(6) 0.06. Yleistä Uddeholm Vidar Superior on kromi/molybdeeni/vanadiini -seosteinen kuumatyöteräs, jonka ominaisuuksia ovat: hyvä kestävyys lämpökuormitusta ja termistä väsymistä vastaan hyvä kuumalujuus erinomainen sitkeys kaikissa suunnissa erinomainen läpikarkenevuus hyvä mitanpitävyys karkaisussa Ohjeanalyysi Normimerkintä Toimitustila Värimerkintä C 0,36 Si 0,3 Mn 0,3 Cr 5,0 Mo,3 AISI H parannettu, W. Nr..23 (~W. Nr..2343) pehmeäksihehkutettu n. HB punainen/oranssi/valkoinen poikkiviiva Työvälineen suorituskykyä parantavat ominaisuudet V 0,5 Teräksen nimessä oleva Superior viittaa erityiseen valmistus- ja laadunvarmistustekniikkaan, jonka ansiosta teräs on erittäin puhdasta ja rakenteeltaan hienojakoista. Uddeholm Vidar Superiorin iskusitkeys on merkittävästi parempi kuin H (W. Nr..2343) tyyppisillä teräksillä. Hyvästä iskusitkeydestä on etua etenkin sellaisissa työvälineissä, joihin kohdistuu suuri mekaaninen kuormitus tai lämpökuormitusta, esim. painevalumuotit ja taontatyövälineet. Käytännössä työvälineissä voidaan käyttää jonkin verran suurempaa (2 ) työkovuutta sitkeyden heikkenemättä. Koska suurempi kovuus pienentää kuumahalkeamariskiä, työväline kestää pitempään. Painevalutyövälineet Osa Tina, lyijy, sinkkiseokset Alumiini, magnesiumseokset, Muotit 46 42 48 Kiinteät muottipalat, keernat Hajoittajat Suuttimet Ulostyöntötapit (typetetty) Männät, sylinterit (tavallisesti typetetty) Austenitointilämpötila Ominaisuudet 48 52 46 Fysikaaliset ominaisuudet 9 00 o C Kaikki koesauvat on otettu 00 x 0 mm kangen keskeltä. Ellei toisin mainita, koesauvat on karkaistu 00 C:ssa, sammutettu alipaineuunissa ja päästetty 0 C:ssa/2 h + 2 h kovuuteen 45 ±. Lämpötila C 0 C 0 C 0 C Tiheys kg/m 3 7 0 7 7 7 700 7 0 Kimmomoduuli MPa 2 000 0 000 000 000 Käyttökohteet Kuumataontatyövälineet Materiaali Austenitointilämpötila Lämpölaajenemiskerroin per C, C -> Lämmönjohtavuus W/m C,6 x 2,4 x 3,2 x -6-6 -6 3 Alumiini, magnesium 9 00 C 44 52 Kupariseokset 9 00 C 44 52 Teräs 9 00 C Mekaaniset ominaisuudet Ohjearvot huoneenlämpötilassa. Kovuus 45 46,5 48,5 Muovimuotit Käyttökohde Ruiskuvalumuotit, puristus/siirtopuristusmuotit Austenitointilämpötila 9 00 C 46 52 Murtolujuus R m 4 MPa 5 MPa 6 MPa Myötöraja R p0,2 2 MPa 3 MPa 4 MPa Venymä A 5 3 % 3 % 2 % Kurouma Z 65 % 65 % 64 % UDDEHOLM OY AB, PL 57 (Ritakuja ), FI-074 VANTAA, puh. 0 84 4900, info@uddeholm.fi, www.uddeholm.fi
