SZERSZÁMACÉL ISMERTETÕ
VIDAR™ SUPREME Melegmunkaacél
Überall, wo Werkzeuge hergestellt und verwendet werden
VIDAR SUPREME
Általános információk Alkalmazás A VIDAR SUPREME egy Cr-Mo-V-ötvözésû melegmunkaacél, jellemzõi: • A hirtelen hõmérsékletváltozásokkal és melegrepedésképzõdéssel szembeni ellenállás • Jó melegszilárdság • Kiváló szívósság és duktilitás hossz- és keresztirányban egyaránt Egyenletes és jó forgácsolhatóság • Kiváló átedzhetõség • Csekély edzési elhúzódás. Összetétel
%
Szabvány
Si 1,0
Mn 0,4
Cr 5,0
Mo 1,3
V 0,4
Lágyított ca.180 HB Narancs/vörös
A SZERSZÁMOK NAGYOBB ÉLETTARTAMA A ,,SUPREME” jelölés azt jelenti, hogy az acél speciális gyártástechnológiával és pontos folyamatvezérléssal készül, nagy tisztaságú és igen finom szövetszerkezettel rendelkezik. Ennek eredménye, hogy a VIDAR SUPREME a hagyományos módon gyártott X38CrMoV 51 típusú, (W.-Nr. 1.2343) acélnál jobb izotrópikus tulajdonságokkal rendelkezik. Ez a javított izotrópia különösen jelentõs azon szerszámoknál, melyek különösen magas mechanikai és termikus feszültségeknek vannak kitéve, pl. nyomásos öntõformák és kovácsolószerszámok. A gyakorlatban ez azt jelenti, hogy a szerszámokat kicsit magasabb keménységen (+2 HRC) lehet beépíteni anélkül, hogy a szívósság csökkenne. Mivel a magasabb keménység a melegrepedésképzõdéssel szembeni ellenállást növeli, várható a szerszám élettartamának növekedése. A VIDAR SUPREME megfelel minden ismert specifikációnak, mint nagyteljesítményû melegmunkaacél, pl. Volkswagen, Peugeot, Citroën, Renault és a Német Öntõk Szövetsége (VDG Merkblatt M 82).
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
Forma elem
Aluminium-, Ón-, ólom-, magnéziumhorganyötvözetek ötvözetek HRC HRC
Formaelemek Betétek, magok Beömlõk Mundstücke Kilökõ (nitridált ) Dugattyúk, töltõkamrák (általában nitridálva) Ausztenitesítésihõmérséklet
46–50 48–52 (ORVAR) (ORVAR) (ORVAR)
42–48 46–50 (ORVAR) (ORVAR) (ORVAR)
(ORVAR)
(ORVAR)
990°C
1000°C
W.-Nr. 1.2343, B H11, AISI H11, AFNOR Z38 CDV 5, UNI X37 CrMoV 51 KU, UNE X37 CrMoV 5
Szállítási állapot Színjelölés
C 0,38
NYOMÁSOS ÖNTÕFORMÁK
MELEGSAJTOLÓ SZERSZÁMOK Ausztenitesítésihõmérséklet (ca.)
Anyag Aluminium, magnézium Rézötvözetek Acél
1000°C 1000°C 1000°C
HRC 44–52 44–52 40–50
TOVÁBBI ALKALMAZÁSOK
Alkalmazás
Ausztenitesítésihõmérséklet (ca.)
HRC
Nagy igénybevételû hidegalakító szerszámok kivágáshoz, lyukasz1000°C táshoz, aprításhoz Anlassen bei 250°C
52–54
Zsugorgyûrûk (pl. keményfém szerszámhoz)
1000°C Anlassen bei 575–600°C
45–50
Kopásálló gépalkatrészek
1000°C Kern Anlassen bei 575°C 50–52 + Nitridálás felület ~ 1000 HV 1
950603
VIDAR SUPREME
Ütõmunka értékek bemetés nélküli próbákon 7 x 10 x 55 mm – a próbákat a 800 x 350 mm-es keresztmetszet különbözõ helyeirõl vették ki. Elõkészítés után 44 HRC-re lettek megedzve.
Tulajdonságok FIZIKAI TULAJDONSÁGOK Valamennyi próba 500 x 110 mm-es tömbbõl származik. Edzve és megeresztve 44 HRC-re. Értékek szobahõmérsékleten és magasabb hõmérsékleteken. Hõmérséklet
20°C
Sûrûség, kg/m 3
7800
Rugalmassági modulus 210 000 N/mm2
400°C
600°C
7670
7600
180 000
140 000
L TB S D L = Hosszirány B = Szélességirány D = Vastagságirány
Ütõmunka Joule
Hõtágulásiegyüttható /°C , 20°C-ra
–
Hõvezetési tényezõ W/m °C
24
12,5 x 10–6 13,0 x 10–6 28
30
Rand
300
Kern
200
100
MECHANIKAI TULAJDONSÁGOK Közelítõ szakítószilárdság értékek szobahõmérsékleten. Hosszpróbák, hõkezelés a próbaelõkészítés után, 1000°C/30 Min. + 610°C/2 + 2 óra.
