UDDEHOLM ORVAR SUPREME 1 (6) Yleistä. Käyttökohteet. Työkalun suorituskykyä parantavat ominaisuudet

Transkriptio

1 1 (6) Yleistä Käyttökohteet Uddeholm Orvar Supreme on kromi/molybdeeni/vanadiini -seosteinen teräs, jonka ominaisuuksia ovat: hyvä lämpökuormituksen ja termisen väsymisen kestävyys suuri lujuus korkeissa lämpötiloissa erinomainen sitkeys kaikissa suunnissa hyvä työstettävyys ja kiillotettavuus erinomainen läpikarkenevuus hyvä mitanpitävyys karkaisussa Ohjeanalyysi % C 0,39 Si 1,0 Mn 0,4 Cr 5,2 Normimerkintä Premium AISI H13, W.-Nr Toimitustila pehmeäksihehkutettu n. 180 HB Mo 1,4 V 0,9 PAINEVALUTYÖKALUT Osa Muotit Kiinteät muottipalat, keernat Hajottajat Suuttimet Ulostyöntötapit (typetetyt) Männät, sylinterit (yleensä typetetyt) Tina, lyijy, sinkkiseokset Alumiini, magnesiumseokset Kupariseokset Värimerkintä oranssi Työkalun suorituskykyä parantavat ominaisuudet Teräksen nimessä oleva Supreme viittaa erityiseen valmistus- ja laadunvarmistustekniikkaan, jonka ansiosta teräs on erittäin puhdasta ja rakenteeltaan hienojakoista. Tavalliseen AISI H 13 teräkseen verrattuna Orvar Supremen isotrooppiset ominaisuudet ovat huomattavasti paremmat. Näistä ominaisuuksista on etua etenkin sellaisissa työkaluissa, joihin kohdistuu suurta mekaanista tai termistä väsymiskuormitusta, esim. painevalumuotit, taonta- ja pursotustyökalut. Käytännössä työkaluissa voidaan käyttää jonkin verran suurempaa työkovuutta sitkeyden kärsimättä. Koska suurempi kovuus alentaa kuumahalkeamariskiä, työkalu kestää pitempään. Orvar Supreme vastaa North American Die Casting Associationin (NADCA) # H13 teräksen premium-luokitusta. C PURSOTUSTYÖKALUT Osa Matriisit Tuet, matriisin pitimet, pesän sisäholkit, puristuskiekot, painimet C, n KUUMAPURISTUSTYÖKALUT Materiaali Alumiini, magnesium Kupariseokset Teräs C, noin Alumiini, magnesiumseokset Kupariseokset Ruostumaton teräs MUOVIMUOTIT Osa C Ruiskuvalumuotit Ahtopuristus-/ siirtopuristusmuotit Päästö C C

2 2 (6) MUUT KÄYTTÖKOHTEET Ohjeellinen lujuus korotetuissa lämpötiloissa, pitkittäissuunta. Käyttökohde C Vaativa kylmämeisto, romunleikkausterät Kuumaleikkaus Puristusrenkaat (esim. kovametallimuotit) Kulumista kestävät osat C Päästö 250 C Päästö 250 C tai C Päästö C Päästö 575 C Typetys Sisus 50, 52 pinta ~1000 HV 1 Ominaisuudet Kaikki koesauvat on otettu 407 x 127 mm kangen keskeltä. Ellei toisin mainita, koesauvat on karkaistu 1025 C/30min, sammutettu ilmassa ja päästetty 610 C:ssa/2 h + 2 h kovuuteen 45 ±1. Pitoajan vaikutus kovuuteen korkeissa lämpötiloissa Fysikaaliset ominaisuudet Arvot huoneenlämpötilassa ja korkeissa lämpötiloissa. Lämpötila 20 C 400 C 600 C Tiheys kg/m Kimmomoduuli MPa Lämpölaajenemiskerroin per C, 20 C -> Lämmönjohtavuus W/m C 12,6 x ,2 x Lämpötilan vaikutus iskusitkeyteen Mekaaniset ominaisuudet Charpy V koesauvat, lyhyt poikittaissuunta. Ohjearvot huoneenlämpötilassa Kovuus Murtolujuus R m MPa Myötölujuus R p0,2 MPa

