GRANE Szerszám- és mûanyagformaacél

SZERSZÁMACÉL ISMERTETÕ GRANE Szerszám- és mûanyagformaacél Überall, wo Werkzeuge hergestellt und verwendet werden

Általános információk A GRANE egy króm-nikkel-molibdén-ötvözésû szerszámacél sz alábbi tulajdonságokkal : nagy szívósság nagy keménység jó mérettartósság edzéskor jó kopásállóság jó polírozhatóság jó forgácsolhatóság Össze- C Si Mn Cr Ni Mo tétel % 0,55 0,3 0,5 1,0 3,0 0,3 Szabvány (W.-Nr. 1.2721), (AISI L6), AFNOR 55 NCD 12 Szállításiállapot Színjelölés Lágyítva kb.. 230 HB-re. Narancs/fehér Tulajdonságok FIZIKAI ADATOK Edzve és megeresztve 54 HRC-re. Adatok szobahõmérsékleten és magasabb hõmérsékleteken. Hõmérséklet C 0 C 0 C Sûrûség kg/m 3 7 800 7 750 7 700 Rugalmassági modul N/mm 2 0 000 195 000 185 000 Hõtágulásiegyüttható / C, C-ra 12,0x 6 13,4x 6 Hõvezetési tényezõ W/m C 28,0 28,5 30,0 Fajhõ J/kg C 460 Alkalmazási területek A szívósság és kopásállóság kiemelkedõ kombinációjával a GRANE mind hideg- mind melegalakítási feladatokhoz, mûanyagformákhoz alkalmazható. Azokhoz a mûanyagformákhoz, különféle nagyteljesítményû szerszámokhoz, melyek nagy nyomásnak, ütésszerû vagy hajlító igénybevételnek vannak kitéve, a GRANE -t nagy mennyiségben alkalmazzák. A relatív magas keménység (max. 56 HRC), amely a GRANE esetében elérhetõ, különösen alkalmassá teszi ezt az acélt olyan szerszámokhoz, amelyeknél nemcsak a hosszú élettartam, hanem egyidejûleg a nagy szívósság is követelmény. Alkalmazási területek HRC Mûanyagformák: Fröccsszerszám Thermoplasthoz 50 56 Fröccsszerszám Duroplasthoz 50 56 Prés- és préssajtoló szerszámok 50 56 Melegollókések 48-54 Hidegollókések 52 56 Süllyesztékek 37 47 Hidegdomborító szersz. 50 Hidegsajtoló-; hajlító szerszámok 52 56 Érme-sajtoló szerszámok (hideg) 52 56 Nagyszilárdságú gépelemek 56 Néhány konyhai eszköz, amélyet GRANE szerszámban gyártottak. 3

SZAKÍTÓSZILÁRDSÁG SZOBAHÕMÉRSÉKLETEN A szakítószilárdság értékeit közelítõ értékeknek kell tekinteni. A próbatesteket egy 25 mm átmérõjû rúdból, hengerlési irányban munkálták ki, 8± C-ról olajban edzették és az adott keménységnek megfelelõen kétszer eresztették meg. Keménység 54 HRC 46 HRC Szakító szilárdság Rm N/mm 2 2 080 1 550 Folyáshatár Rp 0,2 N/mm 2 1 6 1 3 ÜTÕMUNKA SZOBAHÕMÉRSÉKLETEN Közelítõ ütõmunka értékek különbözõ megeresztési hõmérsékletekhez. A próbatesteket rúdból, Ø 35 mm készítették, 8 C-on levegõn edzették és az adott keménységnek megfelelõen kétszer megeresztették. Ütõmunka KV Joule Keménység HRC 30 25 Keménység 60 50 15 Ütõmunka 30 5 0 0 0 300 0 500 600 C Megeresztési hõmérséklet Hõkezelés LÁGYÍTÁS Az acélt oxiddációtól védve 770 C-on hõntartjuk, ezután kemencében kb. C/óra sebességgel 600 C-ig, végül levegõn hûtjük. Ismételten felhevítjük kb. 650 C-ra és órát ezen a hõmérsékleten tartjuk. Hûtés kemencében 500 C-ig, ezután levegõn. FESZÜLTSÉGMENTESÍTÉS Nagyoló megmunkálás után a szerszámot felhevítjük 650 C-ra, 2 órát ezen a hõmérsékleten tartjuk. Ezután lassan, kemencével együtt 500 C-ig, majd végül levegõn hûtjük. EDZÉS Elõmelegítési hõmérséklet: 600 700 C Ausztenitesítési hõmérséklet: 800 860 C, általában 8 C. Felületi keménység Hõmérséklet Hõntartás* megeresztés elõtt C perc. HRC 800 60 57±2 825 45 58±2 850 30 58±2 *Hõntarás = Az ausztenitesítési hõmérsékleten töltött idõ, azután, hogy a mag is elérte az edzési hõmérsékletet, a hûtés megkezdéséig. Az ausztenitesítés során a szerszámot a dekarbonizációtól és oxidációtól védeni kell. HÛTÕKÖZEG Fúvott levegõ Vákumkemence túlnyomással Sófürdõ vagy fluidágy 0-550 C-on, hõntartás 15-30 perc, végül levegõ hûtés. (Hosszabb hõntartással a keménység csökken). Olaj Az optimális tulajdonságok beállítása érdekében a hûtés a lehetõ leggyorsabb legyen. Figyelembe kell venni, hogy az elhûzódás még elfogadható maradjon. Ezenkívül nem szabad olyan gyorsan hûteni, hogy repedésveszély lépjen fel. A szerszámot azonnal meg kell ereszteni, amint hõmérséklete az 50-70 C-ot elérte. Mûanyagforma GRANE szerszámacélból. 4

