Hidegalakító szerszámacélok ThyssenKrupp Ferroglobus TK
BORÍTÓ 2 (2. oldal)
Tartalomjegyzék 3 Általános információk 4 Hidegalakító szerszámacélok típusai és tulajdonságai a felhasználási cél függvényében 5 Hidegalakító szerszámok választékának és kémiai összetételének áttekintése 6 Anyagkiválasztási javaslat hidegalakító szerszámokhoz 7 Az egyes minôségek paramétereinek áttekintése terhelhetôségük szerint 7 Anyaglapok Thyrodur 1730 8 Thyrodur 2067 9 Thyrodur 2080 10 Thyroplast 2210 12 Thyroplast 2312 14 Thyrodur 2327 16 Thyrodur 2360 17 Thyroplast 2361 18 Thyrodur 2363 19 Thyrodur 2379 20 Thyrodur 2436 22 Thyrodur 2510 24 Thyrodur 2550 25 Thyrodur 2709 26 Thyrodur 2721 27 Thyroplast 2738 28 Thyrodur 2746 30 Thyrodur 2767/2767 supra 31 Thyrodur 2826 32 Thyrodur 2842 33 Thyrodur 2990 34 Thyrapid 3343 35 Feldolgozási javaslatok 36 Szerszámacél minôségek nemzetközi összehasonlítása 40 Keménység-összehasonlító táblázat 42
4 Általános információk Thyssen-EWK a hidegalakító-szerszámok gyártásához a következõ anyagminõségeket ajánlja 1.1730 (C45W3) mûanyag-feldolgozó szerszámok házai, amelyeket elônemesített állapotban szállítunk. Normál és javított teljesítményû hidegalakító szerszámok 1.2080/K1 a hidegalakító szerszámok standardja, jelentôségét Nyugat-Európában elveszítette, helyette a 1.2436 minôséget ajánljuk. 1.2210/W8 tipikus lyukasztó, kidobóelemek acélminôsége (ezüstacél) 1.2360 faipari késekhez igen jó, szobahômérséklet alatt is 1.2363 nagyon jól polírozható, hegesztéssel javítható acél, tipikusan az autóipari nagyméretû kivágószerszámok anyaga 1.2379/K8 nagyteljesítményû hidegalakító szerszámacél, teljesítménye nitridálással fokozható 1.2436 hidegalakító szerszámok alapminôsége, hôkezelése megegyezik 1.2080 minôséggel, wolframtartalma miatt kopásállóbb, igen jól használható késanyagként is 1.2550/W6 rendkívül szívós anyag, dinamikus igénybevételekre, vastagabb lemezekhez 1.2709 kikeményedô anyag, igen jó elôfeszített szerszámok köpenyeként 1.2767 szívós anyag 6-12 mm vastag lemezek feldolgozásához, prégeléshez, húzópofákhoz 1.2826 patronokhoz és egyéb rúgózó elemekhez 1.2842/M1 hidegalakító acélok standardja, kis- és középsorozatú gyártáshoz Nagyteljesítményû hidegalakító szerszámacélok TES 821 ESU növelt teljesítményû hidegalakító szerszámacél 1.3343 (R6) nagyteljesítményû gyorsacél általános felhasználásra TSP-4 nagyteljesítményû porkohászati gyorsacél igényes tömeggyártáshoz (információk részletesen a porkohászati termékek katalógusában) Edzhetõ keményfém (Ferro-Titanit) FeTi C Special FeTi WFN 150 C-os üzemi hômérsékletig 450 C-os üzemi hômérsékletig
5 Hidegalakító szerszámacélok típusai és tulajdonságai a felhasználási cél függvényében A hidegalakító szerszámacélok kiválasztásánál hasonlóan a többi szerszámacél fajtához a kopásállósági és szívóssági tulajdonságok kompromisszuma szerint kell a szükséges anyagminôséget kiválasztani, amelyhez kiegészítésként az átedzhetôséget kell még figyelembe venni. A kiválasztás elôsegítéséhez a következô táblázatok nyújtanak segítséget. Csoport Acélok típusa Tulajdonságok és a fõbb felhasználási célok 1. Ötvözetlen szerszámacél Kéregszerûen csak csekély keresztmetszetben edzôdnek át. Szerszámként ott használhatók, ahol egy kemény és kopásálló felület szükséges, amely mellett a szívós mag szükséges a törési veszély elkerülésére. Általában szerszámházként használják, pl.: 1.1730 Ötvözött A jó szívósság és a közepes kopásállóság miatt a kis- és középsorozatú termékekhez ajánlott. 2. hidegalakító A különösen a szívósságra igénybevett szerszámoknál, mint például a nagytömegû prégelô, szerszámacélok evôeszközgyártó szerszámokhoz nikkelötvözésû acélokat javasolunk, mint pl.: 1.2767 3. Erõsen ötvözött ledeburitos krómacélok Hidegalakításhoz, ahol nagyon nagy a kopás igénybevétel, melynek okán ezen acélok nagy szén- és krómtartalmuk miatt kemény és kopásálló karbidokat képeznek, de a szívósságuk kisebb, mint a 2. csoportba tartozó acéloknak. Nagyobb szívósságot, jó éltartósságot közel azonos kopásállóság mellett a csökkenô széntartalom és az 1% vanádiumtartalom eredményez, mint pl.: az 1.2379, amely a klasszikus 12% krómtartalmú ledeburitos acélok (1.2080-1.2601) továbbfejlesztése. Mesterségesen Ebben az esetben a kikeményítés során csak igen csekély méretváltozás lép fel, emiatt a 4. kikeményedõ kikeményítés elôtt az alkatrész készremunkálható. Ezen anyagokat a szerszámok foglalataként, acélok zsugorgyûrûként használják, mint pl.: 1.2709 Gyorsacélok Jellemzô tulajdonságuk a nagyon jó kopásállóság és üzemi keménység még kielégítô szívósság mellett. A gyorsacélokat növekvô mértékben használják a hideg-tömegalakításban 5. bélyegként és matricaként, valamint kivágó- és sajtolószerszámként. Nagyobb megeresztési hômérsékletük miatt valamennyi felületbevonási technológiára (diffúziós és bevonatolási) alkalmasak. 6. Porkohászati acélok A porkohászati lehetôségek fejlôdéseként legyártott acélok többrétegûek, pl. a gyorsacélbázison kialakított TSP 4, vagy a ledeburitos krómacélbázison kialakított TSP 10. Növekvô részarányuk valamennyi hidegalakító és vágószerszámnál, amelyeknél nagy nyomószilárdság, nagy szívósság és kopásállóság szükséges, mint pl. a nagy szilárdságú karosszérialemezek, erôsen ötvözött anyagból készült hidegfolyatott alkatrészek feldolgozása. Az egyes anyagminôségek fenti táblázat szerinti csoportbeosztását a következô táblázat tartalmazza.
