STAL NARZĘDZIOWA DO PRACY NA GORĄCO

Transkrypt

1 STAL NARZĘDZIOWA DO PRACY NA GORĄCO

2 Jakościowe porównanie najważniejszych własności stali 1) Stal Maraging (temperatura maraging ok. 480 C); w tym stanie nie porównywalna ze stalami do ulepszania cieplnego. Z sukcesem wykorzystywana w pewnych narzędziach do pracy na gorąco używanych w przetwórstwie stopów aluminium i cynku. 2) Stal utwardzana dyspersyjnie; w tym stanie nie porównywalna ze stalami do ulepszania cieplnego.. Tabela daje jedynie wskazówki, by ułatwić dobór stali. Nie uwzględniono tu charakteru obciążenia narzędzia wynikającego z różnych warunków pracy i zastosowania. Nasi doradcy techniczni będą wdzięczni mogąc odpowiedzieć na Państwa pytania dotyczące użycia i obróbki stali. 2

3 Właściwości Stal narzędziowa do pracy na gorąco łącząca w sobie odporność na tworzenie siatki pęknięć, wytrzymałość w wysokiej temperaturze i udarność; dopuszczane chłodzenie wodą. Stal BÖHLER W320 dostępna jest także jako ISODISC i ISOBLOC z podwyższoną jednorodnością i zwiększoną udarnością. Zastosowanie Mocno obciążone narzędzia do pracy na gorąco, głównie do obróbki stopów metali ciężkich; na trzpienie, stemple, matryce, narzędzia do wyciskania na gorąco rur i prętów, narzędzia do produkcji tulej, śrub, nakrętek, nitów. sworzni, na kokile, na formy do odlewania ciśnieniowego, wkładki do form, noże do cięcia na gorąco. Skład chemiczny (średnio w %) C Si Mn Cr Mo V 0,31 0,30 0,35 2,90 2,80 0,50 Normy EN / DIN BS AISI UNS UNE <1.2365> BH10 ~H10 ~T20810 F CrMoV CrMoV12 (X32CrMoV3-3) AFNOR JIS GOST UNI 32DCV28 SKD7 3Ch3M3F 30CrMoV12-27 KU 3

4 Kształtowanie na gorąco Kucie: Temperatura 1100 do 900 C Wolne chłodzenie wraz z piecem lub w termoizolacyjnym materiale Obróbka cieplna Wyżarzanie: Temperatura 750 do 800 C Kontrolowane, wolne chłodzenie w piecu z prędkością 20 C/godz do ok. 600 C, później chłodzenie na powietrzu. Uzyskiwana twardość po wyżarzaniu: max. 205 HB. Odprężanie: Temperatura 600 do 650 C Wolne chłodzenie w piecu; ma na celu zmniejszenia naprężeń powstałych w wyniku intensywnej obróbki mechanicznej lub przy skomplikowanych kształtach. Po nagrzaniu materiału na wskroś utrzymywać 1-2 godz. w atmosferze neutralnej. Hartowanie: Temperatura 1010 do 1050 C Olej, kąpiel solna ( C), Po wyrównaniu temperatury w rdzeniu czas austenityzacji wynosi: 15 do 30 minut. Uzyskiwana twardość: HRC Odpuszczanie: Wolne nagrzewanie do temperatury odpuszczania bezpośrednio po hartowaniu/ czas przebywania w piecu 1 godzina na każde 20 mm grubości materiału, lecz nie mniej niż 2 godz. hłodzenie na powietrzu. Zalecane jest minimum dwukrotne odpuszczanie. Trzeci cykl odpuszczania w celu zmniejszenia naprężeń może być wskazany i korzystny. 1. odpuszczanie ok.30 C powyżej temperatury na maksymalną twardość. 2. odpuszczanie na twardość roboczą. Krzywa odpuszczania pokazuje średnie twardości odpuszczonego materiału. 3. odpuszczanie z temp.30 do 50 C niższej od najwyższej temperatury odpuszczania. 4

5 Krzywa odpuszczania Temperatura hartowania 1030 C Wymiary próbki. 50 x 50 mm Schemat obróbki cieplnej Obróbka powierzchniowa Azotowanie: Możliwe zarówno gazowe jak i kąpielowe Spawanie Stale narzędziowe generalnie należą do niespawalnych ze względu na ich tendencje do tworzenia pęknięć podczas spawania. Jeśli mimo tego spawanie musi być wykonane, należy zapoznać się i stosować do instrukcji producenta elektrod. 5

