SZERSZÁMACÉL ISMERTETÕ QRO 9 Melegmunkaacél Überall, wo Werkzeuge hergestellt und verwendet werden
QRO 9 Általános információk A QRO 9 nagyteljesítményûcr-mo-vötvözésû melegszerszámacél, jellemzõi: Igen nagy melegszilárdság és nagy keménység magas hõmérsékleten Nagyon jó megeresztésállóság Rendkívüli ellenállás a melegrepedés-képzõdéssel szemben Magasabb hõvezetõ képesség, mint a hagyományos melegmunkaacélok esetében Kiváló szívósság és duktilitás hossz- és keresztirányban Egyenletes és jó forgácsolhatóság Jó hõkezelési tulajdonságok. Össze- C Si Mn Cr Mo V tétel %,38,3,75 2,6 2,25,9 Szabvány Szállításiállapot Színjelölés Speciális analízis világméretû szabadalommal védve Lágyítva ca. 18 HB Narancs/világosbarna A SZERSZÁMOK NAGYOBB ÉLETTARTAMA A QRO 9 egy nem szabványos melegmunkaacél a legjobb minõséggel, amit az Uddeholm speciálisan fejlesztett ki, biztosítsa a legnagyobb teljesítményt melegszerszámoknál. A,, jelölés speciális gyártási technológiát, elektrosalakos (ESU/ESR) átolvasztást, rendkívül nagy tisztaságot és nagyon jó mechanikai tulajdonságokat takar. Ezek, az optimális vegyi összetétellel együtt a QRO 9 esetén olyan acélt eredményez, mely tulajdonságaival más melegmunkaacél nem rendelkezik. Mindenek elõtt a magas melegszilárdság, megeresztésállóság és hõvezetõ képesség optimális kombinációja döntõ. Ezért mutat a QRO 9 jobb szerszámteljesítményt nemfémes anyagok extrudálása, nyomásos öntés és acél kovácsolása esetén. Alkalmazások NYOMÁSOS ÖNTÕFORMÁK ÉS ELEMEIK Aluminium és bronz nyomásos öntésénél a QRO 9 felülmúlja valamennyi hagyományos melegmunkaacélt. A kiváló melegszilárdsága megakadályozza a melegrepedések képzõdését és ezáltal meghosszabbítja a szerszám élettartamát. A magas hõvezetõ képesség lehetõvé teszi a ciklusidõk rövidítését, ami a termelékenység növekedését eredményezi. A QRO 9 olyan szerszámelemekhez alkalmazható, ahol a melegrepedésképzõdéssel, az erózióval és hajlítással szembeni ellenállás követelmény. Magok, kilökõk, betétek, kisebb formák, beömlõhüvelyek, mozgó szerszámelemek alumíniu, bronz és réz nyomásos öntéséhez. RÚDSAJTOLÓ SZERSZÁMOK ALUMINIUMHOZ A QRO 9 -t akkor célszerû alkalmazni, ha a feladat olyan gyártási sorozat gyártása, nagyobb, mint ami hagyományos szerszámacélból készült szerszámmal gyártható lenne. Ilyen például : Nagy sorozatú egyszerû profilok, ahol általában több matrica felhasználása szükséges Matricák bonyolult ill. vékonyfalú profilok Spider Matricák Nehezen sajtolható ötvözetek Aluminium és acél rúdsajtolásánál a szerszámelemek, mint pl belsõ hüvelyek, préstárcsák, présdornik és csõsajtoló bélyegek élettartama magasabb QRO 9 alkalmazása esetén, mint W.-Nr. 1.2344 melegmunkaacél esetén. Bronz és réz rúdsajtolásnál a sajtoló tárcsák és matrica tartók QRO 9 acélból ugyancsak hosszabb élettartamúak, mint W.-Nr. 1.2344 melegmunkaacélból. Hasonló javulás tapasztalható QRO 9 belsõ hüvelyeknél bronz extrudálása esetén. MELEGSAJTOLÓ SZERSZÁMOK 9299 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 Anwendungsmöglich keiten. Acél melegsajtolásánál, különösen kis- és közepes méretû szerszámoknál, QRO 9 -vel kiemelkedõ eredményeket értek el. A QRO 9 különösen alkalmas melegsajtoló automaták, zömítõ kovácsolás, melegfplyatás, porkovácsolás szerszámaihoz és minden olyan melegalakító szerszámhoz, ahol intenzív vízhûtés szükséges. 2