6 Hidegalakító szerszámok választékának és kémiai összetételének áttekintése Csoport Típus ill. Rövid jelölés Kémiai összetétel (Irányérték %-ban) anyagszám DIN AISI C Si Mn Cr Mo Ni V W Co Ti 1 1730 1.1730 C45W SAE 1045 Mod. 0.45 0.30 0.70 2 2067 1.2067 102 Cr6 L 3 1.00 1.50 3 2080 1.2080 X 210 Cr 12 D 3 2.00 12.00 2 2210 1.2210 115 Cr V 3 L 2 1.20 0.70 0.10 2 2344 1.2344 X 40 Cr Mo V 51 H 13 0.40 1.00 5.30 1.40 1.00 2 2360.10 1.2360 X 48 Cr Mo V 811 0.50 1.20 7.30 1.50 0.60 0.40 2 2363 1.2363 X 100 Cr Mo V 51 A 2 1.00 5.30 1.10 0.20 3 2379 1.2379 X 155 Cr V Mo 121 D 2 1.55 12.00 0.70 1.00 3 2436 1.2436 X 210 Cr W 12 D 6 2.10 12.00 0.70 2 2510 1.2510 100 Mn Cr W 4 O 1 0.95 1.10 0.60 0.10 0.60 2 2550 1.2550 60 W Cr 7 S 1 0.60 0.60 1.10 0.20 2.00 4 2709 1.2709 X 3 Ni Co Mo Ti 1895 0.03 5.00 18.00 10.00 1.00 2 2721 1.2721 50 Ni Cr 13 6 F 7 0.55 1.10 0.10 3.20 2 2767 1.2767 X 45 Ni Cr Mo 4 0.45 1.40 0.30 4.00 2 2826 1.2826 60 Mn Si 4 S 4 0.60 1.00 1.10 0.30 2 2842 1.2842 90 Mn Cr V 8 O 2 0.90 2.00 0.40 0.10 3 821ESU X 110 Mo Cr Mo Nb V 82 1.10 0.90 0.40 8.25 2.15 0.30 + Nb 5 3343 1.3343 HS 652 M 2 0.90 4.10 5.00 1.90 6.40 6 TSP 1 X 80 Mo Co V Nb 331 0.80 3.00 1.10 3.00 + Nb 6 TSP 4 HS 654 M 4 1.30 4.30 4.80 4.10 5.40 6 TSP 10 X 240 V Cr Mo 1051 2.45 0.90 5.20 1.30 9.80
7 Anyagkiválasztási javaslat hidegalakító szerszámokhoz kivágás hideg tömegalakítás hideghengerlés granulálás élhajlítás segédeszközök sajtolás prégelés egyengetés aprítás vezetékek szerszámházak darabolás hidegfolyatás profilhajlítás egyebek mélyhúzás Thyrodur 1730 készülékek Thyrodur 2067 Thyrodur 2080 Thyroplast 2312 szerszámház Thyrodur 2327 Thyrodur 2360 Thyrodur 2324 Thyrodur 2362 Thyrodur 2363 Thyrodur 2379 Thyrodur 2395 Thyrodur 2396 Thyrodur 2436 Thyrodur 2510 Thyrodur 2550 kések Thyrodur 2709 armirozás Thyrodur 2721 Thyrodur 2746 Thyrodur 2767 Thyrodur 2826 befogók, patronok Thyrodur 2842 mérôeszközök Thyrodur 3343 Az egyes minõségek paramétereinek áttekintése a szerszámacélok terhelhetõsége szerint Terhelhetõségi fokozat Acél típusszáma Keménység Átedzhetõség Szívósság Kopásállóság Thyrodur 2067 Thyrodur 2510 1 Thyrodur 2550 ++ + + + 2 Thyrodur 2842 Thyrodur 2826 Thyrodur 2362 Thyrodur 2363 Thyrodur 2327 ++ ++ + ++ Thyrodur 2360 Thyrodur 2080 Thyrodur 2379 3 Thyrodur 2436 +++ +++ 0 +++ Thyrapid 3343 Thyrodur 2396 Thyrodur 2709 4 Thyrotherm 2343/44 + +++ +++ + Thyrodur 2767 0-tól +++ növekvô érték
8 Anyaglap Thyrodur 1730 Anyagszám: 1.1730 Rövid jelölés: C45W AISI: W1 Magyar megfelelôje: C45W3 Kémiai összetétel C Si Mn 0,45 0,3 0,7 Irányérték %-ban Anyag jellemzõ tulajdonsága Rétegedzésû, kemény felület, szívós mag Felhasználási javaslatok Szerszámházak alapanyaga, pl. mûanyag-feldolgozó és nyomásos öntô szerszámoknál. Szállítási állapot kb. 650 N/mm 2 Kéziszerszámok, fogók, valamint mezôgazdasági alkatrészek. Lágyítás C Lehûlés Lágyítási keménység HB 680710 kemencében max. 190 Edzés C Közeg Keménység edzés után HRC 800830 víz 57 Megeresztés C 100 200 300 350 HRC 57 54 49 42 Megeresztési görbe
Anyaglap Thyrodur 2067 Anyagszám: 1.2067 Rövid jelölés: 102Cr6 AISI: Magyar megfelelôje: K4 9 Kémiai összetétel Irányérték %-ban C Si Mn Cr Mo Ni V W Co Ti S 1,00 0,20 0,35 1,50 Anyag jellemzõ tulajdonsága Olajedzésû anyag, csekély beedzôdési mélységgel, kopásálló Fizikai tulajdonságok Hôvezetô képesség W/(mxK) C 20 350 700 33,0 32,2 31,4 Felhasználási javaslatok Hideg pilgerezô hengerek és pofák, menetvágó szerszámok, idomszerek, tüskék a papír és a faipar részére, hidegfolyató és nyomószerszámok, peremezôgörgôk, vágó- és körvágókések. Lágyítás C Lehûlés Lágyítási keménység HB 710750 kemencében max. 225 Edzés C Közeg Keménység edzés után HRC 830860 olaj v. melegfürdô 64 180220 C Megeresztés C 100 200 300 400 500 600 HRC 64 61 56 50 44 36 Idõ-hõmérséklet átalakulási diagram folyamatos hûtés esetén Megeresztési görbe Hômérséklet C-ban Keménység HV 10 Idô mp-ben Idô percben Idô órában
10 Anyaglap Thyrodur 2080 Anyagszám: 1.2080 Rövid jelölés: X210Cr12 AISI: D3 Magyar megfelelôje: K1 Kémiai összetétel Irányérték %-ban C Si Mn Cr Mo Ni V W Co Ti S 2,00 0,30 0,30 12,00 Anyag jellemzõ tulajdonsága 12 % krómtartalmú ledeburitos acél, jó kopásállósággal Fizikai tulajdonságok Hôtágulási együttható 10 6 m/(mxk) C 20100 20200 20300 20400 20500 20600 20700 10,8 11,7 12,2 12,6 12,8 13,1 13,3 Hôvezetô képesség W/(mxK) C 20 350 700 16,7 20,5 24,2 Felhasználási javaslatok Lemezkivágó szerszámok 4 mm vastagságig, sorjázószerszámok, papír- és mûanyagkivágó szerszámok, hossz- és keresztvágó kések 2 mm lemezvastagságig. Húzó- és mélyhúzó szerszám, famegmunkáló szerszámok, vezetôlécek, mûanyagszerszámokhoz, profilkivágó szerszámokhoz, profilirozó görgôk. Lágyítás C Lehûlés Lágyítási keménység HB 800840 kemencében max. 250 Edzés C Közeg Keménység edzés után HRC 930960 olaj 64 950980 levegô 30 mm-ig Megeresztés C 100 200 300 400 500 600 HRC 63 62 59 57 54 46
Anyaglap Thyrodur 2080 Anyagszám: 1.2080 Rövid jelölés: X210Cr12 AISI: D3 Magyar megfelelôje: K1 11 Idõ-hõmérséklet átalakulási diagram folyamatos hûtés esetén Megeresztési görbe Hômérséklet C-ban Keménység HV 10 Idô mp-ben Idô percben Idô órában
12 Anyaglap Thyroplast 2210 Anyagszám: 1.2210 Rövid jelölés: 115CrV3 AISI: L2 Magyar megfelelôje: W8 Kémiai összetétel C Cr Ni Mo V 1,20 0,70 0,1 Irányérték %-ban Anyag jellemzõ tulajdonsága Kopásálló Cr-V ötvözésû hidegmegmunkáló acél. Fizikai tulajdonságok Hôtágulási együttható 10 6 m/(mxk) C 20100 20200 20300 20400 20500 20600 20700 10 12,7 13,7 14,2 14,9 15,8 16,8 Hôvezetô képesség W/(mxK) C 20 350 700 33,5 32,0 31,0 Felhasználási javaslatok Lyukasztók, kidobók, vezetôcsapok, spirál és menetfúrók. Lágyítás C Lehûlés Lágyítási keménység HB 715750 kemencében max. 220 Edzés C Közeg Keménység edzés után HRC 780840 olajban 64 780810 vízben Megeresztés C 100 200 300 400 500 600 HRC 64 62 57 51 44 36
Anyaglap Thyroplast 2210 Anyagszám: 1.2210 Rövid jelölés: 115CrV3 AISI: L2 Magyar megfelelôje: W8 13 Idõ-hõmérséklet átalakulási diagram folyamatos hûtés esetén Megeresztési görbe Hômérséklet C-ban Keménység HV mp Idô perc
14 Anyaglap Thyroplast 2312 Anyagszám: 1.2312 Rövid jelölés: 40CrMnMoS86 AISI: P 20 + S Magyar megfelelôje: Kémiai összetétel C Mn Cr Mo S 0,40 1,5 1,9 0,2 0,05 Irányérték %-ban Anyag jellemzõ tulajdonsága Mûanyag-feldolgozó szerszámacél nemesített állapotban, szállítva HB 280-325. Jobban forgácsolható, mint a Thyroplast 2311, polírozható, nem fotómarható. Fizikai tulajdonságok Hôtágulási együttható 10 6 m/(mxk) C 20100 20200 20300 lágyított 12,5 13,4 13,9 nemesített 12,3 13,0 13,7 Hôvezetô képesség W/(mxK) C 100 150 200 250 300 lágyított 40,2 40,9 40,3 40,0 39,0 nemesített 39,8 40,4 40,4 39,9 39,0 Felhasználási javaslatok Mûanyag-feldolgozó szerszámok, szerszámházak mûanyag-fröccsöntéshez, nyomásos öntéshez. Gumifeldolgozó szerszámok, szerszámbefogó- és felfogóköpenyek, élhajlító szerszámok lemezfeldolgozáshoz. Lágyítás C Lehûlés Lágyítási keménység HB 710740 kemencében max. 235 Edzés C Közeg Keménység edzés után HRC N/mm 2 840870 olaj v. melegfürdô 51 1730 180220 C Megeresztés C 100 200 300 400 500 600 700 HRC 51 50 48 46 42 36 28 N/mm 2 1730 1670 1570 1480 1330 1140 920
