Ogólne dane. Dostępność. Zastosowania RIGOR FORMOWANIE

Transkrypt

1 UDDEHOLM RIGOR

2 Ogólne dane RIGOR jest chromowomolibdenowowanadową stopową stalą narzędziową hartowaną w oleju bądź powietrzu charakteryzującą się: Dobrą obrabialnością Bardzo dobrą stabilnością wymiarową po hartowaniu Bardzo dobrą wytrzymałością na ściskanie Dobrą hartownością Dobrą odpornością na zużycie Skład chemiczny % Standardowa specyfikacja Stan dostawy Kod kolorystyczny Zastosowania C 1,0 Si 0,3 Mn 0,6 Cr 5,3 AISI A2, BA2, W.Nr Zmiękczona do około 215 HB Czerwony / zielony Mo 1,1 V 0,2 Stal RIGOR mieści się w przedziale stali narzędziowych Uddeholm pomiędzy gatunkami ARNE a SVERKER 21, oferując doskonałe połączenie dobrej odporności na zużycie i ciągliwości. Dlatego też, może być uznawana za uniwersalną stal do pracy na zimno. Przy cięciu, dobra ciągliwość stali RIGOR zapobiega wykruszaniu się krawędzi tnącej. W wielu przypadkach, narzędzia wykonane z tej stali okazały się bardziej wytrzymałe niż narzędzia wykonane ze stali wysokowęglowych i wysokochromowych typu BD3/W.Nr Stal RIGOR charakteryzuje się o wiele lepszymi właściwościami obrabialności i szlifowalności. CIĘCIE FORMOWANIE HRC Narzędzia do: Gięcia, drążenia, głębokiego tłoczenia, walcowania 5662 stali nieuspokojonej, odlewania odśrodkowego i formowania płynnej stali Matryc do wybijania 5660 Walców do formowania rur i przekrojów; walce gładkie 5862 Frezów obwiedniowych do pracy na zimno 5860 Bloków kształtowych 5660 Urządzeń i przyrządów pomiarowych, szyn 5862 prowadzących, tulei Matryc i wkładek do płyt formowanych, tworzyw 5862 ściernych Dostępność Stal RIGOR może być dostarczana z różnym wykończeniem powierzchni, między innymi po walcowaniu na gorąco, po obróbce wstępnej oraz po obróbce precyzyjnej. Jest również dostarczana w formie wydrążonych prętów i pierścieni. Porównanie drobnoziarnistej stali RIGOR z wysokowęglową i wysokochromową stalą typu D3/W.Nr Grubość materiału Twardość materiału Narzędzia do: do 3 mm (1/8") 6062 Wykrawania, wykrawania precyzyjnego, przebijania, 36 mm (1/81/4") 5860 obcinania końców, ścinania, okrawania, 610 mm (1/413/32") 5456 obcinania Krótkie nożyce do pracy na zimno. Noże do rozdrabniania odpadów tworzyw sztucznych Narzędzia do obcinania Gorąco 5860 i okrawania odkuwek Zimno

