± 2 HRC 57± 2 HRC
* Hõntarás = Az az idõtartam, ami a mag edzési hõmérsékletre hevítésétõl a hûtés megkezdéséig telik el.
Az ausztenitesítés során a formát oxidációtól és dekarbonizációtól védeni kell.
HÛTÕKÖZEG
• Olaj. • Sófürdõ vagy fluidágy 250–550°C-on, ezután fúvott levegõvel hûteni.
• Vákumkemence túlnyomással • Fúvott levegõ. Az optimális tulajdonságok elérése érdekében a hûtést a lehetõ leggyorsabban kell végezni. Figyelembe kell venni azonban, hogy az elhúzódás elfogadható mradjon. A szerszámot azonnal meg kell ereszteni, amikor a hõmérséklet az 50–70°C-ot elérte. 4
STAVAX ESU
Keménység, szemcsenagyság és a maradék ausztenit az ausztenitesítési hõmérséklet függvényében.
MÉRETVÁLTOZÁSOK
Szemcseméret Keménység Maradék ausztenit % ASTM HRC 10 60 40 Szemcseméret 9 58 Hõntartás 60 Min. 8 56 30 7 54 6 52 5 50 20 4 48 3 46 Maradék ausztenit 10 2 44 Hõntartás 20 Min. 1 42 40 960 980 1000 1020 1040 1060 1080 °C Ausztenitesítési hõmérséklet
A méretváltozások az edzés és megeresztés során függenek a hõkezelési technológiától, az alkalmazott hõmérsékletektõl és a hûtõközegtõl. A szerszám mérete és geometriai kialakítása is mértékadó. Ezért szükséges az edzés elõtt mindig elegendõ megmunkálási ráhagyás tervezése, melynek irányértéke STAVAX ESU esetén 0,15%. Edzéskor Példa egy lap méretváltozására, melynek méretei 100 x 100 x 25 mm, és amely ideális feltételek mellett lett megedzve: Ausztenitisítésihõmérs. 1020°C
Szélesség Hossz % %
Olajhûtés
min. max.
+ 0,02 – 0,05
+ 0,02 – 0,03
+ 0,04
Sófürdõ
min. max.
+ 0,02 – 0,03
±0 + 0,03
– 0,04
Levegõ hûtés
min. max.
– 0,02 + 0,02
±0 – 0,03
±0
Vákum
min. max.
+ 0,01 – 0,02
±0 + 0,01
– 0,04
MEGERESZTÉS A megeresztési hõmérséklet az elérendõ keménység függvényében a megeresztési diagramból vehetõ. Kétszer kell megereszteni, közben szobahõmérsékletre hûteni. A legalacsonyabb megeresztési hõmérséklet 180°C. A hõntartási idõ legalább 2 óra.
Vastags. %
Megeresztési diagram Keménység HRC Maradék ausztenit % 14 60 Austenitesítési hõmérséklet 1050°C 12 55 50
10
1020°C
45
8
40
6 Maradék ausztenit 1030°C
35
4 2
30 25 100
200
300
400
500
600
0 700°C
Megeresztéskor Méretváltozás % + 0,16 + 0,12 + 0,08 + 0,04 0 – 0,04 – 0,08 – 0,12 100 200
300
400
500
600
700°C
Megeresztési hõmérséklet
Megeresztési hõmérséklet
Megj. 1: Megeresztés 250°C-on adja a legjobb kombinációt a szívósságra, keménységre és korrózióállóságra. Megj. 2: A fenti megeresztési görbék kis méretû próbákra vonatkoznak. A ténylegesen elérhetõ keménység a szerszám méretétõl függ.
Megjegyzés: A méretváltozásokat edzéskor és megeresztéskor össze kell adni.
Megj. 3: Magas ausztenitesítési hõmérséklet alacsony megeresztési hõmérséklettel kombinálva (<250°C) a szerszámban nagy maradó feszültségeket okoz. Ezt a kombinációt nagyméretû és/vagy bonyolult szerszámok esetében kerülni kell.
5
STAVAX ESU
Javasolt forgácsolási adatok Az alábbi forgácsolási adatok irányértékek, a helyi adottságokhoz, lehetõségekhez kell igazítani.