Anyaglap Thyroplast 2312 Anyagszám: 1.2312 Rövid jelölés: 40CrMnMoS86 AISI: P 20 + S Magyar megfelelôje: 15 Idõ-hõmérséklet átalakulási diagram folyamatos hûtés esetén Megeresztési görbe Hômérséklet C-ban Keménység HV 10 Idô mp-ben Idô percben Idô órában
16 Anyaglap Thyrodur 2327 Anyagszám: 1.2327 Rövid jelölés: 86CrMoV7 AISI: Magyar megfelelôje: Kémiai összetétel Irányérték %-ban C Si Mn Cr Mo Ni V W Co Ti S 0,83 0,45 0,40 1,90 0,30 Anyag jellemzõ tulajdonsága CrMo ötvözésû rétegedzésû acél, nagyon jó kopásállósággal Felhasználási javaslatok Hidegen hengerlô görgôk standard minôsége, amely egyaránt használható munka és támasztógörgôként. Lágyítás C Lehûlés Lágyítási keménység HB 710750 kemencében max. 250 Edzés C Közeg Keménység edzés után HRC 830850 víz 6465 Megeresztés C 100 200 300 400 HRC 64 60 56 52 Idõ-hõmérséklet átalakulási diagram folyamatos hûtés esetén Megeresztési görbe Hômérséklet C-ban Keménység HV 10 Idô mp-ben Idô percben Idô órában
Anyaglap Thyrodur 2360 Anyagszám: 1.2360 Rövid jelölés: X48CrMoV8-1-1 AISI: Magyar megfelelôje: 17 Kémiai összetétel Irányérték %-ban C Si Mn Cr Mo Ni V W Co Ti S 0,50 1,20 0,35 7,30 1,50 0,50 Anyag jellemzõ tulajdonsága A Thyrodur 2360 7% krómtartalmú acél, amely jó kopásállóságát kedvezô kémiai összetételének köszönheti. A 0,5% vanádiumtartalom nagy élettartósságot és jó szívósságot biztosít csekély, szobahômérséklet alatti hômérséklet esetén is. Felhasználási javaslatok A Thyrodur 2360 különösen alkalmas faipari darabolókésekhez (Chipper-Knife), késtartókhoz, furniervágó késekhez, késbetétekhez, favágószerszámokhoz, valamint nagy méretek és komplikált fazonú hidegfolyató szerszámok armirozására amikor nagy szilárdság esetén nagy szívóssági követelmények vannak. Lágyítás C Lehûlés Lágyítási keménység HB 830860 kemencében max. 240 Edzés C Közeg Keménység edzés után HRC 10301070 levegô, olaj vagy 6061 550 C Megeresztés C 100 200 300 400 500 550 600 HRC 61 60 58 58 60 57 53 Megeresztési görbe
18 Anyaglap Thyroplast 2361 Anyagszám: 1.2361 Rövid jelölés: X90CrMoV18 AISI: Magyar megfelelôje: Kémiai összetétel C Si Cr Mo V 0,90 < 1,00 18,0 1,00 0,10 Irányérték %-ban Anyag jellemzõ tulajdonsága Polírozható korrózióálló mûanyag-feldolgozó szerszámacél Fizikai tulajdonságok Hôtágulási együttható 10 6 m/(mxk) C 20100 20200 20300 20400 10,5 11,0 11,0 12,0 Hôvezetô képesség W/(mxK) C 20 29 Fajhô J/gxK C 20 0,46 Felhasználási javaslatok Mûanyag-feldolgozó szerszámok formabetétei, beömlôcsúcsok, szelepalkatrészek, golyóscsapágy Lágyítás C Lehûlés Lágyítási keménység HB 800850 lassan, pl. kemencében max. 265 Edzés C Közeg Keménység edzés után HRC 10001050 olaj 59 Megeresztés C 100 200 300 400 500 550 600 HRC 658 56 54 54 54 50 40 Megeresztési görbe
Anyaglap Thyrodur 2363 Anyagszám: 1.2363 Rövid jelölés: X100CrMoV5-1 AISI: A2 Magyar megfelelôje: 19 Kémiai összetétel Irányérték %-ban C Si Mn Cr Mo Ni V W Co Ti S 1,00 0,30 0,50 5,00 0,95 0,20 Anyag jellemzõ tulajdonsága Hôkezelésnél csekély méretváltozás. Nagy kopásállóság és szívósság. Fizikai tulajdonságok Hôvezetô képesség W/(mxK) C 20 350 700 15,8 26,7 29,1 Felhasználási javaslatok Kivágószerszámok, görgôk, körkések, hidegen pilgerezô tüskék, hidegenbenyomó (prégelô) szerszámok, mûanyag-feldolgozó szerszámok. Lágyítás C Lehûlés Lágyítási keménység HB 800840 kemencében max. 231 Edzés C Közeg Keménység edzés után HRC 930970 levegô, olaj, v. 63 melegfürdô 500-550 C Megeresztés C 100 200 300 400 500 600 HRC 63 62 59 57 59 52 Idõ-hõmérséklet átalakulási diagram folyamatos hûtés esetén Megeresztési görbe Hômérséklet C-ban Keménység HV 10 Idô mp-ben Idô percben Idô órában
20 Anyaglap Thyrodur 2379 Anyagszám: 1.2379 Rövid jelölés: X155CrVMo12-1 AISI: D2 Magyar megfelelôje: K8 Kémiai összetétel Irányérték %-ban C Si Mn Cr Mo Ni V W Co Ti S 1,55 0,30 0,35 12,00 0,75 0,90 Anyag jellemzõ tulajdonsága Ledeburitos 12%-os krómacél. Nagyon kopásálló, jó szívósságú, jó élettartósságú, jó megereszthetô képességû, különleges hôkezelés után nitridálható. Fizikai tulajdonságok Hôtágulási együttható 10 6 m/(mxk) C 20100 20200 20300 20400 10,5 11,5 11,9 12,2 Hôvezetô képesség W/(mxK) C 20 350 700 16,7 20,5 24,2 Felhasználási javaslatok Menethengerlô görgôk és pofák, hidegfolyató szerszámok, kivágó- és sajtolószerszámok 6 mm-es lemezvastagságig, finomkivágó-szerszámok 12 mm-ig. Hidegpilgerez, tüskék, körkések, mélyhúzó-szerszámok. Zárólécek és nagy kopásállóságú mûanyag-feldolgozó szerszámok. Lágyítás C Lehûlés Lágyítási keménység HB 830860 kemencében max. 250 Edzés C Közeg Keménység edzés után HRC 10001050 levegô, olaj vagy 63 melegfürdô 500550 C Megeresztés C 100 200 300 400 500 525 550 600 háromszor HRC 61 60 58 59 62 62 57 50
Anyaglap Thyrodur 2379 Anyagszám: 1.2379 Rövid jelölés: X155CrVMo12-1 AISI: D2 Magyar megfelelôje: K8 21 Idõ-hõmérséklet átalakulási diagram folyamatos hûtés esetén Edzési hõmérséklet: 1030 C Megeresztési görbe Hômérséklet C-ban Idô mp-ben Keménység HV 10 Idô percben Idô órában Idõ-hõmérséklet átalakulási diagram folyamatos hûtés esetén Edzési hõmérséklet: 1080 C Megeresztési görbe Hômérséklet C-ban Keménység HV 10 Idô mp-ben Idô percben Idô órában
22 Anyaglap Thyrodur 2436 Anyagszám: 1.2436 Rövid jelölés: X210CrW12 AISI: D6 Magyar megfelelôje: Kémiai összetétel Irányérték %-ban C Si Mn Cr Mo Ni V W Co Ti S 2,10 0,35 0,35 12,00 0,70 Anyag jellemzõ tulajdonsága Ledeburitos 12% krómtartalmú acél, a legnagyobb keménységgel és éltartóssággal. A Thyrodur 1.2080 (magyar megfelelôje K1-nál) jobb edzhetôségû. Fizikai tulajdonságok Hôtágulási együttható 10 6 m/(mxk) C 20100 20200 20300 20400 20500 20600 20700 10,9 11,9 12,3 12,6 12,9 13,0 13,2 Hôvezetô képesség W/(mxK) C 20 350 700 16,7 20,5 24,2 Felhasználási javaslatok Nagyteljesítményû kivágószerszámok transzformátor- és dinamólemezek vágására 2 mm-es lemezvastagságig, valamint papírokhoz és mûanyagokhoz. Mélyhúzó-szerszámok, húzógyûrûk, húzóbélyegek, ollókések, kôsajtoló szerszámok. Lágyítás C Lehûlés Lágyítási keménység HB 800840 kemencében max. 250 Edzés C Közeg Keménység edzés után HRC 950980 levegô, olaj v. 64 melegfürdô 500-550 C Megeresztés C 100 200 300 400 500 600 HRC 63 62 60 58 56 48
Anyaglap Thyrodur 2436 Anyagszám: 1.2436 Rövid jelölés: X210CrW12 AISI: D6 Magyar megfelelôje: 23 Idõ-hõmérséklet átalakulási diagram folyamatos hûtés esetén Megeresztési görbe Hômérséklet C-ban Keménység HV 10 Idô mp-ben Idô percben Idô órában