2 (6) 0.06. Ohjeellinen lujuus korkeissa lämpötiloissa Pitkittäissuunta Rm, Rp0,2 MPa 00 0 0 0 0 00 0 0 0 0 A5, Z % 0 90 70 0 0 0 0 0 0 700 o C Testauslämpötila Ajan vaikutus kovuuteen korotetuissa lämpötiloissa Kovuus 0 o C 45 5 o C 35 25 0 o C 0 00 Aika, h Koelämpötilojen vaikutus iskusitkeyteen Charpy V koesauvat, lyhyt poikittaissuunta Iskuenergia, J 0 Lämpökäsittely Pehmeäksihehkutus Suojaa teräs ja läpikuumenna 8 C:seen. Anna tämän jälkeen jäähtyä uunissa C/h 6 C:seen ja sen jälkeen vapaasti ilmassa. Jännitystenpoistohehkutus Rouhintakoneistuksen jälkeen työväline on läpikuumennettava 6 C:seen, pitoaika 2 h. Hidas jäähdytys 0 C:seen, tämän jälkeen vapaasti ilmassa. Karkaisu Esikuumennuslämpötila: 0 900 C. Vähintään kaksivaiheisesti 0 6 C ja 8 8 C lämpötiloissa. Kun esikuumennus tehdään kolmivaiheisesti, toinen kuumennus tehdään 8 C ja kolmas 900 C lämpötilassa. Austenitointilämpötila: 9 00 C Pitoaika: 45 min Pitoaika = aika karkaisulämpötilassa sen jälkeen, kun työväline on läpikuumennut. Suojaa työväline hiilenkadolta ja hapettumiselta karkaisun aikana. Sammutusaineet paineilma alipaine (sammutuskaasu ylipaineella). Keskeytettyä sammututa 3 4 o C:ssa suositellaan, mikäli muodonmuutos- ja halkeamisriskit huolestuttavat kuumakylpykarkaisu (suola tai leijupatja) 0 5 C tai 2 C kuuma öljy, noin o C Huom. : Päästä työväline heti, kun sen lämpötila on 70 C. Huom. 2.: Jotta työvälineeseen saadaan optimaaliset arvot, jäähdytyksen on tapahduttava nopeasti, kuitenkin niin, ettei synny liiallista muodonmuutosta tai halkeamia. 0 0 0 0 0 o C Koestuslämpötila UDDEHOLM OY AB, PL 57 (Ritakuja ), FI-074 VANTAA, puh. 0 84 4900, info@uddeholm.fi, www.uddeholm.fi
3 (6) 0.06. CCT-piirros Austenitointilämpötila 00 C, pitoaika min. F o F o C 00 0 0 00 Austenitointilämpötila 00 o C Pitoaika min 0 0 0 00 0 0 0 0 900 0 700 0 0 0 M s 0 0 M f 0 Karbideja Perliittiä Bainiittia Martensiittia 2 3 4 5 6 7 8 9 0 000 000 0 000 Sekuntia Ac f = 890 C Ac s = 8 C Jäähd. käyrä nro 2 3 4 5 6 7 8 9 Kovuus HV 657 642 592 585 585 579 459 446 425 T0-0 s 2 6 0 0 0 000 Minuuttia 0 Tuntia 0.2.5 90 0 Ilmajäähdytys Päästö Valitse päästölämpötila päästökäyrästöstä halutun kovuuden mukaan. Päästä työväline kaksi kertaa. Jäähdytä päästöjen välillä huoneenlämpötilaan. Pitoaika päästölämpötilassa vähintään 2 h. Päästöä lämpötila-alueella 4 5 C ei suositella sitkeyden heikentymisen vuoksi. Päästökäyrä Koesauvan mitat: 5 x 5 x mm, jäähdytys ilmaan Kovuus, Jäännösausteniitti, % 55 45 35 25 Austenitointilämpötila 00 o C Austenitointilämpötila 9 o C Jäännösausteniitti 8 6 4 2 0 0 0 0 0 0 700 o C Päästölämpötila (2 + 2 h) Kovuus, raekoko ja jäännösausteniitti austenitointilämpötilan funktiona Raekoko µm Kovuus, Jäännösausteniitti, % 56 Raekoko 35 55 54 25 Kovuus 53 5 5 52 Jäännösausteniitti 5 6 4 970 990 o C 8 UDDEHOLM OY AB, PL 57 (Ritakuja ), FI-074 VANTAA, puh. 0 84 4900, info@uddeholm.fi, www.uddeholm.fi