3 Właściwości WŁAŚCIWOŚCI FIZYCZNE Stal zahartowana i odpuszczona do 62 HRC. Dane w temperaturze pokojowej i podwyższonej. Temperatura 20 C (68 F) Gęstość kg/m lbs/in 3 0,279 Współczynnik sprężystości N/mm 2 psi Współczynnik rozszerzalności cieplnej C od 20 C F od 68 F Przewodność cieplna * W/m C Btu in (ft 2 h F) Ciepło właściwe J/kg C Btu/lb, F ,5x , ,110 WYTRZYMAŁOŚĆ NA ŚCISKANIE 200 C (375 F) , ,9x ,6x10 6 6,5x , C (750 F) , ,6x ,3x10 6 6,3x ,5 199 Poniższe wartości powinny być traktowane jako przybliżone. Twardość Granica plastyczności przy ściskaniu Rc0,2 N/mm 2 ksi Obróbka cieplna MIĘKKIE WYŻARZANIE Należy zabezpieczyć stal i nagrzać do 850 C (1560 F). Następnie schładzać w piecu o 10 C (20 F) na godzinę do 650 C (1200 F), a następnie na powietrzu. ODPRĘŻANIE Po obróbce zgrubnej, narzędzie powinno zostać nagrzane do 650 C (1200 F), przy czasie utrzymywania 2 godziny. Schładzać powoli do 500 C (930 F), a następnie na powietrzu. HARTOWANIE Temperatura podgrzewania: C ( F). Temperatura austenityzacji: C ( F), zwykle C ( F). Temperatura Czas wygrzewania w Twardość przed C F minutach odpuszczaniem około 63 HRC około 64 HRC około 64 HRC Czas wygrzewania = czas całkowitego nagrzania narzędzia w temperaturze hartowania. Należy zabezpieczyć narzędzie przed odwęgleniem i utlenieniem podczas hartowania. ŚRODKI HARTOWNICZE Kąpiel hartowania stopniowego lub w złożu fluidalnym w temperaturze C ( F) lub w temperaturze C ( F), następnie chłodzić na powietrzu. Obieg powietrza / gazu Piec próżniowy z nadciśnieniem gazu przy chłodzeniu Olej (tylko dla małych i nieskomplikowanych narzędzi) Twardość jako funkcja temperatury hartowania. 3

4 Wykres CCT Krzywa chłodzenia nr Twardość HV 10 T (s) ODPUSZCZANIE Należy dobrać temperaturę odpuszczania w zależności od wymaganej twardości w oparciu o poniższy wykres odpuszczania. Odpuszczać dwa razy stosując przy tym chłodzenie do temperatury pokojowej. Najniższa temperatura odpuszczania to 180 C (360 F). Czas utrzymywania w temperaturze to minimum 2 godziny. Uwaga: Wykresy odpuszczania są poprawne dla małych próbek. Uzyskana twardość zależy od wymiarów narzędzia. Forma przetłoczna z wkładkami wykonanymi ze stali RIGOR do produkcji mikroelementów w obudowach. 4

5 ZMIANY WYMIAROWE PODCZAS HARTOWANIA Przykładowa płyta o wymiarach 100 x 100 x 25 mm (4"x4"x1"). Szerokość % Długość % Grubość % Hartowanie olejem Min 0,10 0,02 od 960 C (1760 F) Max 0,05 +0,06 0,05 Hartowanie stopniowe Min +0,04 +0,06 od 960 C (1760 F) Max +0,05 +0,08 +0,04 Hartowanie powietrzem Min +0,08 +0,13 od 960 C (1760 F) Max +0,14 +0,15 +0,04 ZMIANY WYMIAROWE PODCZAS ODPUSZCZANIA WYMRAŻANIE I STARZENIE Elementy, dla których wymagana jest maksymalna stabilność wymiarowa powinny być wymrażane i / lub sztucznie postarzane w związku z tym, że mogą nastąpić zmiany objętości w czasie. Stosuje się to na przykład do przyrządów pomiarowych takich jak sprawdziany oraz pewne elementy konstrukcyjne. Wymrażanie Natychmiast po hartowaniu, element powinien zostać wymrożony w temperaturze pomiędzy 40 a 80 C (40 do 110 F), a następnie poddany odpuszczaniu lub starzeniu. Wymrażanie przez 23 godziny spowoduje wzrost twardości o 13 HRC. Proces ten nie jest zalecany dla skomplikowanych elementów, ponieważ istnieje ryzyko powstawania pęknięć. Starzenie Odpuszczanie po hartowaniu zostaje zastąpione starzeniem w temperaturze C ( F) Czas utrzymywania godzin. AZOTOWANIE Uwaga: Zmiany wymiarowe podczas hartowania i odpuszczania powinny być sumowane. W wyniku azotowania powstaje twarda warstwa powierzchniowa, która jest bardzo odporna na zużycie i erozję. Warstwa naazotowana poprawia również odporność na korozję. Azotowanie w temperaturze 525 C (975 F) daje twardość powierzchni w granicach 1000 HV1. Temperatura Czas azotowania Grubość warstwy azotowanej azotowania w C F godzinach mm cale ,2 0, ,3 0, ,4 0,016 Dwugodzinne węgloazotowanie w temperaturze 570 C (1060 F) daje twardość powierzchni w granicach 900 HV1. Grubość warstwy o takiej twardości wynosić będzie 1020 µm (0,00040,0008"). To narzędzie wykonano ze stali RIGOR. Wyprodukowano 3 miliony części przed poddaniem narzędzia przeszlifowaniu 5