Keménység, szemcsenagyság és maradék ausztenit az ausztenitesítési hõmérséklet függvényében. Szemcsenagyság 8 6 4 2 60 58 56 54 52 50 48 46 44 42 Keménység HRC Hõntartás 60 Min. Hõntartás 30 Min. Maradék ausztenit Maradék ausztenit % Szemcsenagyság 780 800 8 8 860 880 900 C Ausztenitesítési hõmérséklet 30 A szerszám mérete és alakja is döntõ tényezõ. Ezért fontos, hogy a hõkezelés elõtt elegendõ megmunkálási ráhagyást tervezzünk be, irányértékként ez a GRANE esetében 0,15%. Példa méretváltozásra egy 0 x 0 x 25 mmes lap esetén, melynek hõkezelése ideális körülmények között történt: Austenitesítési- Szélesség Hossz Vastagság hõmérséklet 825 C % % % Olajhûtés min. + 0,06 + 0,08 0 max. + 0,12 + 0,13 + 0,08 Sófürdõ min. 0 + 0,07 + 0,05 max. + 0,01 + 0,08 0,04 Levegõhûtés/ min. + 0,02 0,01 + 0,15 Vákum max. + 0,04 0,05 + 0,15 MEGERESZTÉS A megeresztési hõmérséklet a kívánt keménység függvényében a megeresztési diagramból vehetõ. Kétszer kell megereszteni közbensõ hûtéssel szobahõmérsékletre. A legalacsonyabb megeresztési hõmérséklet 180 C. A hõntartás min. 2 óra. * A megeresztési ridegség miatt, nem szabad megereszteni a 300 350 C tartományban. Megeresztési diagram Keménység HRC Maradék ausztenit % 62 60 Ausztenitesítési hõmérséklet 26 58 24 56 850 C 22 54 52 * 18 50 48 46 44 42 38 36 800 C Maradék ausztenit 16 14 12 8 6 4 2 34 0 0 300 0 500 600 700 C Megeresztési hõmérséklet A fenti megeresztési diagram kis próbatestekre érvényes. A ténylegesen elérhetõ keménység függ a szerszám méreteitõl. MÉRETVÁLTOZÁSOK EDZÉSKOR A méretváltozások edzés és megeresztés során függnek a hõkezelés módjától, az alkalmazott hõmérsékletektõl és hûtõközegtõl. MÉRETVÁLTOZÁS MEGERESZTÉSKOR Méretváltozás % + 0,12 + 0,08 + 0,04 0 0,04 0,08 0,12 0 0 300 0 500 600 700 C Megeresztési hõmérséklet Megjegyzés: A méretváltozások edzéskor és megeresztéskor összeadandók. NITRIDÁLÁS Nitridálás elõtt a szerszámot edzeni és legalább 570 C-on megereszteni kell, azaz kb. 42 HRC keménységre. A nitridálás során kemény felületi réteg keletkezik, amely ellenáll a kopásnak és a dekarbonizációnak és a korrózióállóságot is javítja. A nitridálás során 525 C-on ammóniagázban kb. 600 HV felületi keménység érhetõ el. Nitridálási hõm. Idõtartam Kéregvastagság C h mm 525 0,25 525 30 0,30 525 60 0, NITROKARBURÁLÁS Kétórás nitrokarburálás során 570 C-on kialakuló felületi keménység kb. 625 HV. A nitridálási mélység, mely ezzel a keménységgel rendelkezik, kb. 0,15 mm. 5