24 Anyaglap Thyrodur 2510 Anyagszám: 1.2510 Rövid jelölés: 100MnCrW4 AISI: O1 Magyar megfelelôje: Kémiai összetétel Irányérték %-ban C Si Mn Cr Mo Ni V W Co Ti S 0,95 0,20 1,10 0,60 0,10 0,60 Anyag jellemzõ tulajdonsága Fizikai tulajdonságok Hôvezetô képesség Jó éltartósság és keménység-tartósság, hôkezelésnél jó mérettartósság. 10 6 m/(mxk) C 20 350 700 33,5 32,0 30,9 Felhasználási javaslatok Kivágó- és sajtolószerszámok 6 mm lemezvastagságig, menetvágó-szerszámok, dörzsáruk, kaliberek, mérôeszközök, mûanyag-feldolgozó szerszámok, körkések, vezetôlécek. Lágyítás C Lehûlés Lágyítási keménység HB 740770 kemencében max. 230 Edzés C Közeg Keménység edzés után HRC 780820 olaj v. melegfürdô 64 180220 C Megeresztés C 100 200 300 400 HRC 64 62 57 53 Idõ-hõmérséklet átalakulási diagram folyamatos hûtés esetén Megeresztési görbe Hômérséklet C-ban Keménység HV 10 Idô mp-ben Idô percben Idô órában
Anyaglap Thyrodur 2550 Anyagszám: 1.2550 Rövid jelölés: 60WCrV7 AISI: S1 Magyar megfelelôje: 25 Kémiai összetétel Irányérték %-ban C Si Mn Cr Mo Ni V W Co Ti S 0,60 0,60 0,35 1,10 0,20 2,00 Anyag jellemzõ tulajdonsága Ütésálló, olajedzésû acél, nagyon jó szívóssággal. Fizikai tulajdonságok Hôtágulási együttható 10 6 m/(mxk) C 20100 20200 20300 20400 20500 20600 20700 11,8 12,7 13,1 13,5 14,0 14,3 14,5 Hôvezetô képesség W/(mxK) C 20 350 700 34,2 32,6 30,9 Felhasználási javaslatok Kivágószerszámok 12 mm lemezvastagságig, sorjázószerszámok, hideg-lyukasztóbélyegek, tablettázó-szerszámok, körkések, faaprító-szerszámok, prégelôszerszámok, hidegvágókések, kidobók. Lágyítás C Lehûlés Lágyítási keménység HB 710750 kemencében max. 250 Edzés C Közeg Keménység edzés után HRC 870900 olaj v. melegfürdô 60 180-220 C Megeresztés C 100 200 300 400 500 600 HRC 60 58 56 52 48 43 Idõ-hõmérséklet átalakulási diagram folyamatos hûtés esetén Megeresztési görbe Hômérséklet C-ban Keménység HV 10 Idô mp-ben Idô percben Idô órában
26 Anyaglap Thyrodur 2709 Anyagszám: 1.2709 Rövid jelölés: X3NiCoMoTi18-9-5 AISI: Magyar megfelelôje: Kémiai összetétel Irányérték %-ban C Si Mn Cr Mo Ni V W Co Ti S <0,02 5,00 18,00 10,00 1,00 Anyag jellemzõ tulajdonsága Elhúzódásmentes, kikeményedô acél, nagy húzó és folyáshatárral, emellett jó szívósságú Fizikai tulajdonságok Hôtágulási együttható 10 6 m/(mxk) C 20100 20200 20300 20400 20500 20600 10,3 11,0 11,2 11,5 11,8 11,6 Hôvezetô képesség W/(mxK) C 20 350 700 14,2 18,5 22,5 Felhasználási javaslatok Hidegfolyató-szerszámok armirozása, kivágó- és sajtolószerszámok. Nyomásos öntôszerszámok betétei, kidobócsapja. Lágyítás C Lehûlés Lágyítási keménység HB 820850 vízben max. 340 Kikeményítési hômérséklet: 490 C; 6 óra/hûtés levegõn Elérhetô keménység: HRC= 55 Kikeményítési diagram Szakítószilárdság Rm és 0,2-es folyáshatár Rp0,2 N/mm 2 -ben Kikeményítési hômérséklet C-ban
Anyaglap Thyrodur 2721 Anyagszám: 1.2721 Rövid jelölés: 50NiCr13 AISI: Magyar megfelelôje: 27 Kémiai összetétel Irányérték %-ban C Si Mn Cr Mo Ni V W Co Ti S 0,55 0,25 0,45 1,00 3,10 Anyag jellemzõ tulajdonsága Fizikai tulajdonságok Hôvezetô képesség Levegô vagy olajedzésû acél, jól megmunkálható, jó szívósságú. W/(mxK) C 20 350 700 31,0 31,2 31,8 Felhasználási javaslatok Prégelôszerszámok, hidegbenyomóbélyegek, evôeszköz sajtolószerszámai, armirozások. Lágyítás C Lehûlés Lágyítási keménység HB 610650 kemencében max. 250 Edzés C Közeg Keménység edzés után HRC 840870 levegô, olaj v. 59 melegfürdô 180220 C Megeresztés C 100 200 300 400 500 600 HRC 59 56 52 48 44 40 Idõ-hõmérséklet átalakulási diagram folyamatos hûtés esetén Megeresztési görbe Hômérséklet C-ban Keménység HV 10 Idô mp-ben Idô percben Idô órában
28 Anyaglap Thyroplast 2738 Anyagszám: 1.2738 Rövid jelölés: 40CrMnNiMo8-6-4 AISI: P20 +Ni Magyar megfelelôje: Kémiai összetétel C Mn Cr Ni Mo 0,40 1,5 1,9 1,0 0,2 Irányérték %-ban Anyag jellemzõ tulajdonsága Mûanyag-feldolgozó szerszámok házanyaga nemesített állapotban, keménység (szállítási állapotban) 280325 HB. Jól forgácsolható, maratható, fotómaratható a Thyroplast 2311-jelû anyaghoz viszonyítva jobb átedzhetôségû, jól polírozható, nitridálható. Fizikai tulajdonságok Hôtágulási együttható 10 6 m/(mxk) C 20100 20200 20300 20400 20500 20600 20700 11,1 12,9 13,4 13,8 14,2 14,6 14,9 Hôvezetô képesség W/(mxK) C 20 350 700 16,7 20,5 24,2 Felhasználási javaslatok Nagyméretû mûanyag-feldolgozó szerszámok, mély formaelemekkel és nagy magterhelés esetén a Thyroplast 2738 logikus továbbfejlesztése a Thyroplast 2311 minôségnek, ahol nagy magszilárdságot kellett biztosítani. A pótlólagos 1 % nikkeltartalom javítja az átedzhetôséget. A mikroötvözés és vákuumkezelés rendkívül jó tulajdonságot biztosít a Thyroplast 2738-nak: jó forgácsolhatóság, jobb polírozhatóság, fotómarathatóság. Igen jól használható élhajlító szerszámokhoz (prizma, penge stb.). Lágyítás C Lehûlés Lágyítási keménység HB 710740 kemencében max. 235 Edzés C Közeg Keménység edzés után HRC N/mm 2 840870 olaj v. melegfürdô 51 1730 Megeresztés C 100 200 300 400 500 600 700 HRC 51 50 48 46 42 39 28 N/mm 2 1730 1670 1570 1480 1330 1230 920
Anyaglap Thyroplast 2738 Anyagszám: 1.2738 Rövid jelölés: 40CrMnNiMo8-6-4 AISI: P20 +Ni Magyar megfelelôje: 29 Idõ-hõmérséklet átalakulási diagram folyamatos hûtés esetén Megeresztési görbe Hômérséklet C-ban Keménység HV 10 Idô mp-ben Idô percben Idô órában
30 Anyaglap Thyrodur 2746 Anyagszám: 1.2746 Rövid jelölés: 45NiCrMoV16-6 AISI: Magyar megfelelôje: Kémiai összetétel Irányérték %-ban C Si Mn Cr Mo Ni V W Co Ti S 0,45 0,25 0,70 1,50 0,80 4,00 0,50 Anyag jellemzõ tulajdonsága Felhasználási javaslatok Levegô és olajedzésû, nagy szívósságú acél Hidegvágókések speciális anyaga, fôleg acélhulladék darabolására használják. Húzópofák, prégelô és hajlítószerszámok. Lágyítás C Lehûlés Lágyítási keménység HB 610650 kemencében max. 295 Edzés C Közeg Keménység edzés után HRC 880910 levegô, olaj v. 56 melegfürdô 180-220 C Megeresztés C 100 200 300 400 500 600 HRC 56 54 52 50 49 48 Megeresztési görbe
Anyaglap Thyrodur 2767/2767 supra Anyagszám: 1.2767 Rövid jelölés: X45NiCrMo4 AISI: 6 F7 Magyar megfelelôje: 31 Kémiai összetétel Irányérték %-ban C Si Mn Cr Mo Ni V W Co Ti S 0,45 0,25 0,35 1,40 0,20 4,00 Anyag jellemzõ tulajdonsága Jó edzhetôség és szívósság, jó polírozhatóság, fótómarathatóság és szikraforgácsolhatóság. Extrém követelmények esetén Thyrodur 2767 supra kivitelt ajánljuk. Fizikai tulajdonságok Hôtágulási együttható 10 6 m/(mxk) C 20100 20200 20300 lágyítva 11,7 12,6 13,1 nemesítve 12,0 12,5 13,0 Hôvezetô képesség W/(mxK) C 100 150 200 250 300 lágyítva 38,2 38,6 38,9 39,1 39,6 nemesítve 27,7 28,9 29,7 30,5 31,0 Felhasználási javaslatok Evôeszköz kivágására, kivágószerszámok nagyobb lemezvastagsághoz, bugavágókések, húzópofák, prégelô- és hajlítószerszámok, mûanyag-feldolgozó szerszámok, armírozások. Lágyítás C Lehûlés Lágyítási keménység HB 800840 kemencében max. 250 Edzés C Közeg Keménység edzés után HRC 840870 levegô, olaj v. 56 melegfürdõ 180220 C Megeresztés C 100 200 300 400 500 600 HRC 56 54 50 46 42 38 Idõ-hõmérséklet átalakulási diagram folyamatos hûtés esetén Megeresztési görbe Hômérséklet C-ban Keménység HV 10 Idô mp-ben Idô percben Idô órában
