SZERSZÁMACÉL ISMERTETÕ ORVAR Melegmunkaacél Überall, wo Werkzeuge hergestellt und verwendet werden
Általános információk Az ORVAR egy króm-molibdénvanádium ötvözésû melegmunkaacél, melynek jellemzõi: Hirtelen hõmérsékletváltozásokkal és termikus repedésekképzõdéssel szembeni ellenállás Jó melegszilárdság Kiváló szívósság és duktilitás hossz- és keresztirányban egyaránt Jó forgácsolhatóság és polírozhatóság Kiváló átedzhetõség Csekély elhúzódás edzéskor Összetétel C Si Mn Cr Mo V %,39 1,,4 5,2 1,4,9 Szabvány Szállításiállapot Színjelzés W.-Nr. 1.2344, Premium AISI H13 Lágyítva ca. 18 HB Orange NAGYOBB ÉLETTARTAMÚ SZERSZÁMOK A jelölés azt jelenti, hogy az acél a speciális gyártási eljárás és a pontos folyamatirányítás következtében nagy tisztasági fokkal és finom szövetszerkezettel rendelkezik. Ennek eredményeként az ORVAR, összehasonlítva a hagyományos technológiával gyártott W.-Nr. 1.2344 acéllal lényegesen jobb izotrópikus tulajdonságokkal rendelkezik. A javított izotróp rulajdonságok különösen azon szerszámoknál jelentenek elõnyt, amelyek különönagy mechanikai és termikus feszültségeknek vannak kitéve, pl. nyomásos öntõszerszámok, kovácsszerszámok és extrudáló szerszámok. A gyakorlatban ez azt jelenti, hogy a szerszámok magasabb keménységen (+1/+2 HRC) kerülhetnek beépítésre anélkül, hogy a szívóssági értékük csökkenne. Mivel a megesabb keménységérték csökkenti a melegrepedések képzõdését, ezáltal magasabb szerszámélettartam is várható. Az ORVAR kielégíti az Északamerikai Nyomásos Öntõk szövetségének (NADCA) # 27-9 számú specifikációját a H-13 típusú nagyteljesítményû melegmunkaacélokra vonatkozóan. Alkalmazási példák NYOMÁSOS ÖNTÕFORMÁK Ón-, Ólom-, Aluminium-, Rézhorgany - Magnéziumötvözetek ötvözetek ötvözetek Szerszámelem HRC HRC HRC Betétek 46 42 48 (QRO 9S) Magok 46 52 44 48 (QRO 9S) Beömlõk 48 52 46 48 (QRO 9S) Nyakbetét 35 42 42 48 (QRO 9S) Kilökõk (nitridálva) 46 46 46 Dugattyúk, Töltõkamrák (általában nitridálva) 42-46 42 48 (QRO 9S) Edzési hõmérséklet 12 C 12 C 1 C EXTRUDER (KISAJTOLÓ) SZERSZÁMOK Aluminium-, Magnézium- Réz- Rozsdamenötvözetek ötvözetek tes acélok Szerszámelem HRC HRC HRC Matricák 44 43 47 45 Befogóelemek, Matrica tartók Hüvelyek, Nyomótárcsák, Bélyegek 41 4 48 4 48 Edzésihõmérséklet 12 C 1 C 1 C MELEGSAJTOLÓ SZERSZÁMOK Ausztenitesítési Keménység Anyag hõmérséklet HRC Aluminium, Magnézium 12 C 44 52 Rézötvözetek 1 C 44 52 Acél 1 C 4 MÛANYAGFORMÁK Ausztenitesítési- Härte Szeszámelem hõmérséklet HRC Fröccsformák 12 C Megeresztve 2 C 52 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. 9297 2