Szármarás Maró típusa
Vágósebesség (vc) m/Min.
Esztergálás keményfémmel
Esztergálás gyorsacéllal
Forgácsolásiparameterek nagyolás
simítás
Vágósebesség (v c) m/Min.
140–170
170–220
25
Elõtolás (f) mm/ford
0,3–0,6
–0,3
–0,3
Fogásmélység (a p ) mm Megmunkálási csoport ISO
Megmunkálási csoport ISO 1)
2)
–2
–2
P20–P30
P10
—
Bevonatos keményfém
Bevonatos keményfém vagy Cermet
251 )
0,08–0,202)
0,05–0,35 2)
P10–P20
—
K10, P40
Bevonatos
keményfém
Bevonatos gyorsacél szármaró esetén vc ~35 m/Min. Függ a radiális fogásmélységtõl és a maró átmérõjétõl.
simítás
2–6
gyorsacél
150–200
80
Elõtolás (f z) mm/fog 0,03–0,20 2 )
ESZTERGÁLÁS
Maró Váltólapka
Marásiparaméterek Keményfém
FÚRÁS Spirálfúró gyorsacélból Fúróátmérõ, Ø mm
Vágósebesség (vc) m/Min.
Elõtolás (f) mm/ford
–5 5–10 10–15 15–20
14* 14* 14* 14*
0,08–0,20 0,20–0,30 0,30–0,35 0,35–0,40
*) Bevonatos gyorsacélra vc ³20 m/Min.
Keményfém fúró Fúró típus
MARÁS Sík- és sarokmarás Marás keményfémmel Marásiparameterek Vágósebesség (vc) m/Min.
Nagyolás
180–260
Simítás
260–300
Marás gyorsacéllal Simítás
30
Hûtõcsatornás fúró Forgácsolási- Váltólapkás- keményfém- keményfém parameterek fúró fúró éllel 1) Vágósebesség (vc) m/Min.
180–230
80
60
Elõtolás (f) mm/ford
0,03–0,25 2)
0,10–0,252)
0,15–0,252)
1)
Elõtolás (f z) mm/fog 0,2–0,4 Fogásmélység (a p) mm Megmunkálási csoport ISO
0,1–0,2
0,1
2–5
–2
–2
P20–P40
P10–P20
—
Bevonatos keményfém
Bevonatos keményfém vagy Cermet
2)
Hûtõcsatornás fúró beforrasztott keményfém lapkával. Fúróátmérõtõl függ.
KÖSZÖRÜLÉS Általános érvényû információkat az alábbi táblázat tartalmaz. További adatok az Uddeholm ,Szerszámacélok köszörülése" címû ismertetõjébõl nyerhetõk. Technológia Síkköszörülés Homlokkoszörülés (Szegmens) Palástköszörülés Furatköszörülés Profilköszörülés
6
Javasolt köszörû korongok Lágyított Edzett A 46 H V
A 46 G V
A 24 G V A 46 L V A 46 J V A 100 L V
A 36 G V A 60 J V A 60 I V A 120 J V
STAVAX ESU
Hegesztés
Fotomaratás
A szerszámacélok hegesztése akkor végezhetõ el sikeresen, ha azt gondosan végzik (Elõmelegítés, a hegesztési varrat gondos elõkészítése, a megfelelõ hegesztési technológia és a hozaganyag kiválasztása. Ahhoz, hogy a polírozás és fotomaratás után
A STAVAX ESU nagyon homogén szövetszerkezettel és alacsony zárványtartalommal rendelkezik. Ennek megfelelõen az acél fotomaratásra alkalmas. A fotomaratással foglalkozó vezetõ cégek ismerik azt a speciális eljárást, melyet a STAVAX ESU jó korrózióállósága miatt alkalmazni kell.
a legjobb eredményt érjük el, fontos, hogy a hegesztésnél alkalmazott hozaganyag összetétele azonos legyen az alapanyagéval.
Technológia
WIG
Kéziívhegesztés
Munkahõmérséklet
200–250°C
Hegesztési hozaganyag
STAVAX TIG-WELD
STAVAX WELD
Hegesztés utáni keménység
54–56 HRC
54–56 HRC
200–250°C
Hõkezelés a hegesztés után: Edzett állapot Megeresztés 10–20°C-al az utolsó megeresztési hõmérséklet alatt. Lágyított állapot
Részletesebb információkat az Uddeholm ,,Szerszámacélok fotomaratása" címû kiadványa tartalmaz.