6 Krzywe CTP- chłodzenie ciągłe Skład chemiczny % C Si Mn P S Cr Mo V 0,32 0,34 0,37 0,016 0,013 2,90 2,85 0,51 Temp. austenityzacji: 1030 C Czas austenityzacji: 15 minut Twardość Vickers a 2 80 Zawartość faz w % 0,45 3,5 Parametr chłodzenia /czas chłodzenia w zakresie C w sek x ,5 K/min Szybkość chłodzenia w K/min w zakresie temperatur C A... Austenit B... Bainit F... Ferryt K...Węglik M... Martenzyt P... Perlit RA... Austenit szczątkowy Ilościowy diagram fazowy - - -Chłodzenie w oleju - - Chłodzenie na powietrzu 6

7 Wykresy chłodzenia izotermicznego Skład chemiczny % C Si Mn P S Cr Mo V 0,32 0,34 0,37 0,016 0,013 2,90 2,85 0,51 Temp. austenityzacji: 1030 C Czas austenityzacji: 15 minut Krzywe wytrzymałościowe stan ulepszony cieplnie do 1600 N/mm stan ulepszony cieplnie do 1200 N/mm Wytrzymałość na rozciąganie N/mm Umowna granica plastyczności N/mm Redukcja powierzchni % 7

8 Zalecenia dla obróbki mechanicznej (Stan wyżarzony, wartości średnie) Toczenie płytkami z węglików spiekanych Głębokość skrawania, mm 0,5 do 1 1 do 4 4 do 8 Powyżej 8 Posuw 0,1 do 0,3 0,2 do 0,4 0,3 do 0,6 0,5 do 1,5 Gatunek BOHLERIT SB10, SB20 SB10, SB20, SB30 SB30, EB20 SB30,SB40 Gatunek ISO P10, P20 P10, P20, P30 P30, M20 P30, P40 Prędkość skrawania, m/mim Regulowane wkładki węglikowe Trwałość rdzenia 15 min 310 do do do do 50 Lutowane płytki z węglików spiekanych Trwałość rdzenia 30 min. 260 do do do do 50 Regulowane napawane wkładki węglikowe Trwałość rdzenia 15 min BOHLERIT ROYAL 121 BOHLERIT ROYAL 131 do 300 do 240 do 270 do 175 do 195 do 135 do 125 do 70 Kąt skrawania dla lutowanych płytek z węglików spiekanych Kąt przyłożenia 6 do 8 o 6 do 8 o 6 do 8 o 6 do 8 o Kąt natarcia 12 o 12 o 12 o 12 o Kąt nachylenia 0 o -4 o -4 o -4 o Toczenie płytkami z HSS Głębokość skrawania, mm 0, ponad 10 Posuw 0,1 0,5 1,0 1,5 ponad 1,5 Gatunek HSS- BOHLER/DIN S700/ S Frezowanie nożykami z węglików spiekanych Posuw, mm/ząb do 0,2 02, do 0,4 Prędkość skrawania, m/mim BOHLERIT SBF/ ISO P do do 60 BOHLERIT SB40/ ISO P do do 40 BOHLERIT ROYAL 131/ ISO P do 85 - Wiercenie wiertłami z płytkami z węglików spiekanych Średnica wiertła, mm 3 do 8 8 do do 40 Posuw 0,02 do 0,05 0,05 do 0,12 0,12 do 0,18 BOHLERIT/ gat ISO HB10/ K10 HB10/ K10 HB10/ K10 Prędkość wiercenia, m/min 50 do35 50 do35 50 do35 Kąt wierzchołkowy 115 o do120 o 115 o do120 o 115 o do120 o Kąt przyłożenia 5 o 5 o 5 o 8

9 Własności fizyczne Gęstość, w Ciepło właściwe, w Przewodność cieplna, w Oporność elektryczna, w Moduł sprężystości, w 20 o C 7,85 kg/dm o C 7,69 kg/dm o C 7,65 kg/dm 3 20 o C 460 J/(kg*K) 500 o C 550 J/(kg*K) 600 o C 590 J/(kg*K) 20 o C 30,0 W/(m*K) 500 o C 30,1 W/(m*K) 600 o C 29,7 W/(m*K) 20 o C 0,37 Ohm*mm 2 /m 500 o C 0,78 Ohm*mm 2 /m 600 o C 0,89 Ohm*mm 2 /m 20 o C 215 x 10 3 N/mm o C 176 x 10 3 N/mm o C 165 x 10 3 N/mm 2 Rozszerzalność cieplna między 20 o C a o C 12,0 x 10-6 m/(m*k) 200 o C 12,5 x 10-6 m/(m*k) 300 o C 12,7 x 10-6 m/(m*k) 400 o C 13,0 x 10-6 m/(m*k) 520 o C 13,2 x 10-6 m/(m*k) 600 o C 13,4 x 10-6 m/(m*k) 700 o C 13,7 x 10-6 m/(m*k) 9

10