EGYÉB FELHASZNÁLÁSI TERÜLETEK Ausztenitesítési- Härte Felhasználás hõmérséklet HRC Nagy igénybevételû hidegalakító szerszámok lyukasztáshoz, hulladék- 12 C daraboláshoz megeresztve 2 C 52 Melegdarabolás 12 C megeresztve 1) 2 C vagy 52 2) 575 6 C 45 Zsugorgyûrûk (pl. keményfém - 12 C szerszámokhoz megeresztve 575 6 C 45 Kopásnak kitett 12 C mag alkatrészek megeresztve 575 C 52 Nitridálás felület ~1HV 1 Tulajdonságok FIZIKAI PARAMÉTEREK Edzve és megeresztve 45 HRC-re. Értékek szobahõmérsékleten és magasabb hõmérsékleten. Hõmérséklet 2 C 4 C 8 C Sûrség kg/m 3 78 77 75 Rugalmassági modulus N/mm 2 22 175 13 Tájékoztató szakítószilárdság értékek szobahõmérsékleten. Hõtágulásiegyüttható / C, 2 C-ról 12,6 x 1-6 13,9 x 1-6 Hõvezetési tényezõ W/m C 24,6 26,2 27,6 MECHANIKAI TULAJDONSÁGOK Keménység 52 HRC 45 HRC Szakító szil. 182 N/mm 2 142 N/mm 2 Rm 185 kp/mm 2 145 p/mm 2 Folyáshatár 152 N/mm 2 128 N/mm 2 Rp,2 155 kp/mm 2 13 kp/mm 2 Melegszilárdság N/mm 2 1 Rm Austenitesitési hõm. 12 C Megeresztve 61 C-on Rp,2 1% Z A 5 5 6 6 7 7 C Vizsgálati hõmérséklet 3
Hõkezelés általános ajánlások LÁGYÍTÁS Az acélt oxídációtól védve 8 C-ra hevítjük. Ezután kemencével együtt kb. 1 C /óra sebességgel 6 C-ig hûtjük, majd végül levegõn lehûtjük. FESZÜLTSÉGMENTESÍTÉS Nagyoló megmunkálás után a szerszámot 6 C-ra hevítjük, majd 2 óra hõntartás után lassan, kemencével együtt C-ig, majd tovább levegõn hûtjük. EDZÉS Elõmelegítési hõmérséklet: 6 8 C. Általában az elõmelegítés két lépcsõben történik. Ausztenitesítési hõmérséklet: 12 1 C. Általában 12 C. Hõmérséklet Hõntartás* C Min. Induló keménység 12 3 53±2 HRC 1 15 54±2 HRC * Hõntartás =Az Ausztenitesítési hõmérsékleten történõ hõntartás ideje attól az idõponttól számítva, amikor a szerszám magja is elérte a fenti hõmérsékletet. HÛTÕKÖZEG Semleges gáz/levegõ nagy sebességgel Vákum (Semleges gá nagy sebességgel és megfelelõ túlnyomással) Sófürdõ (só vagy fluidágy) 5 C-on, végezetül levegõn hûtve Sófürdõ (só vagy fluidágy) ca. 18 22 C-on, 22 C, végezetül levegõn hûtve. Forró olaj. Fontos: 1. A hûtést 7 C-on meg kell szakítani és a szerszámot azonnal mehereszteni. 2. Optimális tukajdonságokat a szerszámban a lehetõség szerint gyorsan végzett hûtéssel érhetjük el. A hûtési sebesség azonban ne legyen olyan nagy, túlságosan nagy elhúzódást vagy repedést okozzon. A keménység, szemcsenagyság és a maradékausztenit változása az ausztenitesítési hõmérséklet függvényében. Szemcseméret Keménység ASTM HRC 1 6 8 6 4 2 58 Szemcseméret Maradék ausztenit % 56 Keménység 54 52 48 46 44 42 Maradék ausztenit 4 1 12 14 16 18 C Ausztenitesítési hõmérséklet MEGERESZTÉS A megeresztési hõmérséklet a szükséges keménység alapján a megeresztési diagramból vehetõ. Kétszer kell megereszteni közbülsõ, szobahõmérsékletre történõ hûtéssel. A legalacsonyabb megeresztési hõmérséklet 18 C. A hõntartás ideje legalább 2 óra. A megeresztési ridegség elkerülése érdekében a 425 525 C tartományban nem szabad megereszteni (ld. diagram). Megeresztési diagram Keménység HRC 58 Ausztenitesítési hõmérséklet 56 1 C 54 52 48 46 44 42 4 38 12 C Maradék ausztenit bei 12 C-on 1 2 3 4 6 7 C Megeresztési hõmérséklet (2h+2h) 1 Maradék ausztenit % 4 2 4
