UDDEHOLM IMPAX SUPREME
Ogólne dane IMPAX SUPREME jest wysokogatunkową chromowoniklowomolibdenową stopową stalą dostarczaną w stanie po zahartowaniu i odpuszczeniu oferującą następujące korzyści: Brak problemów związanych z hartowaniem Wyeliminowanie kosztu hartowania Oszczędność czasu, np. w oczekiwaniu na wykonanie obróbki cieplnej Niższy koszt narzędzi (np. nie ma odkształceń, które należy usunąć) Łatwiejsze przeprowadzenie ewentualnych modyfikacji Stal może być azotowana, w celu zwiększenia odporności na zużycie ścierne powierzchni lub miejscowo hartowana płomieniowo, aby zredukować uszkodzenia powierzchni. Stal IMPAX SUPREME jest produkowana tak, aby osiągnąć wysoki standard jakości, a więc z niewielką domieszką siarki, co w sumie daje stal o następujących parametrach: Dobra polerowalność i właściwości wytrawiania Dobrą obrabialność Wysoka czystość i jednorodna struktura Jednakowa twardość Uwaga: IMPAX SUPREME jest testowana w 100% ultradźwiękami. Większe przekroje dostarczane są po wstępnej obróbce, co ma następujące zalety w porównaniu z dostawami materiału nieobrobionego: Oszczędność na masie Brak odwęglonej warstwy powierzchni Dokładne wymiary znamionowe (tolerancja plusowa) Mniej obróbki Brak zgorzeliny minimalizuje zużycie maszyn i narzędzi Skład chemiczny % Standardowa specyfikacja Stan dostawy Kod kolorystyczny C 0,37 Si 0,3 Mn 1,4 AISI P20 zmodyfikowana Cr 2,0 Ni 1,0 Mo 0,2 Zahartowana i odpuszczona do 290330 HB Żółty/zielony S <0,01 Zastosowania Formy wtryskowe do tworzyw termoplastycznych Matryce do wyciskania do tworzyw termoplastycznych Formy do rozdmuchiwania Narzędzia do formowania, matryce do pras krawędziowych (ewentualnie po hartowaniu płomieniowym bądź azotowaniu) Elementy konstrukcyjne, wały. Właściwości WŁAŚCIWOŚCI FIZYCZNE Hartowana i odpuszczana do 310 HB. Temperatura 20 C Gęstość kg/m 3 lbs/in 3 Współczynnik rozszerzalności cieplnej na C od 20 C na F od 68 F Przewodność cieplna W/m C Btu in /ft 2 h F Współczynnik sprężystości N/mm 2 tsi psi Pojemność ciepła właściwego J/kg C Btu/lb F WŁAŚCIWOŚCI MECHANICZNE (68 F) 7800 0,282 29 202 205 000 13 280 29,7x10 6 460 0,110 Udarność i wytrzymałość na rozciąganie zależą od twardości w stanie dostawy. UDARNOŚĆ 200 C (390 F) 7750 0,280 12,7x10 6 7,0x10 6 30 205 200 000 12 960 29,0x10 6 Energia zaabsorbowana podczas próby udarności zależy testowanego materiału (rozmiaru i twardości w stanie dostawy), temperatury testu oraz próbki (typu, położenia i orientacji próbki). \ 2
Poniższy wykres przedstawia zmianę energii uderzenia jako funkcje temperatury testu. Obróbka cieplna Stal IMPAX SUPREME została tak opracowana, aby mogła być zastosowana w stanie po hartowaniu i odpuszczaniu czyli w stanie dostawy. Jednakże, jeśli stal ta ma zostać poddana obróbce cieplnej celem osiągnięcia wyższej twardości lub ma zostać nawęglona, należy przestrzegać poniższych instrukcji. MIĘKKIE WYŻARZANIE Należy zabezpieczyć stal i nagrzać do 700 C (1300 F). Następnie schładzać w piecu o 10 C (50 F) na godzinę do 600 C (1110 F), a następnie na powietrzu. ODPRĘŻANIE Wytrzymałość na rozciąganie Wartości przybliżone. Próbki pobrane z płaskownika o wymiarach 90 x 300 mm (3,5" x 11,8"). Twardość: 325 HB. Temperatura testu 20 C (68 F) 200 C (390 F) Wytrzymałość na rozciąganie, Rm N/mm 2 1020 930 Granica plastyczności, Rp0,2 N/mm 2 900 800 Po obróbce zgrubnej, narzędzie powinno zostać nagrzane do 550 C (1020 F), przy czasie utrzymywania 2 godziny. Schładzać powoli do temperatury pokojowej. HARTOWANIE Uwaga: Stal powinna zostać poddana miękkiemu wyżarzaniu przed hartowaniem. Temperatura podgrzewania: 