Kallarbetsstål
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 Sverker 3 är ett volframlegerat verktygsstål med hög kol- och kromhalt som kännetecknas av: Högsta slitstyrka Hög tryckhållfasthet Hög ythårdhet efter härdning Goda genomhärdningsegenskaper God härdningsstabilitet God anlöpningsbeständighet. FORMNING Verktyg för: HRC Bockning, dragpressning, kantvalsning, trycksvarvning och sträckpressning 56 62 Rör- och profilvalsar 58 62 Kalldragnings-/kalibreringsmatriser Press- och dragmatriser 58 62 Komprimeringsstämplar för metallpulverdetaljer, tablettstansar 58 62 Präglingsstämplar för kallprägling 56 60 Formar för gjutning av: Keramik, tegel, kakel, slipskivor och nötande plaster 58 62 Tolkar, mätverktyg, styrskenor, bussningar, hylsor, lättringstrissor, blästermunstycken 58 62 Krosshammare 56 60 Smidesbackar 56 60 Riktanalys % Användningsområden Sverker 3 rekommenderas för användning där maximal slitstyrka är ett krav, t ex för stans- och klippverktyg för tunna hårda material, pressverktyg för stora serier, formningsverktyg samt formar för keramik och nötande plaster. Stansning C Si Mn Cr W 2,05 0,3 0,8 12,7 1,1 Standarder SS 2312, AISI D6, (W.-Nr. 1.2436) Leveranstillstånd Mjukglödgat till ca 240 HB Färgmärkning Röd Materialhårdhet Material- 180 > 180 tjocklek HRC HRC Verktyg för: Kallklippning Stansning, hålning, snoppning, klippning, skäggning < 3 60 62 56 58 Kortslagssaxar för kallklippning av tunna material, Granuleringsknivar för plastavfall 56 60 Rullsaxar för tunnplåt, kartong, papp etc. 58 60 Träfräsar, brotschar, dornar 58 60 Skäggningsverktyg för smidda ämnen 56 58 56 58 Egenskaper FYSIKALISKA DATA Härdat och anlöpt till hårdhet 62 HRC. Data vid rumstemperatur och förhöjd temperatur. Sverker 3 är allmänt erkänt som ett stål med enastående slitstyrka, lämpligt vid krav på verktyg med lång livslängd och låga reparations- och underhållskostnader, för maximal tillverkningsekonomi. Temperatur 20 C 200 C 400 Densitet kg/m 3 7 700 7 650 7 600 Elasticitetsmodul N/mm 2 194 000 189 000 173 000 kp/mm 2 19 800 19 300 17 60 Värmeutvidgningskoefficient per C från 20 11,0 x 10-6 10,8 x 10-6 Värmeledningsförmåga W/m C 20,5 21,5 23,0 Specifikt värme J/kg C 460 TRYCKHÅLLFASTHET Angivna värden skall betraktas som riktvärden. Stukgräns Rc0,2 Hårdhet N/mm 2 62 HRC 2200 60 HRC 2100 55 HRC 1850 50 HRC 1600 3
Värmebehandling MJUKGLÖDGNING Skydda stålet mot avkolning och genomvärm till 850 C. Låt sedan stålet svalna i ugn med en hastighet av 10 per timme till 650 C och därefter fritt i luft. AVSPÄNNINGSGLÖDGNING Efter grovbearbetning skall verktyget genomvärmas till 650 C, hålltid 2 timmar. Långsam svalning till 500 C, därefter fritt i luft. HÄRDNING Förvärmningstemperatur: 600 700 C Austenitiseringstemperatur: 920 1000 C, vanligtvis 940 980 C Ythårdhet före Temperatur Hålltid* anlöpning 920 60 ca 65 HRC 960 30 ca 66 HRC 1000 15 ca 66 HRC * Hålltid = tid vid härdningstemperatur sedan verktyget är fullständigt genomvärmt. SLÄCKNINGSMEDEL Olja Vakuumugn med gasövertryck Forcerad kylning luft/gas Etappbad eller fluidiserande bädd vid 180 500 C därefter