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 5, 02.2011 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 RIGOR EGENSKAPSPROFIL Uddeholm Rigor är ett verktygsstål som intar en mellanställning mellan 12 % Cr-stål och Uddeholm Arne (AISI O1). Stålet karaktäriseras av relativt god seghet och duktilitet samt medelhögt nötningsmotstånd (blandad nötningsprofil). Det har även god härdbarhet, maskinbearbetbarhet samt god slipbarhet. ANVÄNDNINGSOMRÅDEN Uddeholm Rigors egenskapsprofil gör stålet lämpligt för tillverkning av de aktiva delarna i verktyg för medellånga serier där en kombination av moderat urflisnings- och nötningsmotstånd krävs. Det kan betraktas som ett universalstål för kallarbete. 3
Allmänt Uddeholm Rigor är ett krom-molybdenvanadin-legerat verktygsstål, som kännetecknas av: god skärbarhet hög måttstabilitet vid härdning bra tryckhållfasthet goda genomhärdningsegenskaper god slitstyrka god duktilitet Formning Hårdhet HRC Verktyg för: Bockning, dragpressning, svarvning och tryckrullning 56 62 Präglingsverktyg 56 60 Rör och profilvalsar 58 62 Präglingsstämplar för kallprägling 58 60 Smidesbackar 56 60 Tolkar, mätverktyg, styrskenor, hylsor 58 62 Formar och insatser för tablettstansar, nötande plaster 58 62 C Si Mn Cr Mo V Riktanalys % 1,0 0,3 0,6 5,3 1,1 0,2 Standard- (SS 2260) AISI A2 (BA2) specifikation W.-Nr. 1.2363, Euro X 100 CrMoV 5 Leveranstillstånd Färgmärkning Mjukglödgat till ca 215 HB Röd/grön Användningsområden Bland Uddeholms verktygsstål intar Uddeholm Rigor en mellanställning mellan Uddeholm Arne och Uddeholm Sverker 21. Det erbjuder en förstklassig kombination av slitstyrka och seghet och kan därför betraktas som ett universalstål för kallarbete. I skärverktyg ger Uddeholm Rigor genom sin seghet utomordentlig beständighet mot urgryning av eggen. I många fall har verktygsekonomin blivit bättre med detta stål än med stål av typ BD3/W.-Nr. 1.2080 med höga kol- och kromhalter. Uddeholm Rigor har även mycket bättre bearbetnings- och slipegenskaper. Leveransformer och leveransutföranden Uddeholm Rigor levereras i olika former och utföranden, bl a varmvalsat, grovbearbetat och finbearbetat. Det kan också erhållas i form av hålad stång och ringar. Jämförelse mellan finkornigt Uddeholm Rigor och stål av typ D3/W.-Nr. 1.2080 med hög kol- och kromhalt. Klippning Material- Materialtjocklek hårdhet mm HRC Verktyg för: Kallklippning, hålning, upp till 3 60 62 snoppning, stansning, 3 6 56 60 skäggning 6 10 54 56 Kortslagssaxar för kallklippning, Granuleringsknivar för plastavfall 56 60 Skäggningsverktyg för varmt 58 60 smidda ämnen kallt 56 58 4
Egenskaper Fysikaliska data Härdat och anlöpt till hårdhet 62 HRC. Data vid rumstemperatur och förhöjd temperatur. Temperatur 20 C 200 C 400 C Densitet kg/m 3 7 750 7 700 7 650 Elasticitetsmodul N/mm 2 190 000 185 000 170 000 Längdutvidgningskoefficient per C från 20 C 11,6 x 10 6 11,3 x 10 6 Värmeledningsförmåga W/m C 26,0 27,0 28,5 Specifik värmekapacitet J/kg C 460 Tryckhållfasthet Nedanstående siffror är att betrakta som riktvärden. Härdning Förvärmningstemperatur: 650 750 C. Austenitiseringstemperatur: 925 970 C, vanligtvis 940 960 C. Temperatur Hålltid* Ythårdhet före C minuter anlöpning 925 40 ca. 63 HRC 950 30 ca. 64 HRC 970 20 ca. 64 HRC * Hålltid = tid vid austenitiseringstemperatur efter det att detaljen är helt genomvärmd. Skydda detaljen mot avkolning och oxidation vid härdningen. Släckningsmedel Etappbad eller fluidiserande bädd vid 180 220 C eller 450 550 C, därefter luft Forcerad kylning luft/gas Vakuumugn med gasövertryck Olja (gäller endast små enkla dimensioner) Obs! Anlöp omedelbart då hela detaljen nått temperaturen 50 70 C. Hårdhet Stukgräns, Rc0,2 62 HRC 2200 Nmm 2 60 HRC 2150 