500600 C (9301110 F). Temperatura austenityzacji: 850 C (1560 F). Stal powinna zostać nagrzana do temperatury austenityzacji i utrzymywana w tej temperaturze przez 30 minut. Należy zabezpieczyć narzędzie przed odwęgleniem i utlenieniem podczas hartowania. ŚRODKI HARTOWNICZE Szybkobieżny gaz / obieg powietrza (Tylko dla małych wymiarów). Olej (6080 C/140175 F) Kąpiel hartowania stopniowego w temperaturze 300 C (570 F), przez 4 minuty, następnie natychmiast na powietrzu. Uwaga: Należy odpuszczać narzędzie gdy tylko jego temperatura osiągnie 5070 C (120160 F). Duża forma do produkcji koszy na pranie. Stal IMPAX SUPREME jest najodpowiedniejsza w przypadku takich narzędzi. 3
WYKRES ODPUSZCZANIA Należy dobrać temperaturę odpuszczania w zależności od wymaganej twardości w oparciu o wykres odpuszczania. Odpuszczać dwa razy stosując przy tym chłodzenie do temperatury pokojowej. Najniższa temperatura odpuszczania to 180 C (360 F) dla małych wsadów preferowane minimum to 250 C (480 F). Czas wytrzymywania w tej temperaturze minimum 2 godziny. Poniższy wykres jest ważny dla małych próbek 15 x 15 x 40 mm (0,6" x 0,6" x 1,6") poddawanych austenityzacji przez 30 minut w temperaturze 850 C (1560 F), hartowanych powietrzem i odpuszczanych 2+2 godziny. Po azotowaniu możliwe jest osiągnięcie następujących twardości powierzchniowych oraz grubości warstwy naazotowanej. Azotowanie gazowe Azotowanie jonowe Węgloazotowa nie Obróbka Temperatura Czas Twardoś ć pow. Grubość warstwy naazotowanej C F h (HV) mm cal 525 977 20 650 0,30 0,012 525 977 30 650 0,35 0,013 480 896 24 700 0,30 0,012 480 896 48 700 0,40 0,016 570 1058 2 700 0,10 0,004 Podane poniżej wartości skrawania należy traktować jako przybliżone, gdyż muszą być dostosowane do lokalnych warunków. Dodatkowe informacje można uzyskać w informacji technicznej pt. Zalecenia dotyczące skrawania. HARTOWANIE PŁOMIENIOWE I INDUKCYJNE Stal IMPAX SUPREME może być hartowana płomieniowo lub indukcyjnie do twardości około 50 HRC. Zaleca się chłodzenie powietrzem. Dodatkowe informacje można uzyskać w Raporcie Serwisu Technicznego Uddeholm pt. Hartowanie płomieniowe stali IMPAX SUPREME. TOCZENIE Parametry obróbki Szybkość skrawania (vc) f.p.m. Posuw (f) mm/obr. i.p.r. Głębokość cięcia (ap) mm cal Oznaczenie węglika ISO Obróbka narzędziami z węglikiem spiekanym Skrawanie narz. ze stali szybkotnącej Zgrubna Precyzyjna Skrawanie precyzyjne 120170 394558 0,20,4 0,0080,016 24 0,080,16 P20P30 Pokryte węglikiem 170220 558722 0,050,2 0,0020,008 0,52 0,020,08 P10 Pokryte węglikiem bądź cermetem 1520 4966 0,050,2 0,0020,012 0,53 0,020,12 AZOTOWANIE I WĘGLOAZOTOWANIE WIERCENIE W wyniku azotowania powstaje twarda warstwa powierzchniowa, która jest bardzo odporna na zużycie i erozję. Warstwa naazotowana poprawia również odporność na korozję. Aby osiągnąć najlepsze rezultaty, należy postępować według następującego schematu: 1. Obróbka zgrubna. 2. Odprężanie w temperaturze 550 C (1020 F). 3. Szlifowanie. 4. Azotowanie. Wiertła kręte ze stali szybkotnącej Średnica wiertła Szybkość skrawania (vc) Posuw (f) mm cale f.p.m. mm/obr. i.p.r. 5 3/16 1416* 4652 0,080,15 0,0030,006 510 3/163/8 1416* 4652 0,150,25 0,0060,010 1015 3/85/8 1416* 4652 0,250,30 0,0100,012 1520 5/83/4 1416* 4652 0,300,35 0,0120,014 *) Dla pokrytych wierteł ze stali szybkotnącej vc ~2426 (7985 f.p.m.). 4