QRO 9 Tulajdonságok FIZIKAI ADATOK Edzve és megeresztve 45 HRC-re. Értékek szobahõmérsékleten és magasabb hõmérsékleteken. Hõmérséklet 2 C 4 C 8 C Sûrûség kg/m 3 78 77 755 Rugalmassági modulus N/mm 2 22 5 175 13 Hõtágulásiegyüttható / C, 2 C-ról 12,6 x 1-6 13,9 x 1-6 Hõvezetési tényezõ W/m C 31 32 3 Melegkeménység Ausztenitesítve 12 C-on, megeresztve 66 C-on 48 HRC-re; a próbákat a vizsgálati hõmérsékleten 3 percig hõntartották, mielõtt a keménységmérésre sor került. Keménység HV5 6 5 4 3 2 1 MECHANIKAI ADATOK Átlagos szakítószilárdság értékek szobahõmérsékleten. Keménység 48 HRC 45 HRC 4 HRC Folyáshatár, 14 N/mm 2 127 N/mm 2 11 N/mm 2 Rp,2 143 kp/mm 2 13 kp/mm 2 112 kp/mm 2 Szakító szi- 162 N/mm 2 147 N/mm 2 125 N/mm 2 lárdság, Rm 165 kp/mm 2 15 kp/mm 2 128 kp/mm 2 1 2 3 4 5 6 7 C Vizsgálati hõmérséklet Melegszilárdság Hosszpróbák, ausztenitesítve 12 C-on, megeresztve 66 C-on 48 HRC-re; a próbákat a vizsgálati hõmérsékleten 3 percig hõn tartották a vizsgálat elvégzése elõtt. Rp,2 ksi 2 15 1 5 Rm N/mm 2 16 14 12 1 8 6 4 2 Rp,2 Rm A 5 5 55 6 65 7 75 C Vizsgálati hõmérséklet Z Z, A5% 1 8 6 4 2 3
QRO 9 Hõkezelés LÁGYÍTÁS Az acélt oxidációtól védve 82 C-on hõntartani, ezután kemencében kb. 1 C/óra sebességgel hûteni 65 C-ig, majd végül levegõn szobahõmérsékletre hûteni. A keménység, szemcsenagyság és maradék ausztenit változása ausztenitesítési hõmérséklet függvényében. Szemcseméret Keménység ASTM HRC Maradék ausztenit % 1 6 Szemcsenagyság 58 FESZÜLTSÉGMENTESÍTÉS Nagyoló megmunkálás után a szerszámot 65 C-on 2 órát hõntartani. Ezután lassan 5 C-ig, majd szabad levegõn szobahõmérsékletig hûteni. 8 6 56 54 52 5 Keménység EDZÉS Elõmelegítési hõmérséklet: 6 85 C, általában két lépcsõben. Ausztenitesítési hõmérséklet: 12 15 C, általában 12 C. Hõmérséklet Hõntartás* Induló- C Min. keménység 12 3 51±2 HRC 15 15 52±2 HRC * Hõntartás = az az idõtartam az edzési hõmérsékleten, amit attól az idõponttól számítunk, amikor a mag elérte az edzési hõmérsékletet. A darabot az edzés során a dekarbonizációtól és az oxidációtól védeni kell. HÛTÕKÖZEG Semleges gáz/levegõ nagy sebességgel Vákum (Semleges gaáz, nagy sebességgel és elegendõ túlnyomással) Melegfürdõ (Só vagy fluidágy) 55 C-on Melegfürdõ (Só vagy fluidágy) 18 22 C-on Meleg olaj. Fontos : 1. A hûtési folyamatot 5 7 C-on meg kell szakítani és a szerszámot azonnal meg kell ereszteni. 