3 3 (6) Lämpökäsittely Pehmeäksihehkutus Suojaa teräs ja läpikuumenna 850 C:seen. Anna tämän jälkeen jäähtyä uunissa 10 C/h 650 C:seen ja sen jälkeen vapaasti ilmassa. Jännitystenpoistohehkutus Rouhintakoneistuksen jälkeen työkalu on läpikuumennettava 650 C:seen, pitoaika 2 h. Hidas jäähdytys 500 C:seen, tämän jälkeen vapaasti ilmassa. Karkaisu Esikuumennuslämpötila: C, yleensä kaksivaiheinen kuumennus. : C, yleensä C Sammutusaineet Suositeltavat sammutusaineet: paineilma alipaine (sammutuskaasu ylipaineella). Keskeytettyä sammutusta suositellaan silloin, jos vaarana ovat muodonmuutokset tai sammutuksessa syntyvät halkeamat kuumakylpykarkaisu tai leijupatja C, sen jälkeen jäähdytys ilmassa kuumakylpykarkaisu tai leijupatja n C, sen jälkeen jäähdytys ilmassa kuuma öljy Huom 1.: Päästä työkalu heti, kun lämpötila on C. Huom. 2.: Jäähdytyksen on tapahduttava nopeasti, kuitenkin niin, ettei synny liiallista muodonmuutosta tai halkeamia. Lämpötila C Pitoaika * minuutteja Kovuus ennen päästöä ± 2 54 ± 2 *Pitoaika = aika karkaisulämpötilassa sen jälkeen, kun työkalu on täysin läpikuumennut. Suojaa työkalu hiilenkadolta ja hapettumiselta karkaisun aikana. CCT-käyrästö 1020 C, pitoaika 30 min.

4 4 (6) Kovuus, raekoko ja jäännösausteniitti austenitointilämpötilan funktiona Ohjeellinen iskusitkeys eri päästölämpötiloissa, lyhyt poikittaissuunta Mittamuutokset karkaisussa Koekappale: 100 x 100 x 25 mm Päästö Valitse päästölämpötila päästökäyrästöstä halutun kovuuden mukaan. Päästä työkalu vähintään kaksi kertaa. Jäähdytä päästöjen välillä huoneenlämpötilaan. Alhaisin päästölämpötila 250 C. Pitoaika päästölämpötilassa vähintään 2 h. Päästöä lämpötila-alueella C ei suositella sitkeyden heikentymisen vuoksi. Öljykarkaisu 1020 C:sta Ilmakarkaisu 1020 C:sta Tyhjiökarkaisu 1020 C:sta Leveys % min. max. 0,08 0,15 0,02 +0,03 +0,01 +0,02 Pituus % min. max. 0,06 0,16 0,05 +0,02 0,02 0,04 Paksuus % min. max. ± 0 +0,30 ± 0 +0,05 +0,08 +0,12 Päästökäyrä Mittamuutokset päästössä Huom. Karkaisussa ja päästössä tapahtuvat mittamuutokset on laskettava yhteen. Typetys Typetys tuottaa kovan pintakerroksen, joka kestää hyvin kulumista ja eroosiota. Kerros on kuitenkin hyvin hauras ja voi halkeilla tai lohkeilla, jos työkaluun kohdistuu mekaanista tai lämpökuormitusta. Riski lisääntyy kerroksen paksuuden kasvaessa. Ennen typetystä työkalu on karkaistava ja päästettävä vähintään C typetyslämpötilaa korkeammassa lämpötilassa. Typetys ammoniakkikaasussa 510 C:ssa tai plasmatypetys (75 % vetyä/25 % typpeä) 480 C:ssa aikaansaavat kumpikin

5 5 (6) n HV 0,2 pintakovuuden. Yleensä suositellaan plasmatypetystä, koska sen avulla pystytään paremmin valvomaan typen määrää ja estämään valkoisen kerroksen muodostuminen. Huolellisesti suoritetulla kaasutypetyksellä voidaan kuitenkin päästä täysin hyvään tulokseen. Uddeholm Orvar Supreme voidaan myös hiilitypettää joko kaasulla tai suolakylvyssä. Pintakovuus hiilitypetyksen jälkeen on HV 0,2. Typetyssyvyys Menetelmä Kaasutypetys 510 C:ssa Plasmatypetys 480 C:ssa Hiilitypetys kaasussa 580 C suolakylvyssä 580 C Aika h ,5 1 Syvyys mm 0,12 0,20 0,12 0,18 0,11 0,06 Typetystä yli 0,3 mm syvyyteen ei suositella kuumatyösovelluksissa. Uddeholm Orvar Supreme voidaan typettää pehmeäksihehkutettuna. Tällöin kovuus ja typetyssyvyys alenevat kuitenkin hieman. Lastuamisohjeet Alla olevat lastuamisparametrit ovat ohjeellisia ja ne on sopeutettava vallitseviin olosuhteisiin. Sorvaus Lastuamisparametrit Sorvaus kovametallilla Sorvaus pikateräksellä Karkeasorvausorvaus Hieno- Hienosorvaus Jyrsintä TASO- JA KULMAJYRSINTÄ Lastuamisparametrit Latuamisnopeus V c m/min Syöttö f z mm/hammas Lastuamissyvyys a p mm Työstöryhmä ISO TAPPIJYRSINTÄ Lastuamisparametrit Karkeajyrsintä Jyrsintä kovametallilla Hienojyrsintä ,2 0,4 0,1 0, P20 P40 pinnoitettu kovametalli Jyrsintyyppi Täyskovametalli Kovmetalikääntöterä P10 P20 pinnoitettu kovametalli tai cermet Pikateräs Latuamisnopeus V c m/min ) Syöttö f z mm/hammas 0,03 0,20 2) 0,08 0,20 2) 0,05 0,35 2) Työstöryhmä ISO P20, P30 1) Pinnoitetulle pikateräsjyrsimelle V C = m/min 2) Riippuen radiaalisesta lastuamissyvyydestä ja jyrsimen halkaisijasta Poraus PIKATERÄSKIERUKKAPORAT Poran halkaisija mm Lastuamisnopeus V c m/min Syöttö f mm/r Lastuamisnopeus V c m/min Syöttö f mm/r 0,2 0,4 0,05 0,2 0,05 0,3 Lastuamissyvyys a p mm Työstöryhmä ISO 2 4 0,5 2 0,5 2 P20 P30 pinoitettu kovametalli P10 pinnoitettu kovametalli tai cermet *Pinnoitetulle pikateräsporalle V c = m/min 0,05 0,15 0,15 0,20 0,20 0,25 0,25 0,35