32 Anyaglap Thyrodur 2826 Anyagszám: 1.2826 Rövid jelölés: 60MnSiCr4 AISI: Magyar megfelelôje: Kémiai összetétel Irányérték %-ban C Si Mn Cr 0,6 1,0 1,1 0,3 Anyag jellemzõ tulajdonsága Nagyon jó szívósságú, megeresztett állapotban jó rugózó tulajdonságú. Fizikai tulajdonságok Hôvezetô képesség W/(mxK) C 20 350 700 34,2 32,6 31,0 Felhasználási javaslatok Befogópatronok, vágókések, sorjázólapok Lágyítás C Lehûlés Lágyítási keménység HB 680710 kemencében max. 220 Edzés C Közeg Keménység edzés után HRC 820860 olaj vagy 61 melegfürdô 180220 C Megeresztés C 100 200 300 400 500 600 HRC 61 59 57 52 46 36 Idõ-hõmérséklet átalakulási diagram folyamatos hûtés esetén Megeresztési görbe Hômérséklet C-ban Keménység HV 10 Idô mp-ben Idô percben Idô órában
Anyaglap Thyrodur 2842 Anyagszám: 1.2842 Rövid jelölés: 90MnCrV8 AISI: O2 Magyar megfelelôje: M1 33 Kémiai összetétel Irányérték %-ban C Si Mn Cr Mo Ni V W Co Ti S 0,90 0,20 2,00 0,40 0,10 Anyag jellemzõ tulajdonsága Jó élettartósság, nagy keménység, hôkezelésnél jó mérettartósság. Fizikai tulajdonságok Hôtágulási együttható 10 6 m/(mxk) C 20100 20200 20300 20400 20500 20600 20700 12,2 13,2 13,8 14,3 14,7 15,0 15,3 Hôvezetô képesség W/(mxK) C 20 350 700 33,0 32,0 31,3 Felhasználási javaslatok Általánosan felhasználható szerszámacél. Kivágó- és sajtolószerszámok max. 6 mm lemezvastagságig. Menetvágó szerszámok, fúrók, dörzsárok, idomszerek, mérôeszközök, vezetôlécek, körkések, mûanyag-feldolgozó szerszámok. Lágyítás C Lehûlés Lágyítási keménység HB 680720 kemencében max. 220 Edzés C Közeg Keménység edzés után HRC 790820 olaj vagy 64 melegfürdô 180220 C Megeresztés C 100 200 300 400 500 600 HRC 63 60 56 50 42 38 Idõ-hõmérséklet átalakulási diagram folyamatos hûtés esetén Megeresztési görbe Hômérséklet C-ban Keménység HV 10 Idô mp-ben Idô percben Idô órában
34 Anyaglap Thyrodur 2990 Anyagszám: 1.2990 Rövid jelölés: ~X100CrMoV8-1-1 AISI: Magyar megfelelôje: Kémiai összetétel C Si Cr Mo V 1,0 0,9 8,0 1,6 1,6 Irányérték %-ban Anyag jellemzõ tulajdonsága Új fejlesztésû ledeburitos hidegmegmunkáló acél nagy keménységgel, jó szívóssággal és az ezzel párosuló kopásállósággal. Fizikai tulajdonságok Hôtágulási együttható 10 6 m/(mxk) C 20100 20150 20200 20250 20300 20350 20400 20450 20500 11,4 11,6 11,7 11,9 12,0 12,1 12,3 12,4 12,6 Hôvezetô képesség W/(mxK) C RT 100 150 200 300 400 500 24,0 25,9 26,8 27,1 27,4 27,2 26,8 Felhasználási javaslatok Kivágó- és sajtolószerszámok, finomkivágó-szerszámok, menethengerlô-pofák és görgôk, körkések, hidegpilgertüskék, mûanyag-feldolgozó szerszámok zárólécei, hidegfolyató és mélyhúzószerszámok, hideghengerlô görgôk, famegmunkáló szerszámok. Lágyítás C Lehûlés Lágyítási keménység HB 830860 kemencében max. 250 Edzés C Közeg Keménység edzés után HRC 1030 1) 1080 2) olaj, levegô vagy 6264 melegfürdô 500550 C Megeresztés C 100 200 300 400 500 525 550 575 600 HRC 1) 62 59 57 58 60 60 59 55 46 HRC 2) 64 59 59 60 63 63 61 57 48 Megeresztési görbék Edzés 1030 C-ról Edzés 1080 C-ról
Anyaglap Thyrapid 3343 Anyagszám: 1.3343 Rövid jelölés: HS6-5-2C AISI: Magyar megfelelôje: 35 Kémiai összetétel C Cr Mo V W 0,90 4,1 5,0 1,9 6,4 Irányérték %-ban Ezt az acélt Thyrapid 3341 jelöléssel megnövelt kéntartalommal (S = 0,12%) is szállítani tudjuk. Anyag jellemzõ tulajdonsága A gyorsacélok standard márkája. A jól kiegyenlített ötvözôi felépítés következtében nagyon jó szívósságú, jó élettartósságú, ebbôl adódóan sokoldalú a felhasználhatósága. Fizikai tulajdonságok Hôvezetô képesség W/(mxK) C 20 350 700 32,8 23,5 25,5 Felhasználási javaslatok Valamennyi forgácsolószerszámhoz, nagyoláshoz és simításhoz egyaránt, például: csigafúrók, marók valamennyi fajtája, menetfúró, menetmetszô, üregelôszerszám, dörzsár, süllyesztô, körvágókés szegment, gyaluszerszámok, famegmunkáló szerszámok. Továbbiakban jól használható hidegalakító szerszámokhoz, pl.: hidegfolyató bélyegek és matricák, kivágó és finomkivágó szerszámok. Mûanyag-feldolgozó szerszámok növelt kopásállósággal, csigák. Lágyítás C Lehûlés Lágyítási keménység HB 820860 kemencében max. 220 1. Elômelegítés 2. és 3. Edzés 1) Lehûtés Megeresztés Keménység C Elômelegítés C C megeresztés C után HRC 400 C-ig a) 850 11901230 a) sófürdô min. kétszer 6466 légkavarásos b) 850 és 1050 550 C 530560 kemencében b) olaj c) levegô 1) Bonyolult formájú szerszámoknál (döntôen hidegalakításhoz) az edzési hômérsékletet a megadott tartomány alsó határa körül javasoljuk. Idõ-hõmérséklet átalakulási diagram folyamatos hûtés esetén Megeresztési görbe Hômérséklet C-ban Idô mp-ben Idô percben Idô órában
36 Feldolgozási javaslatok Az ipari termékek gyártásánál a gazdaságosságot a felhasznált szerszámok döntôen befolyásolják. Ezt a következô tényezôk határozzák meg. Konstrukciós adottságok (tervezés) anyagkiválasztás kialakítás Gyártás technológiája hôkezelés felületi bevonatolás megmunkálás szerelés Üzemeltetés során fellépõ hibalehetõségek kezelési hiba hûtés, hômérséklet betartása karbantartási hibák Szükséges javítások hibái szakszerûtlen hegesztés A szerszámgyártási folyamatban viszonylag a kezdeti lépéseknél is nagy költségek jelentkeznek (konstrukció, szerszámanyag, megmunkálás stb.), amelyek következtében a legkisebb hiba is komoly pénzügyi veszteségeket eredményez. Az ilyen hibáknál vagy a szerszámot egyáltalán nem lehet felhasználni (termelési késedelem, kötbér stb.) vagy ebbôl adódóan jelentôs állásidô-veszteség (javítás) jelentkezik. KONSTRUKCIÓ Régóta ismert, hogy a szerszámok konstrukciójánál az éles sarkokat és a nagymértékû keresztmetszet-változásokat el kell kerülni, mert ezeken a helyeken feszültségcsúcsok képzôdnek, amelyek a nyúlási határt többszörösen átlépik. Annak ellenére, hogy ez a konstrukciós szabály régóta ismert még ma is igen gyakran megsértik. A repedések és törések képzôdését a következô tényezôk jelentôsen befolyásolják: hibás méretezés erôs keresztmetszet-változás éles felületek (esztergálási és köszörülési nyomok, beütött számok stb.) A szerszámok növekvô szilárdságával növekszik a bemetszési érzékenység. Minél nagyobb keménységet választunk, annál gondosabban kell a szerszámok felületét és az átmeneti részeket megmunkálni. Az átmeneteknél a lehetô legnagyobb lekerekítési sugarat kell választani és azt lehetôleg polírozni kell. MEGMUNKÁLÁS A szerszámgyártási módszerek és az ehhez kötôdô alapanyag a szerszámok élettartamát jelentôsen befolyásolják. A forgácsoló eljárások (marás, gyalulás, fúrás, esztergálás, köszörülés stb.) mellett az utóbbi évtizedekben a szikraforgácsolás egyre nagyobb jelentôségre tett szert. A kárelemzések azt mutatják, hogy ezen technológiákból adódó kb. 20%-os arány adja a legfôbb hibát. Szikraforgácsolás A szikraforgácsolás összehasonlítva az eddigi konvencionális megmunkálási eljárásokkal