SVERKER 21 Cold work tool steel
Ogólne dane SVERKER 21 jest wysokowęglową i wysokochromową stalą narzędziową z domieszkami molibdenu oraz wanadu charakteryzującą się: dobrą odpornością na zużycie dobrą wytrzymałością na ściskanie dobrymi właściwościami hartowania skrośnego dobrą stabilnością wymiarową podczas hartowania dobrą odpornością na odpuszczanie Skład chemiczny Standardowa specyfikacja Stan dostawy Kod kolorystyczny Zastosowania C 1,55 Si 0,3 Mn 0,4 AISI D2, W.Nr 1.2379 Zmiękczona do około 210 HB Żółty/biały Cr 11,8 Mo 0,8 V 0,8 Stal SVERKER 21 jest zalecana dla wszystkich rodzajów narzędzi gdzie wymagana jest wysoka odporność na zużycie oraz umiarkowana ciągliwość (odporność na wstrząsy). Oprócz zastosowań wymienionych w ulotce informacyjnej dotyczącej stali SVERKER 3, stal SVERKER 21 wykorzystywana jest do cięcia grubszych i twardszych materiałów, przy formowaniu gdzie narzędzia poddawane są naprężeniom zginającym oraz obciążeniom udarowym. Stal SVERKER 21 może być dostarczana z różnym wykończeniem powierzchni, między innymi po walcowaniu na gorąco, po obróbce wstępnej oraz po obróbce precyzyjnej. Może być również dostarczana w formie wydrążonych prętów i pierścieni. Cięcie Grubość materiału Twardość materiału Narzędzia do: <3 mm (1/8") 6062 5860 Wykrawania, wykrawania precyzyjnego, przebijania, obcinania końców, ścinania, 36 mm (1/81/4") 5860 5456 okrawania, obcinania Krótkie nożyce do pracy na zimno. Noże do rozdrabniania 5660 odpadów tworzyw sztucznych. Noże do granulatorów. Noże krążkowe 5860 Narzędzia do obcinania Gorąco 5860 i okrawania odkuwek Zimno 5658 Frezy do drewna, rozwiertaki, przeciągacze 5860 Formowanie HRC Narzędzia do: Gięcia, formowania, głębokiego tłoczenia, walcowania stali 5662 nieuspokojonej, odlewania odśrodkowego i formowania płynnej stali Matryc do wybijania 5660 Matryc do wyciskania na zimno, 5860 Stempli 5660 Walców do formowania rur i przekrojów; walców gładkich 5862 Matryce do formowania: Wyrobów ceramicznych, cegieł, kafelków, ściernic, płyt, 5862 tworzyw ściernych Matryc do walcowania gwintów 5862 Narzędzi do kuźniarek 5660 Młotów do kruszarek 5660 Narzędzi do kształtowania 5660 Urządzeń i przyrządów pomiarowych, szyn prowadzących, 5862 tulei, przyrządów do radełkowania, dysz piaszczarek Właściwości WŁAŚCIWOŚCI FIZYCZNE Stal zahartowana i odpuszczona do 62 HRC. Dane w temperaturze pokojowej i podwyższonej. Temperatura 20 C (68 F) Gęstość kg/m 3 7700 lbs/in 3 0,277 Współczynnik rozszerzalności cieplnej C od 20 C F od 68 F Przewodność cieplna * W/m C Btu in (ft 2 h F) Współczynnik sprężystości MPa ksi Ciepło właściwe J/kg C Btu/lb, F 20,0 139 210 000 30 450 460 0,110 200 C (390 F) 7650 0,276 11,2x10 6 6,2x10 6 21,0 146 200 000 29 000 400 C (750 F) 7600 0,275 12x10 6 6,7x10 6 23,0 159 180 000 26 100 2