svalning i luft. Obs! Anlöp så snart verktyget nått en temperatur av 50 70 C. Hårdhet, kornstorlek och restaustenit som funktioner av austenitiseringstemperaturen. Kornstorlek ASTM Hårdhet, HRC Restaustenit, % 10 70 Kornstorlek 9 68 8 66 40 7 64 6 62 30 5 60 4 58 20 3 56 2 54 10 Restaustenit 1 52 50 900 920 940 960 980 1000 1020 C Austenitiseringstemperatur Skydda detaljen mot avkolning och oxidation vid härdningen. ANLÖPNING Välj anlöpningstemperatur för önskad hårdhet med ledning av anlöpningsdiagrammet. Anlöp två gånger med mellanliggande kylning till rumstemperatur. Lägsta anlöpningstemperatur: 180 C. Hålltid vid temperatur: min. 2 timmar. Anlöpningsdiagram Hårdhet, HRC 62 60 Austenitiseringstemperatur Restaustenit % 1000 C 58 56 920 C 960 C Ett finklippningsverktyg tillverkat av Sverker 3 för framställning av länkar till precisionstillverkade rullkedjor. 18 54 16 14 52 Restaustenit 960 C 12 10 8 200 250 300 350 400 450 500 550 C Anlöpningstemperatur 4
DIMENSIONSFÖRÄNDRING VID HÄRDNING Provplatta 100 x 100 x 25 mm. Bredd Längd Tjocklek % % % Oljehärdning från 960 C min. 0,05 +0,07 max. 0,08 +0,09 0,08 Etapphärdning från 960 C min. 0,01 +0,07 max. 0,03 +0,09 0,16 Lufthärdning från 960 C min. +0,05 +0,09 max. +0,06 +0,13 +0,05 DIMENSIONSFÖRÄNDRINGAR VID ANLÖPNING NITRERING Nitrering ger ett hårt och jämnt ytskikt som är mycket slitstarkt och beständigt mot nötning och erosion. Nitrering förbättrar också korrosionsbeständigheten. Nitrering i ammoniakgas vid 525 C ger en ythårdhet av ca 1150 HV 1. Nitreringstemperatur Nitreringstid Nitrerdjup C timmar mm 525 20 0,20 525 30 0,25 525 60 0,30 Två timmars nitrokarburering vid 570 C ger en ythårdhet av ca 800 HV 1. Skiktet med denna hårdhet blir 10 20 µm tjockt. Värdena gäller för härdat och anlöpt material. Dimensionsförändring % +0,20 +0,16 +0,12 +0,08 +0,06 0 0,04 0,08 0,12 0,16 0,20 100 200 300 400 500 600 700 C Anlöpningstemperatur Anm.: Dimensionsförändringarna vid härdning och anlöpning skall adderas. DJUPKYLNING Detaljer som fordrar största måttnoggrannhet bör djupkylas för att inte volymändringar skall uppstå med tiden. Detta gäller t ex mätverktyg som tolkar och vissa konstruktionsdelar. Omedelbart efter härdningen bör detaljen djupkylas till mellan 70 och 80 C, hålltid 3 4 timmar, och sedan omgående anlöpas. Djupkylningen ger en hårdhetsökning på 1 3 HRC. På grund av sprickrisken bör djupkylning ej företas av detaljer med komplicerad form. Även åldring vid 110 140 C under 25 100 h kan förekomma. Stansverktyg i Sverker 3 för framställning av tandade skivor ur starkt nötande plåtmaterial med hög kiselhalt. 5
Nedanstående skärdata är att betrakta som riktvärden, vilka måste anpassas till rådande lokala förutsättningar. Mer detaljerad information finns att få i Uddeholms Skärdatarekommendationer. SVARVNING Skärdatarekommendationer Svarvning med Svarvning hårdmetall med Skärdata- Grov- Fin- snabbstål parameter svarvning svarvning Finsvarvning Skärhastighet (v c ) m/min. 70 100 100 150 8 12 Matning (f) mm/varv 0,3 0,6 0,3 0,3 Skärdjup (a p ) mm 2 6 0,5 2 0,5 3 Hårdmetallbeteckning ISO K20, P10 