F AKTA OM VERKTYGSSTÅL ARNE Kallarbetsstål Där verktyg tillverkas Där verktyg används
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. 2
Allmänt ARNE är ett oljehärdande mangan-, krom- och volframlegerat verktygsstål av universaltyp med stor användbarhet för kallarbetsändamål. Dess viktigaste egenskaper är: God skärbarhet God måttbeständighet vid härdning En bra kombination av hög ythårdhet och seghet efter härdning och anlöpning. Tillsammans ger dessa egenskaper ett stål som lämpar sig för tillverkning av verktyg med god livslängd och tillverkningsekonomi. ARNE levereras i olika utföranden, däribland varmvalsat, förbearbetat, finbearbetat och precisionsslipat. Det kan också erhållas i form av hålad stång. Egenskaper FYSIKALISKA DATA Härdat och anlöpt till hårdhet 62 HRC. Data vid rumstemperatur och förhöjd temperatur. Användningsområden Temperatur 20 C 200 C 400 C Densitet kg/m 3 7 800 7 750 7 700 Elasticitetsmodul N/mm 2 190 000 185 000 170 000 kp/mm 2 19 500 19 000 17 500 Längdutvidgningskoefficient per C from 20 C 11,7 x 10-6 11,4 x 10-6 Värmeledningsförmåga W/m C 32 33 33 34 Specifikt värme J/kg C 460 TRYCKHÅLLFASTHET Ungefärliga värden. C Mn Cr W V Riktanalys % 0,95 1,1 0,6 0,6 0,1 Standard (SS 2140), AISI O1, W.-Nr. 1.2510 Leveranstillstånd Mjukglödgat till ca. 190 HB Färgmärkning Gul Verktyg för Materialtjocklek HRC Klippning Stansning, hålning, upp till 3 mm 60 62 snoppning, klippning, 3 6 mm 56 60 skäggning 6 10 mm 54 56 Stukgräns Hårdhet Rc0,2, N/mm 2 62 HRC 2200 60 HRC 2150 55 HRC 1800 50 HRC 1350 Kortslagssaxar för kallklippning 54 60 Skäggningsverktyg för varmt 58 60 smidda ämnen kallt 56 58 Formning Bockning, dragpressning, kantvalsning, trycksvarvning och sträckpressning 56 62 Små präglingsverktyg 56 60 Mätverktyg Svarvdubbar Styrhylsor, utstötarpinnar Små kugghjul, kolvar, munstycken, kammar Maskinkomponenter utsatta för slitage 58 62 Skäggnings- och kantformningsverktyg i verktygsstål ARNE för behållare av 0,91 mm tjock rostfri stålplåt, i dimension 254 x 152 x 203 mm. 3
Värmebehandling MJUKGLÖDGNING Skydda stålet mot ytavkolning och genomvärm till 780 C. Därefter svalning i ugn med 15 C per timme till 650 C och sedan fritt i luft. AVSPÄNNINGSGLÖDGNING Efter grovbearbetning bör verktyget genomvärmas till 650 C. Hålltid 2 timmar. Långsam svalning i ugn till 500 C, därefter fritt i luft. HÄRDNING Förvärmningstemperatur: 600 700 C Austenitiseringstemperatur: 790 850 C Temperatur Hålltid* Hårdhet före C minuter anlöpning 800 30 ca. 65 HRC 825 20 ca. 65 HRC 850 15 ca. 63 HRC * Med hålltid avses tid vid austenitiseringstemperatur sedan arbetsstycket är helt genomvärmt. Skydda detaljen mot avkolning och oxidation under värmning för härdning. SLÄCKNINGSMEDEL Olja Etappbad, 180 225 C, därefter kylning i luft. Notera: Anlöp så snart arbetsstycket nått en temperatur av 50 70 C. Hårdheten som funktion av austenitiseringstemperaturen. Kornstorlek Hårdhet ASTM HRC 10 Kornstorlek 8 6 4 66 64 62 Hålltid 1tim. Hålltid 20 minuter Restaustenit % 40 30 20 Anlöpningsdiagram Hårdhet, RC Restaustenit % 66 64 62 60 58 56 54 52 50 48 46 44 42 40 38 36 790 C Restaustenit 850 C ANLÖPNING Välj anlöpningstemperatur enligt diagrammet för att erhålla avsedd hårdhet. Anlöp två gånger med mellanliggande kylning till rumstemperatur. Lägsta anlöpningstemperatur 180 C. Hålltid vid anlöpningstemperatur min 2 timmar. Austenitiseringstemperatur 820 C 100 200 300 400 500 600 700 C Anlöpningstemperatur 14 12 10 8 6 4 2 ETAPPHÄRDNING Verktyg vid austenitiseringstemperatur nedsänkes i etapphärdningsbadet under tid enligt tabellen och kyles därefter i luft till en temperatur av 50 70 C. Anlöp omedelbart som vid oljehärdning. Austeniti- Ythårdhet före serings- Temperatur Hålltid i anlöpning temperatur på etappbad etappbad, (erhållen vid C C minuter etapphärdning) 825 225 max. 5 64±2 HRC 825 200 max. 10 63±2 HRC 825 180 max. 20 62±2 HRC 850 225 max. 10 62±2 HRC 2 60 Restaustenit 10 760 780 800 820 840 860 880 C Austenitiseringstemperatur 4