4 (6) 0.06. Ohjeellinen iskusitkeys eri päästölämpötiloissa, Charpy V koesauva, lyhyt poikittaissuunta Iskuenergia KV Joulea 0 0 0 4 0 5 0 625 6 o C Päästölämpötila (2 + 2 h) Typetys ja hiilitypetys muodostavat kovan pintakerroksen, joka kestää hyvin kulumista ja eroosiota. Typetetty kerros on kuitenkin hauras ja voi halkeilla tai säröillä, jos siihen kohdistuu mekaanista tai lämpökuormitusta. Riski lisääntyy kerroksen paksuuden kasvaessa. Ennen typetystä työväline on karkaistava ja päästettävä vähintään C typetyslämpötilaa korkeammassa lämpötilassa. Typetys ammoniakkaikaasussa 5 C:ssa tai plasmatypetys (75 % vetyä/25 % typpeä) 4 C:ssa aikaansaavat kumpikin n. 0 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 Vidar Superioria voidaan hiilitypettää joko kaasulla tai suolakylvyssä. Pintakovuus hiilitypetyksen jälkeen on 00 0 HV0,2. Päästö lämpötila-alueella 4 5 o C aiheuttaa sitkeyden heikentymistä. Typetyssyvyys Charpy V koesauva, lyhyt poikittaissuunta Iskuenergia J/cm 3 70 Menetelmä Kaasutypetys 5 C:ssa Plasmatypetys 4 C:ssa Aika h Syvyys* mm 0,2 0,2 0, 0,9 0 0 0 0 5 0 o C Päästölämpötila (2 + 2 h) Hiilitypetys kaasussa 5 C suolakylvyssä 5 C 2,5 0,3 0,07 * Syvyys = etäisyys pinnasta syvyyteen, jossa kovuus on HV 0,2 yli peruskovuuden. Uddeholm Vidar Superior voidaan typettää myös pehmeäksihehkutettuna. Tällöin kovuus ja typetyssyvyys alenevat kuitenkin hieman. Mittamuutokset karkaisussa ja päästössä Karkaisun ja päästön aikana työvälineeseen kohdistuu sekä lämpö- että muutosjännityksiä. Nämä jännitykset aiheuttavat mittamuutoksia. Tästä syytä suositellaan, että työstössä jätetään riittävät työvarat ennen työvälineen karkaisua ja päästöä. Tavallisesti suurin mitta kutistuu ja pienin mitta kasvaa, mutta mittamuutokset riippuvat myös työvälineen koosta, muodosta ja karkaisun jälkeisestä jäähtymisnopeudesta. Suositus on, että Uddeholm Vidar Superior teräksestä valmistettuihin työvälineisiin jätetään 0,2 % työstövara pituuteen, leveyteen ja paksuuteen. Typetys ja hiilitypetys Lastuamisohjeet Alla olevat lastuamisparametrit ovat ohjeellisia ja ne on sopeutettava vallitseviin olosuhteisiin. Ohjeet koskevat pehmeäksihehkutetussa tilassa olevaa materiaalia. Sorvaus Lastuamisparametrit Lastuamisnopeus V c Karkeasorvaus Sorvaus lla Hienosorvaus 70 2 2 270 UDDEHOLM OY AB, PL 57 (Ritakuja ), FI-074 VANTAA, puh. 0 84 4900, info@uddeholm.fi, www.uddeholm.fi
5 (6) 0.06. Syöttö f mm/r Lastuamissyvyys a p mm Työstöryhmä ISO Jyrsintä 0,2 0,4 0,05 0,2 2 4 0,5 2 P P P tai cermet Kovametalliporat Lastuamisparametrit Kääntöterä Lastuamisnopeus V c Syöttö f mm/r Poratyyppi Kovametallipora Juotettu pora ) 0 2 0,05 0,5 2) 0, 0,25 2) 0,5 0,25 2) ) Sisäpuolisella jäähdytyskanavalla ja juotetulla terällä 2) Riippuen poran halkaisijasta Taso- ja kulmajyrsintä Lastuamisparametrit