WYTRZYMAŁOŚĆ NA ŚCISKANIE Poniższe wartości powinny być traktowane jako przybliżone. Twardość jako funkcja temperatury austenityzacji. Twardość Granica plastyczności przy ściskaniu Rc0,2 HRC MPa ksi 62 2200 319 60 2150 312 55 1900 276 50 1650 239 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: 650750 C (11101290 F). Temperatura austenityzacji: 9901050 C (18101920 F), zwykle 10001040 C (18301905 F). 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. Wykres odpuszczania Temperatura C F 990 1010 1030 1815 1850 1885 Czas wygrzewania w minutach 60 45 30 Twardość przed odpuszczaniem (HRC) około 63 HRC około 64 HRC około 65 HRC Czas wygrzewania = czas utrzymania w temperaturze austenityzacji od momentu gdy narzędzie zostało dobrze nagrzane. Należy zabezpieczyć narzędzie przed odwęgleniem i utlenieniem podczas hartowania. ŚRODKI HARTOWNICZE Olej (dla bardzo prostych przekrojów) Próżnia (gaz szybkobieżny) Wymuszony obieg powietrza / gazu Kąpiel hartowania stopniowego lub w złożu fluidalnym w temperaturze 180500 C (360930 F), następnie na powietrzu. Uwaga: Należy odpuszczać narzędzie natychmiast gdy tylko jego temperatura osiągnie 5070 C (120160 F). Stal SVERKER 21 może być hartowana skrośnie we wszystkich standardowych wymiarach. 3
ZMIANY WYMIAROWE PODCZAS HARTOWANIA Hartowanie: Temperatura austenityzacji 1020 C, czas 30 min. Próbka, 80 x 80 80 mm. Zmiany wymiarowe % AZOTOWANIE I WĘGLOAZOTOWANIE 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 1250 HV1. Temperatura Czas azotowania Grubość warstwy utwardzonej azotowania w C F godzinach mm cale 525 980 20 0,25 0,010 525 980 30 0,30 0,012 525 980 60 0,35 0,014 Długość Szerokość Grubość Wartości są poprawne jedynie dla płyt użytych do prób. Dwugodzinne węgloazotowanie w temperaturze 570 C (1060 F) daje twardość powierzchni w granicach 950 HV1. Grubość warstwy o takiej twardości wynosić będzie 1020 µm (0,0004"0,0008"). ZMIANY WYMIAROWE PODCZAS ODPUSZCZANIA Uwaga: Zmiany wymiarowe podczas hartowania i odpuszczania powinny być sumowane. Zalecany naddatek 0,15%. WYMRAŻANIE Elementy, dla których wymagana jest maksymalna stabilność wymiarowa powinny być wymrażane w związku z tym, że mogą nastąpić zmiany objętości w czasie. Dotyczy to na przykład przyrządów pomiarowych takich jak sprawdziany oraz pewne elementy konstrukcyjne. Natychmiast po hartowaniu, element powinien zostać wymrożony w temperaturze pomiędzy 70 a 80 C (95 do 110 F) czas utrzymywania 34 godziny, a następnie poddany odpuszczaniu. Wymrażanie spowoduje wzrost twardości o 13 HRC. Proces ten nie jest zalecany dla skomplikowanych elementów, ponieważ istnieje ryzyko powstawania pęknięć. Starzenie zachodzi przy temperaturze 110140 C przez 25100 h. Tłocznik wielotaktowy wykonany ze stali SVERKER 21. Długie serie narzędzi do wykrawania elementów z cienkiej blachy. 4
Obróbka Wartości podane poniżej to przybliżenia, które powinny zostać dopasowane do lokalnych warunków. TOCZENIE Parametry obróbki Posuw (f) Głębokość cięcia (ap) mm Kategoria węglika Obróbka narzędziami z węglikiem spiekanym Skrawanie narz. ze stali szybkotnącej Zgrubna Precyzyjna Skrawanie precyzyjne m/min 100150 150200 1215 f.p.m. 328492 492656 4050 mm/obr. 0,20,4 0,050,2 0,050,3 i.p.r. 0,0080,016 0,0020,008 0,0020,012 mm 26 2 2 cal 0,080,20 0,08 0,08 ISO K15K20 * K15K20 * * Używać narzędzi odpornych na zużycie pokrytych Al2O3 na przykład Sandvik Coromant GC 4015 lub Seco TP100. WIERCENIE Wiertła kręte ze stali szybkotnącej Średnica wiertła Posuw (f) mm cale m/min f.p.m. mm/obr. i.p.r. 5 3/16 1012* 3040* 0,050,15 0,0020,006 510 3/163/8 1012* 3040* 0,150,20 0,0060,008 1015 3/85/8 1012* 3040* 0,200,25 0,0080,010 1520 5/83/4 1012* 3040* 0,250,35 0,0100,014 *) Dla pokrytych wierteł ze stali szybkotnącej vc ~1820 m/min (5966 f.p.m.). Wiertła z węglika Parametry obróbki m/min f.p.m. Posuw (fz) mm/obr. i.p.r. Rodzaj wiertła Wymienne Stały węglik Nakładka z węglików spiekanych 1) 130150 426495 7090 230295 3545 115148 0,050,25 2) 0,0020,010 2) 0,100,25 2) 0,0040,010 2) 0,150,25 2) 0,0060,010 2) 1) Wiertło z wewnętrznymi kanalikami chłodzącymi i nakładką z węglików spiekanych. 