Nmm 2 55 HRC 1800 Nmm 2 50 HRC 1350 Nmm 2 Värmebehandling Mjukglödgning Skydda stålet mot ytavkolning och genomvärm till 850 C. Låt sedan stålet svalna i ugn med ca 10 C per timme till 650 C, därefter fritt i luft. Avspänningsglödgning Efter grovbearbetning skall verktyget värmas till 650 C, hålltid 2 timmar. Långsam svalning i ugn till 500 C, därefter fritt i luft. HÅRDHETEN SOM FUNKTION AV AUSTENITISERINGSTEMPERATUREN Kornstorlek ASTM 10 8 6 4 2 70 68 66 64 62 60 58 56 54 52 50 Ythårdhet HRC Kornstorlek Restaustenit Restaustenit % 900 920 940 960 980 1000 1020 C Austenitiseringstemperatur 40 30 20 10 5
CCT DIAGRAM C 1100 1000 Austenitizing temperature 960 C (1760 F) Holding time 30 minutes 900 800 700 Karbider Carbides Pearlite Perlit 600 500 400 Bainite 300 200 M s Martensite 100 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 10 100 1 000 10 000 100 000 Sekunder Seconds Svalningskurva Hårdhet T 800 500 Nr. HV 10 (sek.) 1 858 1 2 847 13 3 847 100 4 813 502 5 803 1071 6 698 1593 7 585 2138 8 514 3228 9 437 4292 10 387 5228 1 10 100 1 000 Minutes Minuter 1 10 100 Timmar Hours 0.2 1.5 10 90 600 Air cooling of Luftkylning bars, Ø avmm stänger, Ø mm Anlöpning Välj anlöpningstemperatur för önskad hårdhet med ledning av anlöpningsdiagrammet. Anlöp två gånger med mellanliggande kylning till rumstemperatur. Lägsta anlöpningstemperatur 180 C. Hålltid vid anlöpningstemperatur min. 2 timmar. Sprutpressningsverktyg med insatser av Uddeholm Rigor för tillverkning av inkapslade elektroniska detaljer. ANLÖPNINGSDIAGRAM Kurvorna i anlöpningsdiagrammet gäller för små prover. Erhållen hårdhet beror även på verktygets storlek. Hårdhet, HRC 66 64 62 60 58 56 54 52 50 48 46 44 42 40 38 36 Austenitiseringstemperatur 925 C 980 C Restaustenit 950 Restaustenit, % 100 200 300 400 500 600 700 C Anlöpningstemperatur 20 18 16 14 12 10 8 6 4 2 6
Dimensionsförändringar vid härdning Provplatta 100 x 100 x 25 mm. Bredd Längd Tjocklek Oljehärdning min. 0,10 0,02 från 960 C max. 0,05 +0,06 0,05 Etapphärdning min. +0,04 +0,06 från 960 C max. +0,05 +0,08 +0,04 Lufthärdning min. +0,08 +0,13 från 960 C max. +0,14 +0,15 +0,04 Dimensionsförändringar vid anlöpning Dimensionsförändringar, % +0,20 +0,16 +0,12 +0,08 +0,04 0-0,04-0,08-0,12-0,16-0,20 100 200 300 400 500 600 700 C Anlöpningstemperatur Djupkylning Detaljer som fordrar största måttnoggrannhet bör djupkylas för att inte volymändringar skall uppstå med tiden. Detta gäller för t ex mätverktyg (tolkar o dyl.) och vissa konstruktionsdetaljer. DJUPKYLNING Omedelbart efter härdningen skall detaljen djupkylas vid temperaturen -40 till -80 C, följt av anlöpning. Hålltid 2 3 timmar. Hårdhetsökning 1 3 HRC. Undvik komplicerade former då det finns risk för sprickbildning. ÅLDRING Åldring vid 110 140 C under 25 100 h kan förekomma. Nitrering Nitrering ger ett hårt ytskikt som är motståndskraftigt mot nötning och erosion. Nitrerskiktet förhöjer också korrosionsbeständigheten. Ythårdheten efter nitrering vid 525 C i ammoniakgas blir ca. 1000 HV 1. Anm.: Dimensionsförändringarna vid härdning och anlöpning skall adderas. Nitrertemperatur Nitrertid Nitrerdjup C timmar mm 525 20 ca 0,2 525 30 ca 0,3 525 60 ca 0,4 Två timmars nitrokarburering vid 570 C ger en ythårdhet på ca. 900 HV 1. Skiktet med denna hårdhet blir 10 20 µm tjockt. Värdena gäller för härdat och anlöpt material. Verktyg i Uddeholm Rigor. 3 000 000 detaljer tillverkades innan verktyget slipades om. 7
