THG är varumräkesregistrerat i Sverige och inom EU.

Transkript

1 UDDEHOLM THG 2000

2 THG är varumräkesregistrerat i Sverige och inom EU. Uppgifterna i denna trycksak bygger på vårt nuvarande kunnande och är avsedda att ge allmän information om våra produkter och deras användningsområden. De får således inte anses utgöra någon garanti för att de beskrivna produkterna har vissa egenskaper eller är lämpliga för speciella ändamål. Klassificerat enligt EU-direktiv 1999/45/EC. För ytterligare information se våra Materialsäkerhetsdatablad. Utgåva 3, reviderad , ej tryckt Senast uppdaterade utgåva av denna broschyr är den engelska version som alltid finns publicerad på vår webbplats, 2 SS-EN ISO 9001 SS-EN ISO 14001

3 UDDEHOLM THG 2000 Pålitliga och effektiva stål är grundläggande för goda resultat. Då rätt stål ska väljas, är det många parameterar som ska tillgodoses. Genom att använda ett överlägset stål kan produktviteten och tillgängligheten ökas markant. Med mycket god måttbeständighet vid härdning samt utmärkt skärbarhet, behövs kortare tid för att färdigställa produkten. ÖVERLÄGSEN SKÄRBARHET Denna egenskap hos Uddeholm THG 2000 ger kortare bearbetningstid, vilket medför att det blir lättare att möta kundernas krav på leveranstider. Andra fördelar är sänkta kostnader av skärverktyg samt ökad tillgänglighetsgrad i maskinerna. Den utmärkta skärbarheten visar sig bäst vid borrning och gängning av små hål. GODA MEKANISKA EGENSKAPER VID HÖGA TEMPERATURER Uddeholm THG 2000 är ett höghållfast specialstål speciellt framtaget för applikationer där det ställs stora krav på stålets mekaniska egenskaper i kombination med förträfflig skärbarhet. Det är också ett utmärkt val för produkter där man kräver god hållfasthet vid förhöjd temperatur och därmed minskad risk för termisk utmattning. Uddeholm THG 2000 har dessutom god nötningsbeständighet vid både låga och höga temperaturer. UDDEHOLM HIGH PERFORMANCE STEEL FÖR AXLAR Använt i härdat tillstånd, är Uddeholm THG 2000 ett stål med hög hållfasthet och seghet. Detta ger ett utmärkt resultat vid användning i axlar, som ger en hållbarhet upp till fyra gånger längre jämfört med axlar tillverkade i traditionella stål. 3

4 Allmänt Uddeholm THG 2000 är ett höghållfast specialstål lämpat för detaljer där det ställs stora krav på stålets mekaniska egenskaper samtidigt som en bra skärbarhet eftersträvas. Stålet kännetecknas av: God nötningsbeständighet vid såväl låga som höga temperaturer God seghet och duktilitet God hållfasthet vid förhöjd temperatur och god beständighet mot termisk utmattning Goda genomhärdningsegenskaper samt möjligt att lufthärda Mycket god måttbeständighet vid härdning I förhållande till liknande stål är skärbarheten förbättrad, vilket underlättar bl a borrning och gängning av små hål. Materialet är utmärkt att induktionshärda samt går att PVD-belägga utan att någon hårdhetssänkning av verktyget sker. Riktanalys % C Si Mn Cr Mo V 0,39 0,5 0,4 5,3 1,3 0,9 Leverans- Mjukglödgat till ca. 185 HB tillstånd Förhärdat tillstånd enligt beställning Egenskaper Fysikaliska data Härdat och anlöpt till 45 HRC. Värden vid rumstemperatur och förhöjd temperatur. Temperatur 20 C 400 C 600 C Densitet kg/m Elasticitetsmodul N/mm Värmeutvidgningskoefficient per C från 20 C 12,6 x ,2 x 10 6 Värmeledningsförmåga W/m C Mekaniska egenskaper Ungefärlig draghållfasthet vid rumstemperatur. Hårdhet 52 HRC 45 HR 39 HRC Brottgräns, Rm N/mm Sträckgräns, Rp0,2 N/mm Färgmärkning Gul/Violett mjukglödgat tillstånd Violett/grå härdat tillstånd INVERKAN AV HÅLLTID PÅ HÅRDHETEN VID FÖRHÖJDA TEMPERATURER Användningsområden Borr- och fräskroppar för hårdmetallvändskärsverktyg Fräschuckar och verktygskonor Högpåkända drivaxlar och transmissionsdetaljer Rullar i stränggjutningsmaskiner Uppspänningsbackar Transportrullar i varma flöden Hårdhet, HRC C 500 C 550 C 600 C Tid, timmar 4