6 Obróbka Poniższe dane dotyczące cięcia, są poprawne dla stali RIGOR po miękkim wyżarzaniu to wartości przybliżone, które powinny zostać dopasowane do lokalnych warunków. TOCZENIE Parametry skrawania Szybkość skrawania (vc) Posuw (f) Głębokość cięcia (ap) mm Kategoria węglika FREZOWANIE m/min f.p.m. mm/obr. i.p.r. mm cal ISO US Obróbka narzędziami z węglikiem spiekanym Skrawanie narz. ze stali szybkotnącej Zgrubna Precyzyjna Skrawanie precyzyjne ,20,4 0,0080, ,080,16 P20P30 C6C5 Pokryte węglikiem 0,050,2 0,0020,008 0,52 0,020,08 P10 C7 Pokryte węglikiem bądź cermetem 0,050,3 0,0020,012 0,52 0,020,08 Frezowanie czołowe oraz frezowanie czołowe nożem kwadratowym Szybkość skrawania (vc) Posuw (fz) Parametry skrawania Głębokość cięcia (ap) Kategoria węglika m/min f.p.m mm/ząb cal/ząb mm cale ISO US Obróbka narzędziami z węglika Zgrubna ,20,4 0,0080, ,080,16 P20P40 C6C5 Pokryte węglikiem Precyzyjna ,10,2 0,0040, ,08 P10P20 C7C6 Pokryte węglikiem bądź cermetem Frezowanie walcowoczołowe Parametry skrawania Szybkość skrawania (vc) m/min f.p.m. Posuw (fz) mm/ząb cal/ząb Kategoria węglika ISO US Rodzaj frezu walcowoczołowego Stały węglik Wkładka z Narzędzia ze węglików stali szybkotnącej ,030,2 2) 0,0010,008 2) ,080,2 2) 0,0030,008 2) ) ) 0,050,35 2) 0,0020,014 2) K20 C2 P20P40 C6C5 1) Dla frezów walcowoczołowych ze stali szybkotnącej vc ~3035 m/min ( f.p.m.). 2) W zależności od głębokości promieniowej otworu oraz średnicy. WIERCENIE Wiertła kręte ze stali szybkotnącej Średnica wiertła Szybkość skrawania (vc) Posuw (f) mm cale m/min f.p.m. mm/obr. i.p.r. 5 3/ * 4550* 0,050,15 0,0020, /163/8 1416* 4550* 0,150,20 0,0060, /85/8 1416* 4550* 0,200,25 0,0080, /83/4 1416* 4550* 0,250,35 0,0100,014 *) Dla pokrytych wierteł ze stali szybkotnącej vc ~2426 m/min (8085 f.p.m.). Wiertła z węglika Parametry obróbki Szybkość skrawania (vc) m/min f.p.m. Posuw (fz) mm/obr. i.p.r. Rodzaj wiertła Wymienne Stały węglik Nakładka z węglików spiekanych 1) ,050,25 2) 0,0020,01 2) 0,100,25 2) 0,0040,01 2) 0,150,25 2) 0,0060,01 2) 1) Wiertło z wewnętrznymi kanalikami chłodzącymi i nakładką z węglików spiekanych. 2) Zależy od średnicy wiertła. 6