Forgácsolás ESZTERGÁLÁS Irányértékek a forgácsoló megmunkáláshoz. Az alábbi adatok irányértékeknek tekintendõk. Az adatokat lágyított állapotú GRANE acél forgácsolási próbájával határozták meg. Esztergálás keményfémmel Nagyolás Simítás m/min 1 170 170 2 Elõtolás (f) mm/f 0,3 0,6 0,3 Fogás (a p ) mm 2 6 2 ISO megmunkálásicsoport P P30 P FÚRÁS Spirálfúró gyorsacélból Forgácsolási sebesség Elõtolás mm/f Fúróátmérõ mm m/perc 5 5 15 15 * ) 0,08 0, 0, 0,30 0,30 0,35 0,35 0, *) TiN-bevonatos gyorsacél fúróra v c ³ 30 m/min. Keményfém fúró Hûtõcsator- Váltó- nás fúró lapkás- Tömör- keményfém- Fúró típus fúró keményfém éllel m/min. 1 190 50 65 Elõtolás (f) mm/f 0,05 0,25* ) 0, 0,25* ) 0,15-0,25* ) *) Függ a fúró átmérõtõl. MARÁS Sík- és sarokmarás Nagyolás Simítás Marás gyorsacéllal Keményfém Keményfém m/min 1 160 160 0 25 Elótolás (f z ) mm/fog 0,2 0,4 0,1 0,2 0,1 Fogás (a p ) mm 2 5 2 2 ISO megmunkálásicsoport P P P P Szármarás Marás Szármarás Tömör- váltólapkás gyorsacél keményfém maróval maróval m/min 60 130 180 25 2) Elõtolás (f z ) mm/fog 0,03 0, 1) 0,08 0, 0,05 0,35 1) ISO megmunkálási csoport K, P P P30 1) Függ a maró átmérõtõl. 2) TiN-bevonatos szármaró v c ³ m/min. 6

Szikraforgácsoló megmunkálás Ha az acélt edzett és megeresztett állapotban szikraforgácsolni kell, a szerszámot végezetül ismételten meg kell ereszteni kb. 25 C-al az az utolsó megeresztési hõmérséklet alatt. Részletesebb információk a szikraforgácsolásról az Uddeholm "Szerszámacélok szikraforgácsolása" címû kiadványából nyerhetõk. Köszörülés A helyesen végzett köszörüléssel a köszörülési repedések elkerülhetõk és a szerszámteljesítmény javul. A mélyhûtéses edzéssel kezelt szerszámok különösen érzékenyek a köszörülésre. Csak jól lehúzott, lágy, szabadon vágó korongot alkalmazzunk. Kerüljük a túl nagy kerületi sebességet. Nagy mennyiségû hûtõ-kenõ folyadékot alkalmazzunk. Részletesebb információkat tartalmaz az ajánlott köszörûkorongokról az Uddeholm "Szerszámacélok köszörülése címû kiadványa. Keménykrómozás Keménykrómozás után a szerszámot kb. 4 órán át 180 C -on meg kell ereszteni, hogy a hidrogénridegséget elkerüljük. Fotomaratás A GRANE szövetszerkezete nagyon homogén, igen kevés nemfémes zárványt tartalmaz, ami a gyártás során alkalmazott vákumgáztalanításra vezethetõ vissza. Ezáltal a fotomaratás során pontos, egyenletes felület állítható elõ. Polírozás A GRANE edzett és megeresztett állapotban nagyon jól polírozható. Minden acélfajtához tartozik egy optimális polírozási idõ, amely függ a keménységtõl és a technikától. A túlzott polírozás rossz eredményhez vezethet (pl. az ún. narancsos felülethez) Részletesebb információk az Uddeholm által kiadott,,formaacélok polírozása kiadványból nyerhetõk. Hegesztés A szerszámacélok hegesztése akkor végezhetõ el sikeresen, ha azt nagy gondossággal végzik (Hegesztés magas hõmérsékleten, a varrat gondos elõkészítése, a megfelelõ hegesztési eljárás és hozaganyag megválasztása). Hegesztési eljárás WIG Kézi ívhegesztés Munkahõmérséklet 225 275 C 225 275 C Hegesztési- UTPA 73G2 UTP 73G2 hozaganyag UTPA 67S UTP 67S Keménységhegesztés után 55 58 HRC 55 58 HRC 7