5 HÅLLFASTHET VID FÖRHÖJDA TEMPERATURER Längdriktning. Rm, Rp0,2 MPa (N/mm 2 ) Rp0, C Provningstemperatur Värmebehandling Mjukglödgning Z Rm A5, Z % Skydda stålet mot avkolning och genomvärm till 850 C. Låt sedan stålet svalna i ugn med en takt av 10 C per timme till 650 C och därefter fritt i luft. Avspänningsglödgning Efter grovbearbetning skall detaljen genomvärmas till 650 C, hålltid 2 timmar. Långsam svalning till 500 C, därefter fritt i luft. A5 Härdning Förvärmningstemperatur: C. Austenitiseringstemperatur: C, normalt 1020 C. Temperatur Hålltid* Hårdhet före C minuter anlöpning ±3 HRC ±3 HRC ±3 HRC * Hålltid = tid vid angiven temperatur sedan detaljen är fullt genomvärmd. Skydda detaljen mot avkolning och oxidering under härdningen. Släckningsmedel Cirkulerande luft eller atmosfär Vakuumugn med tillräckligt övertryck Etappbad eller virvelbädd vid C eller C, därefter svalning i luft Varm olja C Anmärkning: Anlöp detaljen omedelbart så snart temperaturen sjunkit till C. Anlöpning Välj anlöpningstemperatur efter önskad hårdhet med hjälp av nedanstående anlöpningsdiagram. Anlöp två gånger med mellanliggande svalning till rumstemperatur. Lägsta anlöpningstemperatur 180 C. Hålltid vid angiven temperatur minst 2 tim. ANLÖPNINGSDIAGRAM Hårdhet, HRC C C C Anlöpningstemperatur Anlöpning inom området C rekommenderas normalt inte på grund av att seghetsegenskaperna försämras inom detta temperaturområde. Verktygsfäste till pinnfräs tillverkat av Uddeholm THG

6 Dimensionsförändringar vid härdning Provstycke 100 x 100 x 25 mm Bredd Längd Tjocklek Släckningsmedel % % % Olja 1020 C min. 0,08 0,06 0,00 max. 0,15 0,16 +0,30 Luft 1020 C min. 0,02 0,05 max. +0,03 +0,02 +0,05 Vakuumhärdnng 1020 C min. +0,01 0,02 +0,08 max. +0,02 0,04 +0,12 Dimensionsförändringar vid anlöpning FÖROXIDATION Föroxidation genomförs för att undvika ojämn uppkolning. Om olika ugnar används för föroxidation och uppkolning, måste detaljen flyttas mellan ugnarna så snabbt som möjligt. Föroxidation: 850 C, långsam värmning i luft. Hålltid 2 timmar ±10 minuter. Uppkolningstemperatur: 900 C ±10 C. Kolpotential cirka 0,75. Hålltid cirka 16 timmar. Tid väljs beroende på önskat sätthärdningsdjup. Dimensionsförändring % +0,12 +0,08 +0,04 0-0,04-0,08-0,12 Anmärkning: Dimensionsförändringarna vid härdning och anlöpning skall adderas. Sätthärdning C Anlöpningstemperatur (1h + 1h) Syftet med sätthärdningen är att ett stål med seg kärna i kombination med en hård och slitstark yta ska uppnås. Kärnhårdheten kommer att nå 50 ±2 HRC och ythårdheten 60 ±2 HRC. Slutgiltig slipning till färdigmått ska utföras som sista operation efter sätthärdningen. Austenitiseringstemperatur: 980 C ±10 C. Hålltid 30 minuter ± 5 minuter. Kylning i cirkulerande luft. Anlöpningstemperatur: 260 C ±10 C. Hålltid 2 x 1 timme. Uppkolningstid Sätthärdningsdjup 2 timmar ~0,35 mm 4 timmar ~0,65 mm 16 timmar ~1,30 mm Använd ett milt uppkolningsmedel. Nitrering Nitrering ger ett hårt ytskikt som är mycket slitstarkt och beständigt mot nötning och erosion. Nitrerskiktet är emellertid sprött och kan spricka eller flagna av när det utsätts för mekaniska eller termiska chocker. Risken ökar med skikttjockleken. Före nitrering skall detaljen härdas och anlöpas vid en temperatur som ligger minst 50 C över nitreringstemperaturen. Nitrering i ammoniakgas vid 510 C eller plasmanitrering vid 480 C i en blandning av 25% kvävgas och 75% vätgas ger båda en ythårdhet av ungefär 1100 HV 0,2. I allmänhet är plasmanitrering att föredra, eftersom denna metod ger bättre kontroll av kvävepotentialen. I synnerhet går det att härigenom undvika uppkomsten av ett s k vitt skikt. Emellertid kan även gasnitrering ge helt igenom acceptabla resultat. Uddeholm THG 2000 kan också nitrokarbureras i gas eller saltbad. Ythårdheten efter nitrokarburering är HV 0,2. NITRERDJUP Tid Nitrerdjup Process timmar mm Gasdnitrering 10 0,12 vid 510 C 30 0,20 Plasmanitrering 10 0,12 vid 480 C 30 0,18 Nitrokarburering i gas vid 580 C 2,5 0,11 i saltbad vid 580 C 1 0,06 Nitrering till större nitrerdjup än 0,3 mm rekommenderas inte för komponenter avsedda för varmarbete. Uddeholm THG 2000 kan nitreras i mjukglödgat tillstånd. I detta fall blir dock hårdhet och nitrerdjup något reducerade. 6