Härte
44 HRC
Bruchfestigkeit, Streckgrenze, Bruchdehnung, Einschnürung,
Rm
1410 N/mm2
Rp0,2
1170 N/mm2
A5
12%
Z
50%
Átlagos ütõmunka értékek (Charpy-V) különbözõ megeresztési hõmérsékleteken. Keresztirányú próba, vastagság irány, középpont. A hõkezelés a próbaelõkészítés után történt, 1000°C/30 perc + 610°C/2 + 2 óra, 44 HRC.
0
LL
B T SD
L
B T
D S
Az alkalmazott vizsgáló berendezés felsõ terhelési határa 294 Joule. Ezzel a készülékkel egyik sem tört el. Ez igazolja a VIDAR SUPREME nagy szívósságát és duktilitását hossz- és keresztirányban egyaránt, még egy nagy keresztmetszetû rúd középpontjában is. Ezek a VIDAR SUPREME által mutatott értékek jelentõs javulást jelentenek a hagyományos technológiával gyártott acélokhoz képest.
Ütõmunka értékek (Charpy-V) különbözõ vizsgálati hõmérsékleteken. Austenitesítve 1000°C-on, megeresztve 610°C-on, 44 HRC-re.
Ütõmunka értékek – KV Joule
Ütõmunka értékek, Keresztpróba (vastagsági irány, középpont) KV Joule
35
100
30 80
25 20
60
15 10
40
5 0 0
100
200 300 400 500 600 Anlaßtemperatur (2 + 2 Stunden)
700°C
20 0
A 425–550°C hõmérsékleti tartományban a megeresztést a megeresztési ridegség veszélye miatt kerülni kell.
0
100
200 300 400 500 Vizsgálati hõmérséklet °C
600
3
VIDAR SUPREME
Melegszilárdság Hosszpróbák, austenitesítés1000°C-on, megersztve 610°C-on 44 HRC-re; A próbákat 10 percig a vizsgálati hõmérsékleten hõntartották, mielõtt a vizsgálatot megkezdték volna.
FESZÜLTSÉGMENTESÍTÉS Nagyoló forgácsolás után a szerszámot 650°C-on 2 órát hõn kell tartani. Ezután lassan 500°C-ig, majd tovább szabad levegõn lehûteni.
Rp0,2, Rm N/mm2
EDZÉS
1600 1400
Rm
1200 1000
Rp0,2
800 600 400 200 0 100%
Z
Elõmelegítési hõmérséklet: 600–850°C (általában két lépcsõben). Ausztenitesítési hõmérséklet: 990–1010°C, általában 1000°C. Hõntartás: 30–45 perc, ahol a hosszabb idõ a sófürdõben ill. fluidágyban történõ ausztenitesítésre vonatkozik. (Hõntartás = az ausztenitesítési hõmérsékleten tartás ideje attól az idõponttól számítva, amikor a mag hõmérséklete elérte a szükséges hõmérsékletet, a hûtési folyamat megkezdéséig.
80 60 A5 40
Az ausztenitesítés során a szerszámot a dekarbonizációtól és az oxidációtól védeni kell.
20 200
300
400 500 600 700 Vizsgálati hõmérséklet °C
Az idõ hatása magas hõmérsékleten a keménységre. Ausztenitesítés 1000°C-on, megeresztés 610°C-on 44 HRC-re. Keménység, HRC 50 45
HÛTÕKÖZEG
800
500°C
40 550°C
• Semleges gáz/levegõ nagy sebességgel. • Vákum (semleges gáz nagy sebességgel és elegendõ túlnyomással. • Melegfürdõ (Só vagy fluidágy) 500–550°C-on. • Melegfürdõ (Só vagy fluidágy) 180–220°C-on. • Meleg olaj. Fontos: 1. A hûtési folyamatot 50–70°C-on meg kell szakítani és a szerszámot azonnal meg kell ereszteni. 2. A szerszám optimális tulajdonságai akkor érhatõk el, ha a hûtés elegendõen gyorsan történik. A hûtés azonban ne legyen olyan gyors, hogy nagymértékû elhúródást vagy repedést okozzon.
35 30 650°C
A keménység, szemcsenagyság és maradék ausztenit az ausztenitesítési hõmérséklet függvényében.