Átlagos ütõmunka értékek különbözõ megeresztési hõmérsékletek esetén. Az ORVAR jelentõs javulást mutat az izotróp tulajdonságok terén a hagyományos technológiával gyártott W.-Nr. 1.2344 típusú melegszerszámacélhoz képest. Ütõmunka KU Joule 3 25 2 15 1 5 Ausztenitesítési hõmérséklet 12 C 1 2 3 4 6 7 C Megeresztési hõmérséklet (2h+2h) A 425 525 C tartományban történõ megeresztés a megeresztési ridegség miatt nem javasolt. A megeresztés idejének hatása a keménységre Keménység HRC 58 54 46 42 38 Ausztenitesítésihõmérséklet 12 C 34 3 6 C 1 1,5 2,5 4 6,5 1 15 25 4 65 1 4 A megeresztés ideje órában (h) MÉRETVÁLTOZÁSOK AZ EDZÉS SORÁN C 5 C Probadarab mérete : 1 x 1 x 25 mm. Szélesség Hossz Vastagság Hûtõközeg % % % Olaj min.,8,6, 12 C max.,15,16 +,3 Levegõ min. -,2 -,5 12 C max. +,3 +,2 +,5 Vakuum/Inertgas min. +,1 -,2 +,8 12 C max. +,2 -,4 +,12 MÉRETVÁLTOZÁSOK A MEGERESZTÉS SORÁN Méretváltozás % +,12 +,8 +,4,4,8,12 1 2 3 4 6 7 C Megeresztési hõmérséklet (1h+1h) Megjegyzés: Az edzés és megeresztés során fellépõ elhúzódásokat össze kell adni! NITRIDÁLÁS A nitridálás során egy kemény, kopásálló felületi kéreg alakul ki. A nitrid réteg azonban nagyon rideg, megrepedezhet vagy lepattoghat, ha ütésszerû terhelés vagy hirtelen hõmérsékletváltozás éri. Minél vastagabb a kéreg, annál nagyobb a rizikó. Nitridálás elõtt a szerszámot meg kell edzeni majd legalább C-al a nitridálási hõmérséklet feletti hõmérsékleten meg kell ereszteni. Nitridálás ammóniagázban 525 C-on vagy plazmanitridálás 9% hidrogén/1% nitrogén gázkeverékben 48 C-on 1-12 HV felületi keménységet eredményez. Általában a plazmanitridálás elõnyben részesítendõ, mert a N2-potenciál pontosan beállítható; az ún. "fehér kéreg" kialakulása elkerülhetõ amely különösen melegalakító szerszámok esetében kedvezõtlen. Egy gondosan végrehajtott gáznitridálás azonban meghozza a kívánt eredményt. PLAZMANITRIDÁLÁS 9% H2/1% N2 -BAN Hõmárséklet Nitridálási idõ Nitridálási mélység* C óra (h) mm 48,5,4** 48 1,8 48 2,14 48 4,3 * Nitridálási mélység = a felülettõl mért távolság, ahol a ménysége HV -el nagyobb az alapkeménységnél. ** Felületi keménység csak 7 HV1. >,3 mm nitridálási mélység melegmunkaacéloknál nem ajánlatos- Az ORVAR lágyított állapotban is nitridálható. A keménység és a nitridálási mélyég ezesetben természetesen kisebb. 5