7 Skärdatarekommendationer Nedanstående skärdata för Uddeholm THG 2000 är att betrakta som riktvärden, vilka måste anpassas till rådande lokala förutsättningar. För mer detaljerade anvisningar se Uddeholms broschyr Skärdatarekommendationer. Mjukglödgat tillstånd ~185 HB Svarvning Svarvning med hårdmetall Svarvning med snabbstål Skärdata- Grov- Fin- Finparameter svarvning svarvning svarvning Skärhastighet (v c ) m/min Matning (f) mm/varv 0,2 0,4 0,05 0,2 0,05 0,3 Skärdjup (a p ) mm 2 4 0,5 2 0,5 3 Hårdmetallbeteckning P10 P15 P10 HÅRDMETALLBORR Typ av borr Skärdata- Korthåls- Solid Hårdparameter borr hårdmetall metallborr 1) Skärhastighet (v c ) m/min Matning (f) mm/varv 0,06 0,15 2) 0,08 0,30 3) 0,15 0,25 4) 1) Borr med utbytara eller lödda hårdmetallskär 2) Matningshastighet för borrdiameter mm 3) Matningshastighet för borrdiameter 5 20 mm 4) Matningshastighet för borrdiameter mm Fräsning PLAN- OCH HÖRNFRÄSNING Belagd hård- metall eller cermet Belagd hårdmetall Fräsning med hårdmetall Skärdataparameter Grovfräsning Finfräsning Skärhastighet (v c ) m/min Matning (f z ) mm/tand 0,2 0,4 0,1 0,2 Skärdjup (a p ) mm Hårdmetallbeteckning P20 P40 P10 P20 Belagd Belagd hårdhårdmetall metall eller cermet Borrning SNABBSTÅLSBORR Borrdiameter Skärhastighet (v c ) Matning(f) mm m/min. mm/varv * 0,08 0, * 0,20 0, * 0,30 0, * 0,35 0,40 * För belagd snabbstålborr v c = m/min. PINNFRÄSNING Typ av fräs Skärdata- Solid Hårdmetallparameter hårdmetall vändskär Snabbstål Skärhastighet (v c ) m/min ) Matning (f z ) mm/tand 0,03 0,20 2) 0,08 0,20 2) 0,05 0,35 2) Hårdmetallbeteckning Micrograin P20 P30 belagd Belagd hårdmetall hårdmetall 1) För belagd snabbstålsfräs v c = m/min. 2) Beroende på radiellt skärdjup och fräsdiameter Uddeholm THG 2000 är ett lämpligt material för olika typer av fräskroppar. 7