600°C
25 20 1
10
100
1000
Idõ/óra
Szemcsenagyság ASTM Keménység, HRC 10 60 58 8
Hõkezelés LÁGYÍTÁS Az acélt oxidációtól védve 850°C-on hõn tartani. Ezután kemencében kb. 10°C/óra sebességgel 650°C-ig, végül levegõn hûteni.
Szemcsenagyság
52 50
4
46 2
8
48
6 Maradék ausztenit
44
4
42
2
980
4
Keménység
56 54
6
Maradék ausztenit %
990 1000 1010 1020 Ausztenitesítési hõmérséklet °C
VIDAR SUPREME
MEGERESZTÉS A megeresztési hõmérsékletet a kívánt keménység függvényében a megeresztési diagramból lehet meghatározni. Kétszeri megeresztés szükséges közbülsõ hûtéssel szobahõmérsékletre. A legalacsonyabb megeresztési hõmérséklet 180°C. A legrövidebb hõntartás 2 óra. A megeresztési ridegség elkerülésére a 425–550°C tartományt el kell kerülni (lásd a megeresztési diagramot).
MÉRETVÁLTOZÁSOK MEGERESZTÉS UTÁN Ausztenitesítési hõmérséklet: 1000°C. Hûtõközeg: olaj. Méretváltozás % +0,12 +0,08 +0,04 0 –0,04 –0,08 –0,12
Megeresztési diagram. Próba: 15 x 15 x 40 mm. Hûtés levegõn. Keménység, HRC 58 56 54 52 50 48 46 Ausztenitesítési44 hõmérséklet 1000°C 42 40 38 36 Maradék ausztenit 34 32 30 28 26
Maradék ausztenit %
8 6 4 2 0
MÉRETVÁLTOZÁSOK HÛTÉS UTÁN Probtest: 100 x 100 x 25 mm. Széless. %
800
Megjegyzés: A méretváltozások edzés és megeresztés során összeadadndók.
NITRDÁLÁS
100 200 300 400 500 600 700 800 Megeresztési hõmérséklet °C (2 + 2 óra)
Hossz %
Vastagság %
Öl min. –0,08 Härtetemp. 1000°C max. –0,15
–0,06 –0,16
0,00 +0,30
Luft min. –0,02 Härtetemp. 1000°C max. +0,03
–0,05 +0,02
+0,05
Vakuum/Inertgas min. +0,01 Härtetemp. 1000°C max. +0,02
–0,02 –0,04
+0,08 +0,12
Abschreckmedium
100 200 300 400 500 600 700 Megeresztési hõmérséklet °C (2 + 2 óra)
A nitridálás során kemény felületi réteg keletkezik, amely nagyon kopásálló. A nitridkéreg azonban nagyon rideg, megrepedhet vagy leválhat, ha ütésszerû igénybevétel, vagy hirtelen hõmérsékletváltozás éri. Minél vastagabb a réteg, annál nagyobb a rizikó, Nitridálás elõtt az acélt edzeni és megerszteni kell olyan hõmérsékleten, amely legalább 50°C-al a nitridálási hõmérséklet felett van. Nitridálás ammóniagázban 510°C-on vagy plazmanitridálás 75% hidrogén/25% nitrogén gázkeverékben 480°C-on 1000-1250 HV felületi keménységet eredményez. Általában a plazmanitridálás elõnyben részesítendõ, mert a N-potenciál pontosabban beállítható; különösen kerülni kell az ún. fehér réteg kialakulását, ez rendkívüli módon káros melegalakító szerszámok esetében. Azonban egy gondosan elvégzett gáznitridálással is jó eredmények érhetõk el.
PLAZMANITRIDÁLÁS 75% H2/25% N2
Nitridálási idõ Stunde 10 30 60
Nitridálási mélység, mm Plazma 75%H 2/25%N2 Gáz 480°C 510°C 0,13 0,22 0,30
0,10 0,23 0,30
* Nitridálási mélység = A felülettõl mért távolság, ahol a keménység 50 HV -vel nagyobb, mint az alapkeménység
>0,3 mm-nél vastagabb kéreg melegalakító szerszámokhoz nem javasolt. AVIDAR SUPREME lágyított állapotban is nitridálható. Ezesetben a keménység és a kéregvastagság is kisebb lesz. 5
VIDAR SUPREME
Szármarás
SÓFÜRDÕS NITRIDÁLÁS/ NITROCARBURÁLÁS
Maró típusa
A sófürdõs nitridálást, pl. teniferkezelést, speciális sófürdõben végzik kb. 570°C-on. a nitridálási idõ általában 1 óra. Az így elérhetõ keménység kb. 950– 1000 HV, a kéregvastagság 50–80 µm.