6 6 (6) KOVAMETALLIPORAT Lastuamisparametrit Lastuamisnopeus V c m/min Kääntöterä Poran tyyppi Täyskovametalli Juotettu kovametallipora 1) Syöttö f mm/r 0,03 0,10 2) 0,10 0,25 2) 0,15 0,25 2) 1) Sisäpuolisella jäähdytyskanavalla ja juotetulla kovametalliterällä 2) Riippuen poran halkaisijasta Hionta Alla annetaan yleisluonteisia hiomalaikkasuosituksia. Tarkempia ohjeita on saatavana Uddeholmin julkaisusta Työkaluterästen hionta. Hiontamenetelmä Tasohionta suoralla laikalla Segmenttihionta Pyöröhionta Sisäpuolinen hionta Muotohionta Hitsaus Pehmeäksihehkutettu aine A 46 HV A 24 GV A 46 LV A 46 JV A 100 LV Karkaistu aine A 46 HV A 36 GV A 60 KV A 60 IV A 120 KV Hitsaus onnistuu hyvin noudattamalla korotettua lämpötilaa, railonvalmistusta, hitsauslisäainetta ja -menetelmää koskevia suosituksia. Hitsausmenetelmä TIG MMA Työlämpötila C C Lisäaine Jäähdytys Kovuus hitsauksen jälkeen Jälkilämpökäsittely Karkaistu aine Pehmeäksihehkutettu aine QRO 90 TIG-Weld QRO 90 Weld DIEVAR TIG-Weld C/h ensimmäiset 2 3 h, minkä jälkeen vapaasti ilmassa Päästä lämpötilassa, joka on 25 C alhaisempi kuin edellinen päästölämpötila. Pehmeäksihehkuta 850 C:ssa suojakaasussa. Jäähdytä uunissa 10 C/h 650 C: seen ja sen jälkeen vapaasti ilmassa. Lisätietoja työkaluterästen hitsauksesta on Uddeholmin julkaisussa Työkaluterästen hitsaus. Kipinätyöstö Jos kipinätyöstö tehdään karkaistulle ja päästetylle materiaalille, pintaan syntyvä valkoinen, uudelleensulanut kerros on poistettava mekaanisesti esim. hiomalla. Tämän jälkeen työkalu on päästettävä vielä kerran lämpötilassa, joka on noin 25 C alhaisempi kuin edellinen päästölämpötila. Kovakromaus Kovakromauksen jälkeen työkalut on päästettävä vetyhaurauden välttämiseksi 180 C:ssa/4 h neljän tunnin sisällä kromauksesta. Fotosyövytys Homogeenisen mikrorakenteen ja alhaisen rikkipitoisuuden vuoksi Uddeholm Orvar Supreme soveltuu erittäin hyvin fotosyövytykseen. Kiillotus Uddeholm Orvar Supremen kiillottuvuus karkaistuna ja päästettynä on hyvä. Hionnan jälkeen kiillotus voidaan tehdä alumiinioksidi- tai timanttipastalla. Työvaiheet: 1. Karkeahionta raekoon hiomalaikalla tai -kivellä. 2. Hienohionta raekoon hiomapaperilla tai jauheella. 3. Kiillotus timanttipastalla 15 ( 15 μm raekoko), kiillotustyökaluna pehmeä puu tai fiiberi. 4. Kiillotus timanttipastalla (8 6 3 μm raekoko), kiillotustyökaluna pehmeä puu tai fiiberi. 5. Jos pinnanlaatuvaatimukset ovat korkeat, viimeistely timanttipastalla 1 (1 μm raekoko) ja fiiberillä.