8 Skärdatarekommendationer för Uddeholm THG 2000 i förhärdat tillstånd ~45 HRC Svarvning Svarvning med hårdmetall Skärdataparameter Grovsvarvning Finsvarvning Skärhastighet (v c ) m/min Matning (f) mm/varv 0,2 0,4 0,05 0,2 Skärdjup (a p ) mm 2 4 0,5 2 Hårdmetallbeteckning P10 P15 P10 Belagd Belagd hårdmetall, hårdmetall cermet eller blandkeramik Borrning PVD-BELAGD SNABBSTÅLSBORR Borrdiameter Skärhastighet (v c ) Matning (f) Ø mm m/min. mm/varv ,03 0, ,15 0, ,20 0, ,25 0,30 HÅRDMETALLBORR Typ av borr Skärdata- Korthåls- Solid Hårdparameter borr hårdmetall metallborr 1) Skärhastighet (v c ) m/min Matning (f) mm/varv 0,05 0,10 2) 0,05 0,15 3) 0,10 0,15 4) 1) Borr med utbytara eller lödda hårdmetallskär 2) Matningshastighet för borrdiameter mm 3) Matningshastighet för borrdiameter 5 20 mm 4) Matningshastighet för borrdiameter mm Fräsning PLAN- OCH HÖRNFRÄSNING Fräsning med hårdmetall Skärdataparameter Grovfräsning Finfräsning Skärhastighet (v c ) m/min Matning (f z ) mm/tand 0,15 0,25 0,10 0,20 Skärdjup (a p ) mm Hårdmetallbeteckning P20 P40 P10 P20 Belagd hårdmetall Belagd hårdmetall eller cermet PINNFRÄSNING Typ av fräs Skärdata- Solid Hårdmetallparameter hårdmetall vändskär Snabbstål Skärhastighet (v c ) m/min ) Matning (f z ) mm/tand 0,03 0,15 1) 0,08 0,15 1) 0,05 0,20 1) Hårdmetallbeteckning Micrograin P15 P30 TiCN-belagd belagd Belagd snabbstålshårdmetall hårdmetall fräs 1) Beroende på radiellt skärdjup och fräsdiameter 2) För belagd snabbstålsfräs v c = m/min Slipning Nedan ges en mycket allmän slipskiverekommendation. För mera detaljerade anvisningar hänvisas till Uddeholms broschyr Slipning av verktygsstål. Typ av Mjukglödgat Härdat slipoperation tillstånd tillstånd Planslipning rak skiva A 46 HV A 46 GV Planslipning segment A 24 GV A 36 GV Rundslipning A 46 LV A 60 KV Innerslipning A 46 JV A 60 JV Profilslipning A 100 KV A 120 JV Vändskärsborrar tillverkade av Uddeholm THG

9 EDM Om gnistbearbetning utföres på detaljen i härdat och anlöpt tillstånd skall det uppsmälta hårda, vita ytskiktet avlägsnas genom t ex slipning eller bryning. Detaljen bör sedan anlöpas en extra gång vid en temperatur som ligger ca 25 C under föregående anlöpningstemperatur. Svetsning Svetsning av Uddeholm THG 2000 kan genomföras med gott resultat om hänsyn tas till förhöjd arbetstemperatur, fogberedning, elektrodval och stränguppbyggnad. Hårdförkromning Efter förkromning bör delarna anlöpas vid 180 C under fyra timmar för att risken för vätesprödhet skall undvikas. Ytterligare information Kontakta närmaste Uddeholmskontor för ytterligare information om materialval, värmebehandling, användningsområden och leveransförhållanden. Svetsmetod TIG MMA Arbetstemperatur C C Tillsatsmaterial QRO 90 TIG-WELD QRO 90 WELD Hårdhet efter svetsning HRC HRC Värmebehandling efter svetsning: Härdat Anlöp vid 20 C lägre temperatur tillstånd än normal anlöpningstemperatur. Mjukglödgat tillstånd Mjukglödga materialet vid 850 C i skyddsatmosfär. Låt svalna i ugn med 10 C per timme till 650 C, därefter fritt i luft. Mer detaljerad information om svetsning och tillsatsmaterial finns i Uddeholms broschyr Svetsning av verktygsstål. Transmissionsdetalj tillverkad av Uddeholm THG 2000 som härdats till 45 HRC. 9