2) Zależy od średnicy wiertła. FREZOWANIE Frezowanie czołowe oraz frezowanie czołowe nożem kwadratowym Parametry obróbki Obróbka narzędziami z węglika Zgrubna Precyzyjna m/min f.p.m 90130 295426 130180 426590 Posuw (fz) mm/ząb cal/ząb 0,20,4 0,0080,016 0,10,2 0,0040,008 Głębokość cięcia (ap) mm cale 24 0,080,16 2 0,08 Kategoria ISO K20,P20 * K20,P20 * węglika * Używać narzędzi odpornych na zużycie pokrytych Al2O3 na przykład Sandvik Coromant GC 3015 lub Seco T15M.. Frezowanie walcowoczołowe Parametry obróbki m/min f.p.m. Posuw (fz) mm/ząb cal/ząb Rodzaj frezu walcowoczołowego Stały węglik Wkładka z Narzędzia ze węglików stali szybkotnącej 70100 230328 0,030,2 2) 0,0010,008 2) 80110 262360 0,080,2 2) 0,0030,008 2) 1217 1) 40 1) 0,050,35 2) 0,0020,014 2) Kategoria obróbki ISO K15K20 * 1) Dla frezów walcowoczołowych ze stali szybkotnącej vc ~17 m/min (56 f.p.m.). 2) W zależności od głębokości promieniowej otworu oraz średnicy. * Używać narzędzi odpornych na zużycie pokrytych Al2O3,. SZLIFOWANIE Ogólne zalecenia dotyczące tarcz szlifierskich podano poniżej. Dodatkowe informacje dotyczące zalecanych ściernic znajdują się w publikacji Uddeholm Szlifowanie stali narzędziowej. Rodzaj szlifowania Szlifowanie czołem ściernicy ściernica prosta Szlifowanie czołem ściernicy segmenty Stal po miękkim Po hartowaniu wyżarzaniu A 46 HV B151 R75 B3 1) A 46 GV 2 A 24 GV 3SG 36 HVS 2) A 36 GV Szlifowanie wałków A 46 KV B126 R75 B3 1) A 60 KV 2) Szlifowanie otworów A 46 JV B126 R75 B3 1) A 60 HV Szlifowanie profilowe A 100 LV B126 R100 B6 1) A 120 JV 2) 1) O ile to możliwe używać ściernic CBN w tym przypadku. 2) Ściernice firmy Norton Co. 5
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. Obróbka elektroiskrowa Jeżeli proces obróbki elektroiskrowej (EDM) odbywa się na materiale zahartowanym i odpuszczonym, wtedy narzędzie powinno zostać poddane dodatkowemu procesowi odpuszczania w temperaturze o 25 C (50 F) niższej niż temperatura odpuszczania zastosowana wcześniej. Dodatkowe informacje można uzyskać z broszury Uddeholm pt. Obróbka elektroiskrowa stali narzędziowej. Metoda spawania Temperatura robocza Elektrody MMA 200250 C Inconel (SMAW) typ 625 UTP 67S Castolin 2 Castolin 6 TIG 200250 C Inconel typ 625 UTPA 73G2 UTPA 67S UTPA 696 Castotig 5 Twardość po spawaniu 280 HB 5558 HRC 5660 HRC 5961 HRC 280 HB 5356 HRC 5558 HRC 6064 HRC 6064 HRC Szczegółowe informacje Prosimy o kontakt z lokalnym biurem Uddeholm w celu uzyskania dodatkowych informacji dotyczących wyboru, obróbki cieplnej, zastosowań i dostępności stali narzędziowych Uddeholm, wraz z publikacją Stale narzędziowe do pracy na zimno. Względne porównanie stali narzędziowych Uddeholm do pracy na zimno WŁAŚCIWOŚCI MATERIAŁU A ODPORNOŚĆ NA RÓŻNE MECHANIZMY USZKODZEŃ NARZĘDZI 6