Wiertła z węglika Parametry skrawania Szybkość skrawania (v) f.p.m. Posuw (s) mm/obr. i.p.r. Wymienne wiertła 180200 600656 0,050,25 2) 0,0020,01 2) Rodzaj wiertła Stały węglik Węglik spiekany 1) 120150 394492 0,100,25 2) 0,0040,01 2) 6080 197262 0,150,25 2) 0,0060,01 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 skrawania Szybkość skrawania (v) f.p.m Posuw (s) mm/ząb cal/ząb Głębokość cięcia mm cale Oznaczenie węglika ISO Obróbka narzędziami z węglika Zgrubna 80100 265492 0,20,4 0,0080,016 2 4 0,080,16 P20P40 Pokryte węglikiem Frezowanie walcowoczołowe Precyzyjna 150190 492623 0,10,2 0,0040,008 2 0,08 P10P20 Pokryte węglikiem bądź cermetem Parametry Rodzaj frezu walcowoczołowego skrawania Stały węglik Wkładka z węglików Narzędzia ze stali szybkotnącej Szybkość skrawania (v) f.p.m. 70110 230361 80120 262394 1520 1) 4966 1) Posuw (s) mm/ząb cal/ząb 0,030,20 2) 0,0010,008 2) 0,080,20 2) 0,0030,008 2) 0,050,35 2) 0,0020,014 2) Oznaczenie węglika ISO P20P40 1)Dla frezów walcowoczołowych ze stali szybkotnącej pokrytych v 3540 (115131 f.p.m.). 2) W zależności od głębokości promieniowej nacięcia oraz średnicy frezu. SZLIFOWANIE Ogólne zalecenia dotyczące tarcz szlifierskich podano poniżej. Dodatkowe informacje dotyczące zalecanych ściernic można znaleźć się w publikacji Uddeholm Szlifowanie stali narzędziowej. Rodzaj szlifowania Szlifowanie czołem ściernicy ściernica prosta Szlifowanie czołem ściernicy segmenty Szlifowanie wałków Szlifowanie otworów Szlifowanie profilowe Spawanie Stal po miękkim wyżarzaniu A 46 HV A 24 GV A 60 LV A 46 JV A 100 LV Można uzyskać dobre wyniki spawania stali narzędziowych, jeśli zostaną odpowiednio zabezpieczone warunki procesu (podwyższona temperatura robocza, przygotowanie spoiny, dobór elektrod i metody spawania). Jeżeli narzędzie ma być polerowane bądź wytrawiane, należy stosować elektrody o odpowiednim składzie. Metoda spawania TIG MMA (SMAW) Temperatura robocza 200250 C (390480 F) 200250 C (390480 F) Elektrody IMPAX IMPAX WELD TIGWELD Twardość po spawaniu 320350 HB 320350 HB Bardziej szczegółowe informacje znaleźć można w broszurze Uddeholm p.t. Spawanie stali narzędziowych. Obróbka elektroiskrowa Jeżeli proces obróbki elektroiskrowej (EDM) odbywa się na materiale zahartowanym i odpuszczonym, narzędzie powinno zostać dodatkowo odpuszczone w temperaturze około 550 C (1020 F). Jeżeli stal została już ponownie zahartowana, wtedy temperatura dodatkowego odpuszczania powinna być o 25 C (50 F) niższa niż temperatura odpuszczania zastosowana wcześniej. Dodatkowe informacje można uzyskać z broszury Uddeholm pt. Obróbka elektroiskrowa stali narzędziowej. Chromowanie twarde Po chromowaniu, elementy powinny być odpuszczane w temperaturze 180 C (350 F) przez około 4 godziny, aby uniknąć ryzyka wystąpienia kruchości wodorowej. 5
Wytrawianie IMPAX SUPREME wyjątkowo dobrze nadaje się do teksturowania za pomocą trawienia. Bardzo niska zawartość siarki zapewnia dokładne i stabilne odtwarzanie wzorów. Dla dużych przekrojów, zalecane jest dodatkowe odpuszczanie w temperaturze 550 C (1020 F) przed wytrawianiem. Polerowanie IMPAX SUPREME wykazuje dobrą polerowalność w przypadku materiału w stanie dostawy czyli zahartowanego i odpuszczonego. Polerowanie po szlifowaniu może być prowadzone za pomocą tlenku glinu lub pasty diamentowej. Uwaga: Każdy gatunek stali posiada optymalny czas polerowania, który głównie zależy od twardości oraz techniki polerowania. Przekroczenie go może spowodować złe wykończenie powierzchni (np. efekt skórki pomarańczy ). Dodatkowe informacje można uzyskać z publikacji Uddeholm pt. Polerowanie stali na formy. Dodatkowe informacje Prosimy o kontakt z lokalnym biurem Uddeholm w celu uzyskania dodatkowych informacji dotyczących doboru, obróbki cieplnej, zastosowań i dostępności stali narzędziowych Uddeholm, wraz z publikacją Stale na formy. 6