10 LJUSBÅGSUGN STIGGJUTNING VÄRME- BEHANDLING VALSVERK SMIDESPRESS MASKIN- BEARBETNING LAGER Den konventionella tillverkningsprocessen I ljusbågsugnen smälts noga utvalt returstål, ferrolegeringar och slaggbildare med hjälp av ljusbågar. Smältan tappas i en skänk efter cirka 2,5 timme. Slaggdragaren avlägsnar syrerik slagg från ljusbågsugnen. I skänkugnen utförs desoxidation, legering och värmning av stålbadet. Under vakuumavgasningen avlägsnas element såsom väte, kväve och svavel. Oxider avskiljs från stålbadet genom gasomrörning och induktiv omrörning. Vid stiggjutningen fylls därefter de för-beredda kokillerna med ett kontrollerat flöde från skänken. VARMBEARBETNING Våra valsverk är skräddarsydda för tillverkning av verktygsstål. I Götvalsverket valsas göt från stålverket ut till ämnen eller grövre färdig stång. I Stångvalsverket valsas därefter stålämnen från Götverket vidare till stångstål i olika dimensioner och profiler. Vår Smidespress är en av världens mest moderna. Med en presskraft på 40 MN (4000 ton) arbetar pressen med såväl friformsmide som stuksmide. Via en kraftfull götbearbetning smids runda, fyrkantiga eller platta stänger från göt som väger mellan 2 och 42 ton. VÄRMEBEHANDLING Efter varmbearbetning i smidespress eller valsverk utförs värmebehandling i form av mjukglödgning eller härdning och anlöpning. Mjukglödgning resulterar i låg materialhårdhet, god maskinbearbetbarhet, en lämplig mikrostruktur för härdning och anlöpning av det färdiga verktyget. Härdat och anlöpt material är fördelaktigt för kunden då ingen ytterligare härdning och anlöpning av verktyget behöver göras. Kunden vinner därmed både tid och pengar. MASKINBEARBETNING I vår maskinbearbetning sker ytbearbetning och sågning av materialet för att avlägsna ytdeformationer och glödskal som bildats efter värmebehandling, för att såga bort ändmaterial och för att underlätta ytkontroll och ultraljudsprovning i vår kvalitetskontroll. Maskinbear-betning sker också därför att det spar material och därmed pengar åt kunden. I vår Färdigställning kapas allt material i längder helt enligt kundens önskemål. Från vårt lager går cirka 1 miljon leveranser/år till mer än kunder över hela världen. 10

11 Network of excellence UDDEHOLMs globala närvaro innebär att du alltid kan vara säker på att få samma höga kvalitet var du än befinner dig. Inom Pacificområdet i Asien representeras vi av ASSAB som är Uddeholms helägda dotterbolag och exklusiva säljkanal. Tillsammans befäster vi ställningen som världsledande leverantör av verktygsstål.

12 UDDEHOLM R-1109 UDDEHOLM är världsledande leverantör och tillverkare av verktygsstål. Det är en position vi har nått genom att ständigt bidra till bättre affärer för våra kunder. Genom lång erfarenhet, grundlig forskning och kontinuerlig utveckling av nya produkter är vi väl rustade att lösa alla de problem som kan uppstå. Det är en tuff utmaning, men målsättningen är lika tydlig som alltid att vara bästa affärspartner och förstahandsleverantör. Vi finns över hela världen. Det innebär att du alltid kan vara säker på att få samma höga kvalitet var du än befinner dig. Inom Pacificområdet i Asien representeras vi av ASSAB, som är Uddeholms helägda dotterbolag och exklusiva säljkanal. Tillsammans befäster vi ställningen som världsledande leverantör av verktygsstål. Vår globala närvaro gör det enkelt att vara kund hos oss, och det finns alltid en Uddeholm- eller ASSAB-representant nära till hands för rådgivning och support. Det handlar om förtroende, såväl i långvariga samarbeten som vid utveckling av nya produkter. För oss är förtroende något man lever upp till varje dag. Mer information finner du på eller Uddeholms lokala hemsida.