azon a területen adja a legnagyobb elônyt, ahol bonyolult geometriai formákat egyetlen mûvelettel lehet még nehezen megmunkálható anyagoknál is feldolgozni. De gyakran elfeledkezünk arról, hogy ennél a technológiánál az anyag eltávolítása erôs hôvel (nagy hômérsékleten) történik, amely az alkatrész felületét erôsen befolyásolja és ez különösen igaz, ha a teljesítmény fokozása érdekében nagy áramerôsséggel dolgozunk. A felületi szemcseszerkezet változtatása (elszéntelenedés) és a megmunkálásból adódó húzófeszültségek (hôfeszültségek) a szívósságot befolyásolják. Különösen kemény (durvaszemcsés) anyagoknál a hôkezelés során fellépô feszültségek közvetlen a hôkezelés után vagy a késôbbiekben töréshez vezethetnek. Ennek elkerülésére az anyag tulajdonságaihoz illeszkedô szikraforgácsolási technológia javasolt, azaz fokozatosan csökkenô szikraforgácsolási technológiafokozat használata. Ezáltal a nagyolás során keletkezett károsodások a simítás során csökkenthetôk. Egy nem megfelelôen kiválasztott simítómûvelet csak a felület kozmetikázását szolgálja és a kívánt felületi érdességet biztosítja, de a nagyolás során fellépett felületi károsodást nem szünteti meg. További javulást eredményezhet egy pótlólagos kétszeri megeresztés vagy mechanikus felülettisztítás. A szívósságot befolyásoló tényezôk mellett azonos mértékben figyelembe kell venni, hogy a felület kémiai összetétele is változhat, emiatt az egységes fotómaratott felületi kép, ami mûanyagfröccsöntô szerszámoknál gyakran szükséges nem érhetô el. Itt is figyelembe kell venni, hogy például a szikraforgácsolásnál beállított rossz teljesítményfokozat a felületen csíkosodáshoz vezethet. Különösen erôs károsodást okozhat, ha a szikraforgácsolás során az elektróda érintkezik a szerszámmal. Köszörülés A köszörülési folyamatnál a felület nagyon erôs hôterhelést kap. Ez különösen igaz, ha nem megfelelô (vagy tompa) köszörûkôvel, túl nagy fogással vagy nem kielégítô mennyiségû hûtéssel dolgozunk. A felületi hômérséklet ilyenkor az anyag edzési hômérséklete fölé emelkedhet, ezzel helyi újraedzôdés léphet fel. Az ebbôl adódó húzófeszültségek gyakran köszörülési repedéseket okozhatnak, amelyeket hálószerû elrendezésükrôl ismerhetünk fel. HÕKEZELÉS Csak az acél kémiai összetételét, felhasználási célját, valamint az alkatrész méretét figyelembe vevô hôkezelés adja meg a szerszámacélban rejlô potenciálok kihasználását. Szakszerûtlenül végrehajtott hôkezelés a szerszám tulajdonságainak és funkciójának veszélyeztetéséhez vezethet. A hibák a hibás hômérséklet, hôntartási idôk, nem megfelelô közeg, valamint hibás felmelegítési és hûtési feltételekbôl adódhatnak.
37 Ausztenitesítés Feszültségmentesítés Kedvezô eredmények érhetôk el az edzés elôtti feszültségmentesítéssel, amikor az elôzô megmunkálásokból esetlegesen visszamaradt feszültségeket csökkenteni tudjuk. A megmunkálás során fellépô feszültségek a késôbbi hôkezelés során deformációkat eredményeznek, amelyeket csak költséges utómunkálatokkal lehet megszüntetni. Különösen a bonyolult szerszámoknál az elôzetes forgácsoló megmunkálás után fellépô feszültségeket 600-650 C-on végrehajtott feszültségmentesítô lágyítással lehet csökkenteni. A hôkezelés idôtartama min. 2 óra, nagyobb szerszámoknál min. 1 óra/50 mm. alkatrész mérete és a felmelegítés sebessége. A hômérséklet-különbség a magban húzófeszültséghez vezet, amely a hômérséklet növekedésébôl és a húzó-szilárdság csökkenésébôl adódóan repedésveszélyt teremt. Különösen a nagy méretû, bonyolult formájú, erôsen ötvözött acélokból (csökkenô hôvezetô képesség!) készült szerszámoknál áll ez fenn. Ez a repedésveszély többfokozatú elômelegítéssel csökkenthetô. A hôntartási idô az elsô és második elômelegítési fokozatnál kb. fél óra 50 mm falvastagság esetén. Erôsen ötvözött szerszámacéloknál, amelyek edzési hômérséklete 900 C fölött van szükséges egy harmadik elômelegítési fokozat kb. 850 C körüli hômérsékleten részben az elôzô okok miatt, részben azért, hogy az anyagban lévô karbidokat részben oldatba lehessen vinni. A hôntartási idô ezen a hômérsékleten kb. duplája mint az elôzô két elômelegítés esetében. Minden hôkezelésnél a felhasznált anyagoknak megfelelôen az ausztenitesítéshez egy adott hômérséklet és hôntartási idô szükséges, hogy az átalakulási folyamat teljes körûen végbemenjen. Tipikus hibaként jelentkezik, hogy túl nagy átalakulási hômérsékletet és túl hosszú hôntartási idôt választanak, ami szemcsedurvuláshoz és ehhez kötôdôen a szívósság csökkenéséhez, valamint helyi olvadáshoz vezethet. A túl alacsony edzési hômérséklet, illetve túl rövid hôntartási idô csak részleges ausztenitesítést eredményez. A különféle szövetszerkezeti elemek következében fellépô feszültségek miatt a szükséges keménység beállításánál nehézségeket okozhatnak. Az alábbi diagram irányértékeket ad a felületi hômérséklet elérése utáni, edzési hômérsékleten történô hôntartási idôrôl. Sófürdôben történô edzésnél is használható a diagram. Felmelegítés A melegalakítási vagy edzési hômérsékletre történô felmelegítés a felületi, illetve magzónában eltérô sebességekkel történik. A hômérséklet-különbség annál nagyobb, minél nagyobb az
38 Edzési viszonyok Az edzési folyamat alatti átalakulások jobb megértéséhez az anyaglapokon az idôhômérséklet átalakulási görbéket folyamatos lehûlésre vonatkozóan adjuk meg. Ezekbôl az edzési hômérsékletrôl kiindulva és a szobahômérsékletig követve leolvasható, milyen szövetszerkezet jön létre (%-ban) az adott lehûlési sebesség használata esetén. A mindenkori lehûlési sebesség a lehûlési görbén C/perc értékben, illetve nagyon gyors hûtések esetén (lehûlési paraméter = hûtési idô 800 Cról 500 C-ra) másodpercben adtuk meg. Ahhoz, hogy a hibás hôkezelés következtében fellépô esetleges szerszámkiesést elkerüljük, az anyaglapokon az egyes anyagminôségekhez pontos hôkezelési elôírásokat is megadunk. Alapvetôen a következô tényleges helyzetre szeretnénk utalni, amely az összes szerszámacél hôkezelésére érvényes: a szerszámacélok megfelelô hôkezelésénél nincsen lehetôség az idôket lerövidíteni és a hômérsékleteket lényegesen változtatni. A teljes hôkezelési folyamatot feltétlen be kell tartani. Az egyes acélféleségek keménységi értékei a széntartalomtól és erôs mértékben a keresztmetszettôl is függenek. Az anyaglapokon megadott keménységi értékek a lehûlés/megeresztés után 30x30 mm-es próbadarabra vonatkoznak. A 64; 62; 60 és 58 HRc minimális keménység elérését a következô diagram mutatja, amelyben az átedzhetôségét mutatja a szerszámátmérô vagy lapvastagság függvényében. Példa: 120 mm átmérôjû szerszám Thyrodur 2379 minôségbôl, 64 HRc-re edzve, olajban hûtve. A felsô baloldali diagramban a 120 mm-es átmérô függôleges vonalában a 1.2379 metszéspontját kell megkeresni (olajhûtésre) és ebbôl a pontból az ábra jobb oldalán leolvasható, hogy az anyag 30 mm mélységig edzôdik át 64 HRc-re. Az 1.2379 