P20 K15, P10 Belagd Belagd hårdmetall* hårdmetall* Använd en Al 2 O 3 -belagd hårdmetall BORRNING Snabbstålsborr Borrdiameter Skärhastighet Matning (f) Ø mm (v c ) m/min. mm/varv 5 10 12* 0,05 0,10 5 10 10 12* 0,10 0,20 10 15 10 12* 0,20 0,25 15 20 10 12* 0,25 0,30 *För belagd snabbstålsborr v c = 16 18 m/min. Hårdmetallborr Typ av borr Skärdata- Korthåls- Solid hård- Lödd hårdparameter borr metallborr metallborr Skärhastighet (v c ) m/min. 100 130 50 70 30 40 Matning (f) mm/varv 0,05 0,25 2) 0,10 0,25 2) 0,15 0,25 2) Borr med invändiga kylkanaler och lödda hårdmetallskär. 2) Beroende på borrdiameter. FRÄSNING Plan- och hörnfräsning Fräsning med hårdmetall Skärdataparameter Grovfräsning Finfräsning Skärhastighet (v c ) m/min. 90 110 110 130 Matning (f z ) mm/tand 0,2 0,4 0,1 0,2 Skärdjup (a p ) mm 2 4 2 Hårdmetallbeteckning ISO K20, P10 20 K15, P10 Belagd Belagd hårdmetall* hårdmetall* * Använd en Al 2 O 3 -belagd hårdmetall Pinnfräsning Typ av fräs Skärdata- Solid Hårdmetallparameter hårdmetall vändskär Snabbstål Skärhastighet (v c ) m/min. 30 70 40 80 10 15 Matning (f z ) mm/tand 0,03 0,2 2) 0,08 0,2 2) 0,05 0,35 2) Hårdmetallbeteckning ISO K15, P10 P20 3) Belagd hårdmetall För belagd snabbstålsfräs v c = 20 25 m/min. 2) Beroende på radiellt skärdjup och fräsdiameter 3) Använd en Al 2 O 3 -belagd hårdmetall SLIPNING Nedan ges en mycket allmän slipskiverekommendation. För mer detaljerade uppgifter hänvisas till Uddeholms broschyr Slipning av verktygsstål. Slipskiverekommendation Mjukglödgat Härdat Typ av slipoperation tillstånd tillstånd Planslipning rak skiva A 46 H V B107 R75 B3 A 46 HV Planslipning segment A 24 G V 3SG 46 FVSPF A 36 FV Rundslipning A 46 LV B126 R75 B3 A 60 KV Innerslipning A 46 J V B107 R75 B3 A 60 IV Profilslipning A 100 L V B107 R100 V A 100 JV Välj om möjligt CBN-slipskivor för denna operation. 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- Hårdhet efter metod temperatur Tillsatsmaterial svetsning MMA 200 250 C Inconel (SMAW) 625-typ 280 HB UTP 67S 55 58 HRC Castolin 2 56 60 HRC Castolin 6 59 61 HRC TIG 200 250 C Inconel 625-typ 280 HB UTPA 73G2 53 56 HRC UTPA 67S 55 58 HRC UTPA 696 60 64 HRC Castotig 5 60 64 HRC Gnistbearbetning Om gnistbearbetning utförs på verktyg i härdat och anlöpt tillstånd, bör en extra anlöpning ske vid en temperatur som ligger ca 25 C under föregående anlöpningstemperatur. Utförligare information om gnistning återfinns i Uddeholms broschyr Gnistbearbetning av verktygsstål. Ytterligare information Kontakta närmaste Uddeholmskontor för ytterligare information om val, värmebehandling, användning, leveransformer och utföranden av Uddeholms verktygsmaterial. Jämförelsetabell för Uddeholms kallarbetsstål MATERIALEGENSKAPER OCH MOTSTÅND MOT SKADEMEKANISMER Hårdhet/ Motstånd mot Motstånd mot utmattning Motstånd Duktilitet/ Seghet/ mot plastisk Dimensions- abrasiv adhesiv motstånd mot motstånd Stålsort deformation Skärbarhet Slipbarhet stabilitet nötning nötning urflisning totalhaveri ARNE ARNE CALMAX CALMAX RIGOR SLEIPNER SVERKER 21 21 SVERKER Sverker 3 3 VANADIS 4 VANADIS 6 VANADIS 10 VANADIS 23 7