7 SZLIFOWANIE Ogólne zalecenia dotyczące tarcz szlifierskich dla stali RIGOR podano poniżej. Dodatkowe informacje można znaleźć w publikacji Uddeholm Szlifowanie stali narzędziowej. Dobór ściernic Rodzaj szlifowania Szlifowanie czołem ściernicy ściernica prosta Szlifowanie czołem W stanie po miękkim wyżarzaniu A 46 HV A 24 GV Zalecane ściernice W stanie po hartowaniu A 46 GV A 36 GV ściernicy segmenty Szlifowanie wałków A 46 LV A 60 KV Szlifowanie otworów A 46 JV A 60 IV Szlifowanie profilowe A 100 LV A 120 JV Obróbka elektroiskrowa Jeżeli proces obróbki elektroiskrowej (EDM) odbywa się na materiale zahartowanym i odpuszczonym, wtedy narzędzie należy poddać dodatkowemu odpuszczaniu w temperaturze o 25 C (50 F) niższej od temperatury odpuszczania zastosowanej wcześniej. Spawanie Można uzyskać dobre wyniki spawania stali narzędziowych, jeśli zostaną odpowiednio zabezpieczone warunki procesu, między innymi podwyższona temperatura robocza, właściwie przygotowana spoina, dobrane elektrody oraz metody spawania. Jeśli powierzchnia narzędzi ma być polerowana lub wytrawiana, wówczas ważne jest stosowanie elektrod o podobnym składzie chemicznym co stal na narzędzia. Metoda spawania MMA (SMAW) TIG Temperatura robocza C ( F) C ( F) Elektrody AWS E312 ESAB OK UTP 67S Castolin 2 Castolin N 102 AWS ER312 UTPA 67S UTPA 73G2 Castotig 5 Szczegółowe informacje Twardość po spawaniu 300 HB 5354 HRC 5558 HRC 5460 HRC 5460 HRC 300 HB 5558 HRC 5356 HRC 6064 HRC Prosimy o kontakt z lokalnym biurem Uddeholm w celu uzyskania dodatkowych informacji dotyczących wyboru, obróbki cieplnej, zastosowań i dostępności stali narzędziowych Uddeholm, wraz z publikacjami Stale na narzędzia do produkcji wyrobów tłoczonych. (Ang) oraz Stale do wykrawania i formowania (Am). Względne porównanie stali narzędziowych Uddeholm do pracy na zimno WŁAŚCIWOŚCI MATERIAŁU A ODPORNOŚĆ NA RÓŻNE MECHANIZMY USZKODZEŃ NARZĘDZI 7

8 UDDEHOLM RIGOR ELECTRIC ARC FURNACE UPHILL CASTING HEAT TREATMENT ROLLING MILL FORGING MACHINING STOCK The Conventional Tool Steel Process The starting material for our tool steel is carefully selected from high quality recyclable steel. Together with ferroalloys and slag formers, the recyclable steel is melted in an electric arc furnace. The molten steel is then tapped into a ladle. The deslagging unit removes oxygenrich slag and after the deoxidation, alloying and heating of the steel bath are carried out in the ladle furnace. Vacuum degassing removes elements such as hydrogen, nitrogen and sulphur. In uphill casting the prepared moulds are filled with a controlled flow of molten steel from the ladle. From this, the steel goes directly to our rolling mill or to the forging press to be formed into round or flat bars. 10 HEAT TREATMENT Prior to delivery all of the different bar materials are subjected to a heat treatment operation, either as soft annealing or hardening and tempering. These operations provide the steel with the right balance between hardness and toughness. MACHINING Before the material is finished and put into stock, we also rough machine the bar profiles to required size and exact tolerances. In the lathe machining of large dimensions, the steel bar rotates against a stationary cutting tool. In peeling of smaller dimensions, the cutting tools revolve around the bar. To safeguard our quality and guarantee the integrity of the tool steel we perform both surface and ultrasonic inspections on all bars. We then remove the bar ends and any defects found during the inspection.

9 Network of excellence UDDEHOLM is present on every continent. This ensures you highquality Swedish tool steel and local support wherever you are. ASSAB is our whollyowned subsidiary and exclusive sales channel, representing Uddeholm in various parts of the world. Together we secure our position as the world s leading supplier of tooling materials.