minôségû szerszámacél görbéjét a 45 -os vonal metszéspontjával összevetve a vízszintes tengelyen leolvasható, hogy 64 HRc-re max. 100 mm-es átmérôig edzhetô be. Lehûlés A szerszámok lehûlése a hôkezelési folyamat legkritikusabb pontja. A hûlési folyamatban egyrészt az anyagminôségtôl függô kritikus lehûlési sebességgel lehet a keménységet elérni, másrészt olyan lassan kell az anyagot lehûteni, amennyire csak lehetséges, hogy a deformációs és feszültségképzôdési veszélyt (utómunkálatok) minimalizáljuk. A felmelegítéshez hasonlóan a veszély itt is a bonyolult formáknál a legnagyobb. Ez különösen akkor igaz, ha további hibák is felléphetnek. Jellemzô a repedésképzôdés, ha túl nagy hômérsékletrôl edzünk, mert ebben az esetben a hômérsékleti és az átalakulásból adódó feszültségekhez az eltérô szövetszerkezetbôl adódó feszültségek is hozzájárulnak. Különösen veszélyes és hátrányos a feszültségképzôdés szempontjából a szobahômérsékletig történô hûlés. Célszerû a szerszámot kb. 80 C-ig lehûteni, hagyni a hômérsékletet kiegyenlítôdni és ezt követôen a megeresztést azonnal végrehajtani. A kiegyenlítôdés azért fontos, hogy a teljes keresztmetszetben a martenzites átalakulás teljes körûen befejezôdjék, egyébként a megeresztés után repedések képzôdhetnek. A repedésképzôdés csökkentésére kritikus esetekben fokozatos (lépcsôs) hûtést javasolunk. Ezáltal a hôfeszültségek jelentôsen csökkenthetôk és a peremen, valamint a magban közel egyidejûleg megy végbe az átalakulás. Megeresztés A megeresztés a szerszámoknál azért szükséges, hogy a szilárdság és a szívósság megfelelô kombinációja beállítható legyen. Ezáltal az edzett szerkezetben fennálló feszültségek csökkenthetôk, másrészt a lehûléskor fellépô feszültségek (hôfeszültségek) eltûnnek. Nem megfelelô megeresztéskor (idô, hômérséklet, több-
39 szöriség) a késôbbi tulajdonságokat rontják. Különösen kritikus azoknál az acéloknál, amelyek az edzés után maradék ausztenitet tartalmaznak, ami a felhasználás során átalakulva feszültséget idéz elô. Ahhoz, hogy ezt a hibát elkerüljük az anyaglapokon elôírt, anyagspecifikus megeresztési elôírásokat szigorúan be kell tartani és nem szabad azzal kísérletezni, hogy itt idôt takaríthatunk meg. A megeresztés hôntartási ideje 20 mm falvastagságonként 1 óra, de legalább minimum 2 óra. Ezt követôen a szerszámot levegôn hagyjuk lehûlni és ellenôrizzük a keménységét. Hõkezelõ kemence atmoszférája A szokásos hôkezelési folyamatnál (edzés/megeresztés) általában abból indulunk ki, hogy a kemence atmoszférája úgy van beállítva, hogy a felületen elszéntelenedés vagy széndúsítás ne jöjjön létre. Ennek ellenére a gyakorlat azt mutatja, hogy a folyamat zavarainál egyre gyakrabban dekarbonizáció vagy felszenitödés jöhet létre. Dekarbonizáció (felületi elszéntelenedés) a közepesen ötvözött acéloknál kevert szövetszerkezetet hozhat létre, amely az edzésnél a különbözô szövetszerkezeti állapotok miatt feszültséghez és ezzel gyakran repedéshez vezethet. Erôsen ötvözött acéloknál a felületi elszéntelenedés a felhasználás során teljesítménycsökkenésben jelentkezik. Extrém esetben még teljes elszéntelenedés is létrejöhet. A nem kívánatos szénfelvétel a felülethez közeli rétegekben más szövetszerkezetet hozhat létre (ezzel nem megfelelô hôkezelést) ami repedésveszéllyel jár. Ezek elkerülésére a kamrás kemencékben az edzendô anyagot óvatosan be kell csomagolni, a védôgázas kemencékben a gáz széntartalmát úgy beállítani, hogy a hôkezelendô adagnak megfeleljen. Ugyanez vonatkozik a sófürdôkre is. Végezetül a vákuumkemencékben ilyen problémák nem lépnek fel. FELÜLETKEZELÉSEK Cementálás (szenítés) A szokásos cementálási eljárással egy szívós magot kopásálló felülettel lehet kombinálni. A felület szénnel történô dúsításához az edzési hômérséklet csökkentése szükséges, mert még pontos megeresztés esetén is jelentôs maradék ausztenitképzôdéssel kell számolni, ami növeli a repedésképzôdést, illetve csökkenti az élettartamot. A nagy resztausztenittartalom polírozásnál még egy problémát eredményez, éspedig az úgynevezett almahéj-képzôdés növekedését. Ennek ellene dolgozik, ha túl nagy széntartalommal dolgoznak, ami az ausztenit szemcsehatárokon kiválik. Ez is növeli a repedésveszélyt és az anyag durvaszemcséssé (sprôddé) válik. A probléma kezeléséhez a folyamat megfelelô vezérlése szükséges, ami tartalmazza a széntartalomszint szabályozását az idô-hômérséklet lefolyás során. Nitridálás A cementáláshoz hasonlóan a nitridálás is kemény felületi réteget eredményez, amely a szerszámoknál döntôen a kopás elleni védelmet szolgálja. Normál esetben nem veszik figyelembe, hogy az optimálisan végrehajtott nitridálás is csökkenti a szívósságot. Ennek a következménye, hogy a felhasználás során a felületi zónában a nitridált réteg lepattogzódhat. Nitridálás elôtt a szerszámot meg kell tisztítani és zsírtalanítani. Nitridálást sófürdôben, gázban vagy plazmában lehet végrehajtani. A nitridált réteg keménysége az acél összetételétôl függôen 1100 HV keménységet érhet el. További lényeges hibát kerülhetünk el és ezzel idôt és pénzt takaríthatunk meg ha a megeresztési és nitridálási eljárást kombináljuk. Ezzel az eljáráskombinációval méretváltozással és deformációval kell számolnunk, amely a rendelkezésre álló kemény felületi réteg miatt gyakorlatilag nem korrigálható. Javítóhegesztés A szerszámacélok a kémiai összetételük miatt azon acélok közé tartoznak, amelyeknél a hegesztés csak kockázatvállalással valósítható meg. A hegesztési varrat lehûlése során fellépô hô és szövetszerkezeti átalakulásból adódó feszültségek repedésképzôdéshez vezethetnek. Konstrukciós változások, természetes kopás vagy repedés illetve törés miatti szerszámkárosodások az elektromos hegesztési eljárásokkal gyakran megvalósíthatatlanok. A javítóhegesztésnél a következô alapszabályokat kell figyelembe venni: felületeket alaposan megtisztítani, a repedést U formában kiköszörülni kellô elômelegítés, amelynek a hômérséklete a martenzitképzôdés hôfoka fölött van (idô-hômérséklet diagram Ms vonala, lásd. anyaglapok) hogy a hegesztés során a szerkezeti átalakulás elkerülhetô legyen erôsen ötvözött acéloknál: edzési hômérsékletre történô felmelegítés (ausztenitesítés), visszahûtés a martenzitátalakulási hômérséklet fölé hegesztés (adott esetben közbeesô felmelegítés) az alapanyagnak megfelelô elektródaanyag használata. a wolframíves hegesztôeljárás finomabb szövetszerkezeti struktúrát biztosít, ezzel szemben a bevonatos hegesztôeljárásnál a felmelegedés csekélyebb és a lehûtési sebesség nagyobb. ahhoz, hogy a deformációt csekély értéken tudjuk tartani a feltöltéseket nagyobb mezôkben kell hegeszteni, amelyeket pótlólagosan összekötünk. A hegesztés során létrejövô zsugorodási feszültségeket kalapáccsal csökkenthetjük. a hegesztési folyamat végén a szerszámot az eredeti megeresztési hômérséklet alatt hûtjük (kb. 80-100 C-kal) és megeresztjük.