NITROKARBURÁLÁS A sófürdõs nitridálást, pl. teniferkezelést, egy speciális sófürdõben vagy gázban kb. 57 C-on hajtják végre; a nitridálás idõtartama általában 2 óra. Az elérhetõ felületi keménység 9 1 HV1, az elérhetõ nitridálási mélység 1 2 µm. Forgácsolás Irányértékek ESZTERGÁLÁS Esztergálás Keményfém szerszámmal Nagyolás Simítás (v c ) m/min 1 2 2 2 Elõtolás (f) mm/f,3,6,3 Fogás (a p ) mm 2 6 2 ISO megmunkálási csop. P2 P3 P1 bevonatos bevonatos Keményfém keményfém vagy Cermet MARÁS Sík- és sarokmarás Nagyolás Készremarás Keményfém Keményfém Marás Gyorsacél (v c ) m/min 16 2 24 28 35 Elõtolás (f z ) mm/ fog,2,4,1,2,1 Fogás (a p ) mm 2 5 2 2 ISO megmunkálási csoport P2 P4 P1 P2 bevonatos keményfém Szármarás Marási feladat Szármarás Monolit keményfém váltólapka gyorsacél (v c ) m/min 7 13 18 35* Elõtolás (f z ) mm/ fog,3,2,8,2,5,35 ISO csoport K1, P4 P2, P3 * TiN-bevonatos gyorsacél v ³ 45 m/min FÚRÁS Spirálfúró gyorsacélból Fúró átmérõ Elõtolás (f) (v c ) mm mm/ford 17 m/min* 5,8,2 5 1,2,3 1 15,3,35 15 2,35,4 * TiN-bvonatos gyorsacéll v ³ 24 m/min Keményfém fúró (v c ) Elõtolás (f) Fúrótípus m/min mm/ford Váltóéapkásfúró 1 2,5,25 Tömörkeményfém 65,1,25 Hútõcsatornás keményfémélû fúró 7,15,25 6
Szikraforgácsoló megmunkálás Ha az acélt edzett megeresztettállapotban szikszikraforgácsolni kell, a szerszámot az utoljára alkalmazott megeresztési hõmérséklet alatt 25 C-al ismételten meg kell ereszteni. Hegesztés A szerszámacélok hegesztése akkor vlgezhetõ el sikeresen, ha azt nagy gonddal végzik (növelt munkahõmérséklet - elõmelegítés, a hegesztési varrat elõkészítése, a megfelelõ hozaganyag és a megfelelõ hegesztési technológia megválasztása). Kézi ívhekgesz- Hegesztés WIG tés Munkahõmérséklet 325 375 C 325 375 C Hozaganyag - QRO 9 TIG-WELD QRO 9 WELD Keménység hegesztés után 48 51 HRC 48 51 HRC Hõkezelés hegesztés után Edzett acél Az acélt az utoljára alkalmazott megeresztési hõmérséklet alatt 1 2 C-al ismételten megereszteni. Lágyított acél Az acélt oxidációtól védeni és 8 C-ra hevíteni. Ezután kemencében ca. 1 C /óra sebességgel 6 C-ra, majd levegõn lehûteni. Részletesebb információk az UDDEHOLM,Szerszámacélok hegesztése" címû prospektusából nyerhetõk. Köszörülés A helyesen elvégzett köszörüléssel a köszörülési repedések elkerülhetõk és a szerszám teljesítménye javítható. Azok a szerszámok, amelyek alacsony hõmérsékleten lettek megeresztve a köszörülésre kimondottan érzékenyek. Csak jól lehúzott, lágy köszörûkorongot szabad használni. A túl nagy kerületi sebességet kerülni kell. Bõséges hûtõfolyadék alkalmazása javasolt. A javasolt köszörûkorong minõségekrõl részletes információk az Uddeholm által kiadott prospektusból Szerszámacélok köszörülése nyerhetõk. További információkkal a köszörû korongok szállítói szolgálnak. Keménykromozás Keménykrómozás után az alkatrészt 18 C-on 4 órát meg kell ereszteni, hogy a ridegedési rizikót el lehessen kerülni. További információk Az Uddeholm szerszámacélok megválasztásával, hõkezelésével, felhasználásával és szállítási lehetõségeivel kapcsolatos további információk az Uddeholm Tooling/BOK-tól szerezhetõk be. 7