DIMENSIONSÄNDRINGAR VID HÄRDNING Provplatta 100 x 100 x 25 mm Bredd Längd Tjocklek % % % Oljehärdning min.+0,03 +0,04 från 830 C max.+0,10 +0,10 +0,02 Etapphärdning min.+0,04 +0,06 från 830 C max.+0,12 +0,12 +0,02 DIMENSIONSFÖRÄNDRINGAR VID ANLÖPNING Dimensionsförändring % +0,1 DJUPKYLNING OCH ÅLDRING Detaljer som kräver maximal måttstabilitet bör djupkylas och/eller åldras för att volymändringar inte skall uppstå med tiden. Detta gäller exempelvis mätverktyg och vissa konstruktionsdetaljer. Djupkylning Omedelbart efter släckningen bör arbetsstycket djupkylas till mellan 70 och 80 C, hålltid 3 4 timmar, med efterföljande anlöpning eller åldring. Djupkylning ökar hårdheten med 3 HRC. På grund av sprickrisken bör komplicerad utformning undvikas. Åldring Anlöpning efter släckning ersättes med åldring vid 110 l40 C. Hålltid 25 100 timmar. 0 0,1 0,2 100 200 300 400 C Anlöpningstemperatur Notera: Dimensionsförändringarna vid härdning och anlöpning skall adderas. Rekommenderad arbetsmån 0,25%. Stansverktyg av finbearbetat verktygsstål ARNE. 5
Fräsning med Fräsning med hårdmetall snabbstål Skärdata- Grov- Fin- Finparameter fräsning fräsning fräsning (v c ) m/min.160 200 200 240 25 Matning (f z ) mm/tand 0,2 0,4 0,1 0,2 0,1 Skärdjup (a p ) mm 2 5 2 2 HårdmetalIbeteckning ISO P20 P40 P10 P20 Belagd Belagd hårdmetall hårdmetall eller cermet Skärdatarekommendationer Nedanstående skärdata är att betrakta som riktvärden, vilka måste anpassas till rådande lokala förutsättningar. SVARVNING Svarvning med hårdmetall Svarvning med snabbstål Skärdata- Grov- Fin- Finparameter svarvning svarvning svarvning (v c ) m/min.140 170 170 220 20 Matning (f) mm/varv 0,3 0,6 0,3 0,3 Skärdjup (a p ) mm 2 6 2 2 HårdmetalIbeteckning ISO P20 P30 P10 Belagd hårdmetall Belagd hårdmetall eller cermet BORRNING Snabbstålsborr Borrdiameter (v c ) Matning (f) Ø mm m/min.mm/varv 5 16* 0,08 0,20 5 10 16* 0,20 0,30 10 15 16* 0,30 0,35 15 20 16* 0,35 0,40 * För belagd snabbstålsborr v c = 22 m/min. Hårdmetallborr Typ av av borr Skärdata- Korthåls- Solid hård- Lödd hårdparameter borr metallborr metallborr 1) (v c ) m/min.120 160 60 55 Matning (f) mm/varv 0,05 0,25 2) 0,10 0,25 2) 0,15 0,25 2) 1) Borr med invändiga kylkanaler och lödda hårdmetallskär. 2) Beroende på borrdiameter. FRÄSNING Plan- och hörnfräsning SLIPNING Nedan ges en mycket allmän slipskiverekommendation. För mera detaljerade sliprekommendationer hänvisas till broschyren Slipning av verktygsstål. Slipskiverekommendation Typ av Mjukglödgat Härdat slipoperation tillstånd tillstånd Planslipning rak skiva A 46 H V A 46 G V Planslipning segment A 24 G V A 36 G V Rundslipning A 46 L V A 60 J V Innerslipning A 46 J V A 60 I V Profilslipning A 100 L V A 120 J V Pinnfräsning Typ av fräs Skärdata- Solid Hårdmetallparameter hårdmetall vändskär Snabbstål (v c ) m/min.50 120 170 25 1) Matning (f z ) mm/tand 0,03 0,2 2) 0,08 0,2 2) 0,05 0,35 2) HårdmetalIbeteckning ISO K20, P40 P20 P30 1) För belagd snabbstålsfräs v c = 35 m/min. 2) Beroende på radiellt skärdjup och fräsdiameter. 6
Svetsning Svetsning av verktygsstål kan genomföras med gott resultat om hänsyn tas till förhöjd arbetstemperatur, fogberedning, elektrodval och stränguppbyggnad. Verktyg, som skall poleras eller fotoetsas, måste svetsas med artegna elektroder. Svets- Arbets- Tillsats- Hårdhet efter metod temperatur material svetsning Metallbåg- 200 250 C AWS E312 300 HB svetsning ESAB OK MMA 84.52 53 54 HRC UTP 67S 55 58 HRC Castolin 2 54 60 HRC Castolin N 102 54 60 HRC Gas- 200 250 C AWS ER312 300 HB volfram- UTPA 67S 55 58 HRC svetsning UTPA 73G2 53 56 HRC TIG Castotig 5 60 64 HRC Gnistbearbetning Om gnistbearbetning utföres på verktyg i härdat och anlöpt tillstånd, bör en extra anlöpning ske vid en temperatur som ligger ca 25 C under föregående anlöpningstemperatur. Ytterligare information Kontakta närmaste Uddeholmskontor för ytterligare information om val, värmebehandling, användningsändamål, leveransformer och utföranden av Uddeholms verktygsstål samt broschyren Stål för klipp- och pressverktyg. Jämförelsetabell för Uddeholms kallarbetsstål MATERIALEGENSKAPER OCH MOTSTÅND MOT SKADEMEKANISMER Maskin- Plastisk bearbet- Måttbe- Abrasiv Adhesiv Urflisning/ deforma- Uddeholm Hårdhet barhet Slipbarhet ständighet nötning nötning Brott tion ARNE CALMAX RIGOR SVERKER 21 SVERKER 3 VANADIS 4 VANADIS 10 VANADIS 23 7