40 Szerszámacél minôségek nemzetközi összehasonlítása Németország Magyar- Nagy- Japán Svéd- Orosz- Franciaország Olaszország BRD ország Britannia ország ország Spanyolország U.S.A. W.Nr. DIN MSZ AFNOR B.S. UNI JIS SS GOST UNE AISI/SAE 1.2567 X 30 WCrV 5 3 X32WCrV5 W3 30 WCrV 172 Z32WCV5 X 30 WCrV 5 3 KU SKD 4 1.2581 X 30WCrV 93 X30WCrV9 F.5323 BH 21 X 30 WCrV 9 3 KU SKD 5 3Ch2W8F Z30WCV9 X 30 WCrV 9 H 21 F.5211 1.2601 X165CrMoV 12 X 165 CrMoW 12 Ku X 160 CrMoV 12 X35CrWMoV5 1.2606 X37CrMoW 51 Z35 CWDV 5 BH 12 SKD 62 F.537 H 12 55NiCrMoV7 1.2713 55NiCrMoV 6 NK 55 NCDV7 C105E2UV1 BH 224/5 SKT 4 5ChNM F.520S L 6 1.2833 100V1 Y1 105 VBW 2 102 V 2 KU SKS 43 W 210 100 V2 1.2842 90 MnCrV8 M I 90 MnV8 90 MV 8 BO 2 90 MnVCr 8 KU O 2 1.2885 X32CrMoCoV333 BH 10A (H 10 A) F.5563 1.3202 S 12145 BT 15 12155 T 15 1.3207 S 104310 R 14 HS 104310 F.5553 BT 42 HS 104310 SKH 57 Z 130 WKCDV 1010040403 104310 1.3243 S 6525 R 8 Z 85 WDKCV 0605050402; HS6525 F.5613 BM 35 HS 6525 SKH 55 2723 R6M5K5 Z 90WDKCV 0605050402; HS6525 HC 6525 1.3246 S 7425 HS7425 F.5615 HS 7425 Z110DKCDV0705040402 7425 M 41 1.3247 S 21018 R 11 Hs 2918 F.5617 BM 42 HS 2918 SKH 59 2716 Z110DKCWV0908040201 21018 M42 1.3249 S 2928 F.5611 M33 (BM 34) HS2928 2928 M34 1.3255 S 18125 HS 18115 F.5530 BT 4 HS 18115 SKH 3 Z 80WKCV 18050401 18115 T 4 1.3265 S181210 F.5540 BT 5 HS 180110 SKH 4 HS181210 180210 T 5 HS 652HC 1.3342 SC 652 R 11 Z 90WDCV06050402 HSC 653 M 3 1.3343 S 6525 R 6 HS 652 (R6AM5) F.5603 BM 2 HS 652 SKH 51 2722 Z 85WDCV06050402 R6M5 652 M2 1.3344 S 653 R 13 Z 120WDCV06050403; HS653 SKH 52 F.5605 2725 Z 130WDCV06050404; HS654 SKH 53 653 M 3 Class 2 1.3346 S 291 HS 281 H 41 BM 1 HS291 ZN 85DCWV08040201 M1 1.3348 S 2928 HS 292 F.5607 HS 292 2782 Z 100DCWV09040202 292 M 7 1.3355 S 1801 HS 1801 F.5520 R 3 BT 1 HS 1801 SKH 2 2750 R18 HS1801 Z 80WCV 180401 1801 T 1
41 Németország Magyar- Nagy- Japán Svéd- Orosz- Franciaország Olaszország BRD ország Britannia ország ország Spanyolország U.S.A. W.Nr. DIN MSZ AFNOR B.S. UNI JIS SS GOST UNE AISI/SAE 1.1525 C 80 W 1 S 81 C90E2U;Y 1 80 C 80 KU U8A1;2 1.1545 C 105 W 1 S 101 C105E2U F.515 W 110 C 100 KU SK 3 1880 U10 A1;2 Y 1 105 F.516 SKC 3 F.5107 1.1625 C 80 W 2 S 82 BW 1B SK 5 U81 C 80 W1 SK 6 1.1645 C 105 W 2 S 102 1.1663 C 125 W S 131 C105E2U SK 3 U101 F.5117 Y 2 105 C 102 C120E3U C 120 KU SK 2 U131 F.5123 Y 2 120 C 120 1.1673 C 135 W S 132 C140E3U C 140 KU SK 1 Y 2 140 1.1750 C 75 W BW 1A W 1 1.2067 102 Cr 6 K4 1.2080 X210Cr 12 K1 100 Cr 6 BL 3 SUJ 2 Ch F.5230 L 1 Y 100 C 6 100 Cr 6 L 3 X200Cr12 XZ200C12 BD3 X 205 Cr12 KU SKD 1 Ch 12 F.513 F.514 F.5212 X 210Cr12 1.2083 X42Cr13 X40Cr14 SUS 2314 420 Z40C14 420J2 1.2210 115CrV3 W8 107 CrV 3 KU F.520 L L 2 4135 1.2330 35CrMo4 34 CD 4 708 A 37 (BP 20) 35 CrMo4 2234 P 20 1.2332 47CrMo4 708 M 40 40 CrMo4 2244 4142 1.2343 X38CrMoV51 1.2344 X40CrMoV51 K 13 1.2363 X100CrMoV51 1.2365 X32CrMoV 3 3 K 14 X38CrMoV5 BH 11 X37CrMoV 5 1 KU SKD 6 4 Ch5MFS F.5317 H 11 Z 38 CDV 5 X37CrMoV 5 X40CrMoV5 BH 13 X40CrMoV 5 1 1 KU SKD 61 2242 4 Ch5MF F.5318 Z40CDV5 1 S X40CrMoV 5 X100CrMoV5 Z100CDV 5 BA 2 X100CrMoV 5 1 KU SKD 12 2260 F.5227 X100CrMOV5 32CrMoV 1228 BH 10 30CrMoV 12 27 KU 3 Ch3M3F F.5313 32 CDV 1228 30CrMoV 12 1.2379 X155CrVMo121 K 8 X160CrMoV12 BD 2 X 155 CrVMo 12 1 KUSKD 11 2310 F.520 A D 2 Z160CDV 12 105WCr5 SKS 2 F.5233 1.2419 105WCr6 W 9 105WC13 107WCr 5 KU SKS 3 2140 ChWG 105WCr5 SKS 31 1.2436 X210CrW12 1.2510 100MnCrW4 X210CrW 121 Z210 CW 1201 90MnWcrV5 90MWCV5 X215CrW 12 1 KU 2312 BO 1 95 MnWCr 5 KU F.5213 X210CrW12 F.5220 95MnCrW5 1.2542 45WCrV7 W 5 45WCrV8 BS1 45WCrV 8 KU 2710 5 ChW2SF F.5241 S 1 45WCV20 45WCrSi8 1.2550 60WCrV7 W 6 55 WC 20 BS1 55 WCrV 8 KU S 1 W 108 W 110 W 112 D 3 H 13 A 2 H 10 O 1