Skärdatarekommendationer Nedanstående skärdata för Uddeholm Rigor i mjukglödgat tillstånd (215 HB) är att betrakta som riktvärden, vilka måste anpassas till rådande lokala förutsättningar. Mer detaljerad information finns att få i Uddeholms publikation Skärdatarekommendationer. Svarvning Svarvning med hårdmetall Svarvning med snabbstål Skärdata- Grov- Fin- Finparameter svarvning svarvning svarvning Belagd hårdmetall Belagd hårdmetall eller cermet PINNFRÄSNING Skärhastighet (v c ) m/min. 110 160 160 210 18 23 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 2 Hårdmetallbeteckning ISO P20 P30 P10 Typ av fräsverktyg Skärdata- Solid Hårdmetall parameter hårdmetall vändskär Snabbstål Skärhastighet (v c ) m/min. 80 120 120 170 15 20 1) Matning (f z ) mm/tand 0,03 0,20 2) 0,08 0,20 2) 0,05 0,35 2) Hårdmetallbeteckning ISO P20 P40 1) För belagda snabbstålsfräsar v c = 30 35 m/min. 2) Beroende på radiellt skärdjup och fräsdiameter Borrning SNABBSTÅLSBORR Borrdiameter Skärhastighet (v c ) Matning (f) mm m/min. mm/varv 5 14 16* 0,05 0,15 5 10 14 16* 0,15 0,20 10 15 14 16* 0,20 0,25 15 20 14 16* 0,25 0,35 * För belagd snabbstålsborr v c = 24 26 m/min. HÅRDMETALLBORR Typ av borr Fräsning PLAN- OCH HÖRNFRÄSNING Fräsning med hårdmetall Skärdataparameter Grovfräsning Finfräsning Skärhastighet (v c ) m/min. 130 200 200 240 Matning (f z ) mm/tand 0,2 0,4 0,1 0,2 Skärdjup (a p ) mm 2 4 2 Hårdmetallbeteckning ISO P20 P40 P10 P20 Belagd Belagd hårdmetall hårdmetall eller cermet Skärdata- Korthåls- Solid hård- Hårdmetallparameter borr metallborr borr 1) Skärhastighet (v c ) m/min. 150 170 80 100 50 60 Matning (f) mm/varv 0,05 0,25 2) 0,10 0,25 2) 0,15 0,25 2) 1) Borr med utbytbara eller lödda hårdmetallskär 2) Beroende på borrdiametern Slipning Nedan ges en mycket allmän slipskiverekommendation. För mera detaljerad rinformation hänvisas till Uddeholms broschyr Slipning av verktygsstål och till slipskivefabrikanternas broschyrer. Mjukglödgat Härdat Typ av slipoperation tillstånd tillstånd Planslipning rak skiva A 46 HV A 46 HV Planslipning segment A 24 GV A 36 GV Rundslipning A 46 LV A 60 KV Innerslipning A 46 JV A 60 IV Profilslipning A 100 KV A 120 JV 8
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 MMA 200 250 C AWS E312 300 HB (SMAW) (390 480 F) ESAB OK 84.52 53 54 HRC UTP 67S 55 58 HRC Castolin EutecTrode 2 54 60 HRC Castolin EutecTrode N102 54 60 HRC TIG 200 250 C AWS ER312 300 HB (390 480 F) UTPA 67S 55 58 HRC UTPA 73G2 53 56 HRC CastoTig 45303W 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. Ytterligare information finns i Uddeholms broschyr Gnistbearbetning av verktygsstål. Ytterligare information Kontakta närmaste Uddeholmskontor för ytterligare information om val, värmebehandling, användning, leveransformer och utföranden av Uddeholms verktygsstål samt broschyren Stål för kallarbetsverktyg. Jämförelsetabell för Uddeholms kallarbetsstål Materialegenskaper och motstånd mot skademekanismer Hårdhet/ Motstånd mot Motstånd mot utmattning Motstånd Duktilitet/ Seghet/ Uddeholms mot plastisk Dimensions- Abrasiv Adhesiv motstånd mot motstånd mot stål deformation Skärbarhet Slipbarhet stabilitet nötning nötning urflisning totalhaveri ARNE CALMAX CALDIE (ESR) RIGOR SLEIPNER SVERKER 21 SVERKER 3 VANADIS 4 EXTRA VANADIS 6 VANADIS 10 VANADIS 23 VANCRON 40 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. 10 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.
Network of excellence UDDEHOLMs globala närvaro innebär att du alltid kan vara säker på att få samma höga kvalitet var du än befinner dig. På vissa marknader representeras vi av ASSAB som är Uddeholms helägda dotterbolag och exklusiva säljkanal. Tillsammans befäster vi ställningen som världsledande leverantör av verktygsstål. www.assab.com www.uddeholm.com
UDDEHOLM 110207.500 / TRYCKERI KNAPPEN, KARLSTAD 201102 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. På vissa marknader 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 www.uddeholm.com, www.assab.com eller Uddeholms lokala hemsida.