Lastuamisnopeus V c Syöttö f z mm/hammas Lastuamissyvyys a p mm Työstöryhmä ISO Karkea jyrsintä Kovametallijyrsin Hienojyrsintä 2 2 2 0,2 0,4 0, 0,2 2 4 2 P P P tai cermet Tappijyrsintä Lastuamis- Jyrsintyyppi parametrit Täys Kovametallikääntöterä Pikateräs Lastuamisnopeus V c 45 85 90 35 ) Syöttö f z mm/hammas 0,03 0,2 2) 0,08 0,2 2) 0,05 0,35 2) Työstöryhmä ISO P P ) Pinnoitetulle pikateräsjyrsimelle V c = 55 2) Riippuen radiaalisesta lastuamissyvyydestä ja jyrsimen halkaisijasta Hionta Alla annetaan yleisluonteisia hiomalaikkasuosituksia. Tarkempia ohjeita on saatavana Uddeholmin julkaisusta Työkaluterästen hionta. Hiontamenetelmä Tasohionta suoralla laikalla Segmenttihionta Pyöröhionta Sisäpuolinen hionta Muotohionta Kipinätyöstö Pehmeäksihehkutettu aine A46HV A24GV A46LV A46JV A0IV Karkaistu aine A46HV A36GV AKV AIV AJV Jos kipinätyöstö tehdään karkaistulle ja päästetylle materiaalille, pintaan syntyvä valkoinen, uudelleensulanut kerros on poistettava mekaanisesti esim. hiomalla. Tämän jälkeen työväline on päästettävä vielä kerran edellistä päästölämpötilaa noin 25 C alhaisemmassa lämpötilassa. Fotosyövytys Homogeenisen mikrorakenteen ja alhaisen rikkipitoisuuden vuoksi Uddeholm Vidar Superior soveltuu erittäin hyvin fotosyövytettäväksi. Poraus Pikateräskierukkaporat Poran halkaisija mm 5 5 5 5 Lastuamisnopeus V c 5 * 5 * 5 * 5 * Syöttö f mm/r 0,05 0, 0, 0, 0, 0,25 0,25 0, *Pinnoitetulle pikateräsporalle V c = 35 UDDEHOLM OY AB, PL 57 (Ritakuja ), FI-074 VANTAA, puh. 0 84 4900, info@uddeholm.fi, www.uddeholm.fi
6 (6) 0.06. Kiillotus Uddeholm Vidar Superiorin kiillotettavuus karkaistuna ja päästettynä on hyvä. Hionnan jälkeen kiillotus voidaan tehdä alumiini-oksidi- tai timanttipastalla. Hitsaus Hitsaus onnistuu hyvin noudattamalla korotettua lämpötilaa, railonvalmistusta, hitsauslisäainetta ja -menetelmää koskevia suosituksia. Hitsausmenetelmä TIG MMA Esikuumennuslämpötila*) 3 375 C 3 375 C Lisäaine Dievar TIG-Weld QRO 90 TIG-Weld QRO 90 Weld Korkein välipalkolämpötila 475 o C 475 o C Jälkijäähdytys o C ensimmäiset 2 3 h ja sen jälkeen vapaasti ilmassa Kovuus hitsauksen jälkeen 55 55 Jälkilämpökäsittely Karkaistu aine Pehmeäksihehkutettu aine Päästö 25 C edellistä päästölämpötilaa alhaisemmassa lämpötilassa Pehmeäksihehkuta 8 C:ssa suojakaasussa. Anna jäähtyä uunissa C/h 6 C:seen, minkä jälkeen vapaasti ilmassa *) Työväline on esikuumennettava läpikotaisin ja lämpötila on ylläpidettävä koko hitsausprosessin ajan hitsaushalkeamien syntymisen estämiseksi. Lisätietoja työkaluterästen hitsauksesta on Uddeholmin julkaisussa Työkaluterästen hitsaus. UDDEHOLM OY AB, PL 57 (Ritakuja ), FI-074 VANTAA, puh. 0 84 4900, info@uddeholm.fi, www.uddeholm.fi