2. A szerszám optimális tulajdonságai a lehetõ leggyorsabb hûtéssel állíthatók be. A hûtési sebesség azonban ne legyen olyan nagy, hogy túlzott elhûzódások vagy repedések lépjenek fel. 4 2 48 46 44 42 Maradék ausztenit 4 1 12 14 C Ausztenitesítési hõmérséklet MEGERESZTÉS A megeresztési hõmérsékletet a kívánt keménység függvényében a megeresztési diagramból kell meghatározni. Kétszer kell megereszteni, közbensõ szobahõmérsékletre történõ hûtéssel. A legalacsonyabb megeresztési hõmérséklet 6 C. A minimális hõntartás 2 óra. A megeresztési ridegség" elkerülésére a 45 6 C tarományban nem szabad megereszteni - lásd a megeresztési diagramot. Megeresztési diagram Proba: 25x25x25 mm. Hûtés levegõn. Vastagabb keresztmetszeteknél, melynek szövete az edzés után bainitet tartalmaz, a szerkunder maximum jobbra tolódik el. Ha azonban a megeresztés kb. 45 HRC-re vagy az alá történik, a megeresztési görbe már független a keresztmetszettõl. Keménység HRC 56 54 Ausztenitesítési hõmérséklet 52 5 48 46 44 42 4 38 36 15 C 12 C 1 2 3 4 5 6 7 C Megeresztési hõmérséklet (2+2 óra) 1 4
QRO 9 Átlagos ütõmunka értékek (Charpy-U) különbözõ megeresztési hõmérsékleteken. Hosszpróbák, hõkezelés a próbaelõkészítés után. Ütõmunka értékek KU Joule 4 35 Ausztenitesítési hõmérséklet 3 12 C 25 2 15 1 5 1 2 3 4 5 6 7 C Megeresztési hõmérséklet (2+2 óra) A megeresztést a 45-6 C tarományban a megeresztési ridegség elkerülése érdekében kerülni kell. A megeresztési idõ hatása a keménységre Keménység HRC 54 52 5 48 46 44 42 4 38 36 34 32 3 Ausztenitesítésihõmérséklet 12 C 65 C 55 C 6 C 1 1,5 2,5 4 6,5 1 15 25 4 65 1 4 Megeresztési idõ órában MÉRETVÁLTOZÁSOK A HÛTÉS UTÁN Az edzés során a szerszám termikus és átalakulási feszültségeknek van kitéve. Ez méretváltozásokhoz, elhúzódásokhoz vezet. Ezért az edzés elõtt kielégító megmunkálási ráhagyásokat kell betervezni. Általában a szerszám a nagyobb méretek irányában zsugorodik, a kisebb méretek irányában mérete nõ. Ez azonban függ a szerszám méretétõl, kialakításától és a hûtési sebességtõl. A QRO 9 esetén,3 % megmunkálási ráhagyás javasolt hossz-, szélesség- és vastagság irányban. MÉRETVÁLTOZÁSOK MEGERESZTÉS UTÁN Ausztenitesítési hõmérséklet: 12 C. Hûtõközeg: olaj. Méretváltozás % +,8 +,4,4,8 1 2 3 4 5 6 7 C Megeresztési hõmérséklet (2+2 óra) NITRIDÁLÁS Nitridálás hatására kemény felületi réteg keletkezik, ami kopásálló. A nitridréteg azonban nagyon rideg, megrepedezhet vagy leválhat, ha ütésszerû igénybevétel vagy hirtelen hõmérsékletváltozás éri. Minél vastagabb a réteg, annál nagyobb a kockázat. Nitridálás elõtt a szerszámot edzeni és megereszteni kell olyan hõmérsékleten, amely legalább 5 C-al a nitridálási hõmérséklet felett van. Nitridálás ammóniagázban 525 C-on vagy plazmanitridálás 9% hidrogén/1% nitrogén gázkeverékben 48 C-on 1-115 HV keménységet eredményez. Általában a plazmanitridálást elõnyben kell részesíteni, mert a N-potenciál pontosan beállítható; különösen figyelni kell az ún. fehér réteg keletkezésére, ezt el kell kerülni, keletkezése különösen káros melegalakító szerszámok esetében. Egy gondosan végrehajtott gáznitridálással azonban jó eredmények érhetõk el. PLAZMANITRIDÁLÁS 9% H 2 / 1%N 2 Hõmérséklet Nitridálási idõ Nitridálási mélység* C óra mm 48,5,4** 48 1,13 48 2,25 * Nitridálási mélység = A felülettõl mért távolság, ahol a keménység 5 HV -vel nagyobb, mint az alapkeménység. ** Felületi keménység csak 7 1 HV. >,3 mm-nél nagyobb kéregvastagság melegalakító szerszámok esetében nem javasolt. 5
