UDDEHOLM BURE
UDDEHOLMS AB Ingen del av denna publikation får reproduceras eller överföras i kommersiellt syfte utan tillstånd från upphovsrättsinnehavaren. BURE är varumärkesregistrerat 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 1, reviderad 01.2015, ej tryckt Senast uppdaterade utgåva av denna broschyr är den engelska version som alltid finns publicerad på vår webbplats, www.uddeholm.com SS-EN ISO 9001 SS-EN ISO 14001
UDDEHOLM BURE 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 Bure 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 Bure 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 utmattning. Uddeholm Bure har dessutom god nötningsbeständighet vid både låga och höga temperaturer. 3
Allmänt Uddeholm Bure 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: Mycket god bearbetbarhet Extremt god hållfasthet vid förhöjd temperatur och god beständighet mot utmattning God nötningsbeständighet vid såväl låga som höga temperaturer God seghet och duktilitet 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 1.0 0,4 5,3 1,3 0,9 Leverans- Mjukglödgat till ca. 185 HB tillstånd Förhärdat tillstånd enligt beställning Färgmärkning Gul/Violett mjukglödgat tillstånd Violett/grå härdat tillstånd Användningsområden Borr- och fräskroppar förvändskärsverktyg Chuckar och verktygskonor Olika typer av hållare t ex knivhållare Egenskaper Fysikaliska data Temperatur 20 C 400 C 600 C Densitet kg/m 3 7 800 7 700 7 600 Elasticitetsmodul N/mm 2 210 000 180 000 140 000 Härdat och anlöpt till 45 HRC. Värden vid rumstemperatur och förhöjd temperatur. Värmeutvidgningskoefficient per C från 20 C 12,6 x 10 6 13,2 x 10 6 Värmeledningsförmåga W/m C 29 30 Mekaniska egenskaper Ungefärlig draghållfasthet vid rumstemperatur. Hårdhet 52 HRC 45 HR 39 HRC Brottgräns, Rm N/mm 2 1 820 1 420 1 230 Sträckgräns, Rp0,2 N/mm 2 1 520 1 280 1 050 INVERKAN AV HÅLLTID PÅ HÅRDHETEN VID FÖRHÖJDA TEMPERATURER Hårdhet, HRC 50 45 40 35 30 25 20 650 C 500 C 550 C 600 C 1 10 100 1000 Tid, timmar Vändskärsborr tillverkad av Uddeholm Bure. 4
HÅLLFASTHET VID FÖRHÖJDA TEMPERATURER Längdriktning. Rm, Rp0,2 MPa (N/mm 2 ) 2000 1800 1600 1400 1200 1000 800 600 400 200 Rp0,2 100 200 300 400 500 600 700 C Provningstemperatur Värmebehandling Mjukglödgning Z Rm A5, Z % 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 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: 600 850 C. Austenitiseringstemperatur: 1020 1050 C, normalt 1020 1030 C. Temperatur Hålltid* Hårdhet före C minuter anlöpning 980 45 50 ±3 HRC 1000 45 52 ±3 HRC 1020 30 53 ±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 180 220 C eller 450 550 C, därefter svalning i luft Varm olja 60 70 C Anmärkning: Anlöp detaljen omedelbart så snart temperaturen sjunkit till 50 70 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 55 1020 C 50 980 C 45 40 35 30 Vändskärspinnfräs. 25 250 300 350 400 450 500 550 600 650 C Anlöpningstemperatur Anlöpning inom området 425 525 C rekommenderas normalt inte på grund av att seghetsegenskaperna försämras inom detta temperaturområde. 5
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 100 200 300 400 500 600 700 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. 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 Bure kan också nitrokar-bureras i gas eller saltbad. Ythårdheten efter nitrokarburering är 900 1000 HV 0,2. NITRERDJUP Uppkolningstid Sätthärdningsdjup 2 timmar ~0,35 mm 4 timmar ~0,65 mm 16 timmar ~1,30 mm Använd ett milt uppkolningsmedel. 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 Bure kan nitreras i mjukglödgat tillstånd. I detta fall blir dock hårdhet och nitrerdjup något reducerade. 6