Marás Forgácsolási- Tömör váltólapkásparameterek keményfém maróval Vágósebesség (v c) m/Min.
Javasolt forgácsolási adatok
0,03–0,2
Megmunkálási csoport ISO 1) 2)
130–180
351)
0,08–0,22)
0,05–0,352)
70
Elõtolás (fz) mm/fog
2)
Gyorsacél maróval
K10, P40
P20–P30
–
Besvonatos szármaró gyorsacélból vc ³ 45 m/Min. Függ a radiális fogásmélységtõl és a maró átmérõjétõl
Az alábbi forgácsolási adatok irányértékek, a mindenkori helyi adottságokhoz kell igazítani. FÚRÁS Spirálfúró gyorsacélból
ESZTERGÁLÁS Keményfém Forgácsolásiparaméterek
Nagyolás
Vágósebesség (vc) m/Min.
150–200
Elõtolás (f) mm/f
0,3–0,6
Fogás mm
(a p )
2–6
Megmunkálásicsoport ISO
P20–P30 Bevonatos keményfém
Simítás
200–250
30
–0,3
–0,3
–2
–2
P10
(v c)
Elõtolás (fz) mm/fog (a p )
Megmunkálásicsoport ISO
6
v
c
Fúró típusa
Vágósebesség (vc) m/Min.
Marás gyorsacéllal Simítás
~24 m/Min.
váltólapkás fúró
Tömör keményfém
Hûtõcsatornás fúró keményfém éllel 1)
180–220
80
60
0,10–0,25 2)
0,15–0,25 2)
0,03–0,10
2)
1)
Hûtõcsatornás fúró, beforrasztott keményfém éllel
2)
Függ a fúróátmérõtõl
KÖSZÖRÜLÉS
Vágósebesség m/Min.
Fogás mm
0,08–0,20 0,20–0,30 0,30–0,35 0,35–0,40
Keményfém fúró
Elõtolás (f) mm/f
Simítás
17* 17* 17* 17*
*) Bevonatos gyorsacél esetén
Vágóparaméterek
Sík- és sarokmarás
Nagyolás
Elõtolás (f) mm/ford
–
Bevonatos keményfém vagy Cermet
Marás keményfémmel
Vágósebesség (vc), m/Min
–5 5–10 10–15 15–20
Simítás
MARÁS
Forgácsolásiparaméterek
Fûróátmérõ Ø mm
Gyorsacél
160–210 0,2–0,4 2–5
210–280 0,1–0,2 –2
P20–P40
P10–P20
Bvonatos keményfém
Bevonatoskeményfém vagy Cermet
35 0,1
Általános ajánlások találhatók az alábbi táblázatban találhatók. további információkat a "Szerszámacélok köszörülése" címû Uddeholm kiadványból lehet nyerni.
–2 –
Köszörülési eljárás Síkköszörülés Homlokköszörülés (Szegmens) Palástköszörülés Furatköszörülés Profilköszörülés
Ajánlott köszörû korongok Lágyított Edzett A 46 H V A 24 G V A 46 LV A 46 J V A 100 L V
A 46 GV A 36 HV A 60 JV A 60 IV A 120 JV
VIDAR SUPREME
Hegesztés A szerszámacélok hegesztése akkor végezhetü el biztonsággal, ha azt nagy gonddal végzik el (Megfelelõ munkahõmérséklet, a varrat elõkészírtése, a megfelelõ hegesztõanyag és technológia megválasztása)
Hegesztõ eljárás Munkahõmérséklet Hozaganyag Hegesztés utáni keménység
WIG 325–375°C
Szikraforgácsoló megmunkálás Ha az acél edzett és megeresztett állapotában szikraforgácsolásra kerül, utána ismételten meg kell ereszteni, kb. 25°C-al az utolsó megeresztési hõmérséklet alatt.
Kézi ívhegesztés 325–375°C
QRO 90 TIG-WELD
QRO 90 WELD
48–51 HRC
48–51 HRC
Keménykrómozás Keménykrómozás után a darabot feszültségcsökkentés céljából 180°C-on 4 órát meg kell ereszteni, hogy a hidrogénridegség elkerülhetõ legyen.
Hõkezelés hegesztés után: Edzett Megeresztés 10–20°C-al az utolsó állapot megeresztési hõmérséklet alatt. Lágyított állapot
Az acélt oxidációtól védve 850°C-on hõntartani. Ezután kemencében kb. 10°C/óra sebességgel 650°C-ra, majd végül levegõn lehûteni.
Részletesebb információk a "Szerszámacélok hegesztése" címû Uddeholm kiadványban találhatók, vagy a hegesztõanyagok gyártójától szerezhetõk be.
7