QRO 9 Mivel a QRO 9 sokkal jobban nitridálható, mint a W.-Nr. 1.2343 vagy a W.-Nr. 1.2344 acélok, ezért a nitridálási idõ csökkenthetõ, összehasonlítva a fenti minõségekkel. Különben fennáll a veszély hogy túl nagy kéregvastagság keletkezik. A QRO 9 lágyított állapotban is nitridálható. A keménység és a kéregvastagság ekkor valamivel kisebb. NITROKARBURÁLÁS A nitrokarburálást speciális sófürdõben vagy gázban kb. 57 C-on végzik; a normális nitridálási idõ általában 2 óra. Ezáltal elérhetõ felületi rétegkeménység 95 1 HV, és a kéregvastagság 1 2 µm. Forgácsolás Irányértékek. DREHEN Esztergálás keményfém szerszámmal Nagyolás Simítás Vágósebesség (v c ) m/min 15 2 2 25 Elõtolás (f) mm/ford,3,6,3 Fogásmély. (a p ) mm 2 6 2 ISO megmunkálási csop. P2-P3 P1 bevonatos bevonatos keményfém keményfém vagy Cermet SZÁRMARÁS Maró típusa Szármaró váltólapká- Tömör- val Gyorskeményfém acél Vágósebesség (v c ) m/min. 7 13 18 35* Elõtolás (f z ) mm/fog,3,2,8,2,5,35 ISO Megmunkálási csoport K1, P4 P2, P3 *) TiN bevonatos szármarókhoz v ³ 45m/Min. FÚRÁS Spirálfúró gyorsacélból Vágó - Fúró átmérõ Elõtolás (f) sebesség (v c ) mm mm/ford 17 m/min.* 5,8,2 5 1,2,3 1 15,3,35 15 2,35,4 *) TiN bevonatos gyorsaél v ³ 24 m/min. Keményfém fúró Vágósebesség Elõtolás (f) Fúró típusa (v c ) m/min. mm/ford Váltólapkásfúró 15 2,5,25 Tömör krményfém 65,1,25 Hûtõcsaornás fúró keményféméllel 7,15,25 MARÁS Sík- és sarokmarás. Nagyolás Készre marás Marás Keményfém Keményfém Gyorsacél Vágósebesség (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 Öntõhüvely QRO 9 acélból. 6
QRO 9 Szikraforgácsoló megmunkálás Ha az acélt edzett és megeresztett állapotában szikraforgácsolják, ezután a szerszámot ismételten meg kell ereszteni, 25 C-al az utolsó megeresztési hõmérséklet alatt. Hegesztés A szerszámacél hegesztését akkor lehet sikeresen végrehajtani, ha azt gondosan végezzük (Elõmelegítés, megfelelõ munkahõmérséklet, a varrat elõkészítése, a megfelelõ hozaganyag és hegesztési technológia megválasztása). Köszörülés A helyesen végzett köszörüléskor nem keletkeznek repedések és a szerszám teljesítménye nõ. Azok a szerszámok, melyek alacsony hõmérsékleten lettek megeresztve, különösen érzékenyek a köszörülésre. Csak jól lehúzott, lágy köszörûkorongot szabad alkalmazni. A túl nagy kerületi sebességet kerülni kell, és kellõ mennyiségû hûtõfolyadékot kell alkalmazni. Részletesebb információk az Uddeholm kiadványból "Szerszámacélok köszörülése" illetve a köszörûszerszámok forgalmazóitól szerezhetõk be. Hegesztõ eljárás WIG Kézi ívhegesztés 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 állapot Megeresztés 1 2 C-al az utolsó megeresztési hõmérséklet alatt Lágyított állapot Az acélt oxidációtól védve 78 C-on hõntartani Ezután kemencében kb. 1 C/óra sebességgel 65 C-ig, majd végül levegõn lehûteni. Részletes információk a hegesztõanyag szállítójától illetve az Uddeholm "Szerszámacélok hegesztése" címû kiadványból nyerhetõk. Keménykrómozás Keménykrómozás után a darabot ismételten meg kell ereszteni 18 C-on, 4 órát, hogy a hidrogénridegség kockázatát elkerüljük. Kilökõk, magok QRO 9 HT -bõl (QRO 9 elõnemesített) 7