Skärdatarekommendationer Nedanstående skärdata för Uddeholm Bure är att betrakta som riktvärden, vilka måste anpassas till rådande lokala förutsättningar. För mer detaljerade anvisningar se Uddeholms broschyr Skärdatarekommenda-tioner. Mjukglödgat tillstånd ~185 HB Svarvning Svarvning med hårdmetall Svarvning med snabbstål Skärdata- Grov- Fin- Finparameter svarvning svarvning svarvning Skärhastighet (v c ) m/min. 210 260 260 310 30 35 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. 230 250 140 170 90 120 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 20 40 mm 3) Matningshastighet för borrdiameter 5 20 mm 4) Matningshastighet för borrdiameter 10 20 mm Fräsning PLAN- OCH HÖRNFRÄSNING Belagd hård- metall eller cermet Belagd hårdmetall Fräsning med hårdmetall Skärdataparameter Grovfräsning Finfräsning Skärhastighet (v c ) m/min. 190 270 270 310 Matning (f z ) mm/tand 0,2 0,4 0,1 0,2 Skärdjup (a p ) mm 2 5 2 Hårdmetallbeteckning P20 P40 P10 P20 Belagd Belagd hårdhårdmetall metall eller cermet Borrning SNABBSTÅLSBORR Borrdiameter Skärhastighet (v c ) Matning(f) mm m/min. mm/varv 5 25 30* 0,08 0,20 5 10 25 30* 0,20 0,30 10 15 25 30* 0,30 0,35 15 20 25 30* 0,35 0,40 * För belagd snabbstålborr v c = 30 35 m/min. PINNFRÄSNING Typ av fräs Skärdata- Solid Hårdmetallparameter hårdmetall vändskär Snabbstål Skärhastighet (v c ) m/min. 170 210 180 240 40 45 1) 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 = 55 65 m/min. 2) Beroende på radiellt skärdjup och fräsdiameter Uddeholm Bure är ett lämpligt material för olika typer av fräskroppar. 7
Skärdatarekommendationer för Uddeholm Bure i förhärdat tillstånd ~45 HRC Svarvning Svarvning med hårdmetall Skärdataparameter Grovsvarvning Finsvarvning Skärhastighet (v c ) m/min. 60 80 80 100 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 5 10 15 0,03 0,15 5 10 10 15 0,15 0,20 10 15 10 15 0,20 0,25 15 20 10 15 0,25 0,30 HÅRDMETALLBORR Typ av borr Skärdata- Korthåls- Solid Hårdparameter borr hårdmetall metallborr 1) Skärhastighet (v c ) m/min 90 110 80 100 50 60 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 20 40 mm 3) Matningshastighet för borrdiameter 5 20 mm 4) Matningshastighet för borrdiameter 10 20 mm Fräsning PLAN- OCH HÖRNFRÄSNING Fräsning med hårdmetall Skärdataparameter Grovfräsning Finfräsning Skärhastighet (v c ) m/min. 40 50 50 70 Matning (f z ) mm/tand 0,15 0,25 0,10 0,20 Skärdjup (a p ) mm 2 4 2 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 80 100 80 100 8 10 2) 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 = 10 15 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 8
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 Bure kan genom-föras med gott resultat om hänsyn tas till för-höjd arbetstemperatur, fogberedning, elektrod-val och stränguppbyggnad. Svetsmetod TIG MMA Arbetstemperatur 325 375 C 325 375 C Tillsatsmaterial QRO 90 TIG-WELD QRO 90 WELD Hårdhet efter svetsning 48 51 HRC 48 51 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. 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. 9
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 100 000 kunder över hela världen. 10
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 vår exklusiva säljkanal. Tillsammans befäster vi ställningen som världsledande leverantör av verktygsstål. www.assab.com www.uddeholm.com
UDDEHOLM R-150112 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 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 www.uddeholm.com, www.assab.com eller Uddeholms lokala hemsida.