Oxidációtól védve 780°C-ra hevítve, ott hõntartva, majd kemencében ca. 10°C/óra sebességgel 650°C-ra majd levegõn lehûtve.
Részletesebb információkat az Uddeholm ,,Szerszámacélok hegesztése" címû kiadványa tartalmaz.
Polírozás A STAVAX ESU edzés és megeresztés után kiváló polírozhatósággal rendelkezik. Összehasonlítva más Uddeholm formaacéllal itt kissé eltérõ polírozási technikát kell alkalmazni. Az alapvetõ különbség, hogy a finomcsiszolást illetve a polírozást kisebb lépcsõkben kell végezni, és a polírozást nem szabad durva köszörült felületen megkezdeni. Ezenkívül fontos, hogy a polírozást be kell fejezni, amikor az elõzõ fokozat karcai már eltûntek (túlpolírozás veszélye). Részletesebb információkat tartalmaz az Uddeholm ,,Szerszámacélok polírozása" címû kiadványa.
Átlátszó mûanyag edények szerszáma STAVAX ESU -ból.
7
A STAVAX ESU POLÍROZÁSA Í A felületet úgy kell megcsiszolni (köszörülni), hogy a korábbi megmunkálás nyomai teljesen eltûnjenek, azaz ha a szerszám szikraforgácsolva volt, valamennyi a szikraforgácsolással befolyásolt felületi réteget el kell távolítani. Ez valamennyi elõzetes megmunkálási folyamatra érvényes. • KÖSZÖRÜLÉS (CSISZOLÁS) A köszörülés (csiszolás) a legfontosabb folyamat. Ha a felület a köszörülés után nem megfelelõen síma, a követõ polírozás során a túlpolírozás veszélye igen nagy. A felületet 180-220-as (75-65 µm), 320-360-as (40-46 µm) esetleg 800-as (7565 µm) és 1200-as (15 µm) FEPA szemcsemérettel kell csiszolni. Az utolsó csiszolási folyamat során, ha ez lehetséges, a csiszolási irányt 2 - 3 ízben változtatni kell és a csiszolási nyomást fokozuatosan csökkenteni kell. Erre azért van szükség, hogy a lehetõ legsímább felületet kapjuk, mielõtt a polírozást megkezdenénk. • ELÕPOLÍROZÁS Í Az elõpolírozást 15 µm -es gyémántpasztával kezdjük el. Polírozókendõ : selyem (kemény polírkendõ). A polírozást nem szabad száraz állapotban végezni. A polírozási idõ kb. 5 perc/cm2. Nem szabad túl nagy polírozási nyomást alkalmazni. Ha valamennyi csiszolási nyomot eltávolítottuk, a felületet gondosan meg kell tisztítani., majd ugyanezt a polírozási folyamatot 6µm -es gyémántpasztával meg kell ismételni. Esetleg szükséges lehet egy közbensõ fokozat 9 µm-es gyémántpasztával, különösen ha a felület nagyon nagy. • KÉSZREPOLÍÍROZÁS Készrepolírozáshoz gyapjúkendõt (nem filcet) és 3 µm-es gyémántpasztát használjunk. Alacsony sebességgel, bõ kenõanyaggal és kis nyomással polírozzunk. Vigyázat, fennáll a gödrösödés veszélye ! Esetleg még egy polírozás beiktatható 1 µm-es gyémántpasztával, bársonnyal alacsony nyomással és kis sebességgel. • FIGYELMEZTETÉS Figyeljünk arra, hogy a túlpolírozás veszélye puha polírozókendõk, magas polírozási nyomás és kevés kenõanyag alkalmazása esetén megnõ. Valamennyi csiszolási nyomot a 15 µm-es gyémántpasztával végzett elõpolírozás során el kell távolítani, különben a felületen pórusok maradnak, melyek a polírozási folyamat során felerõsödnek. A jól polírozott felület feltétele a sikeres elõpolírozás !
