ORVAR 2 Microdized

ORVAR 2 Microdized
Hot work tool steel
ORVAR 2 Microdized
Ogólne dane
Zastosowania
ORVAR 2 Microdized jest chromowo-molibdenowo-wanadową
stalą stopową cechującą się:
• Dobrą odpornością na ścieranie zarówno w niskich jak i
wysokich temperaturach
• Doskonałą plastycznością i ciągliwością
• Wysokim poziomem obrabialności i polerowalności
• Dobrą wytrzymałością na wysokie temperatury oraz
odpornością na zmęczenie cieplne
• Doskonałymi właściwościami hartowania skrośnego
• Małymi odkształceniami podczas hartowania
Skład chemiczny %
Standardowa
specyfikacja
Stan dostawy
Kod kolorystyczny
C
Si
Mn
0,39
1,0
0,4
AISI H13, W.-Nr 1.2344
Cr
5,3
Zmiękczona do około 185 HB
Pomarańczowy/fioletowy
Mo
1,3
V
0,9
NARZĘDZIA DO WYCISKANIA
Część
Stopy glinu,
magnezu, HRC
Stopy
miedzi HRC
44-50
43-47
Stal
nierdzewna
HRC
45-50
41-50
1020°C
(1870°F)
40-48
1030°C
(1900°F)
40-48
1030°C
(1900°F)
Matryce
Podpórki, obsady matryc,
wkładki,
ślepe bloki, rdzenie
Temperatura
austenityzacji (ok.)
FORMY DO TWORZYW SZTUCZNYCH
Zastosowanie
Formy wtryskowe
do tworzyw termoplastycznych:
produkcja wielkoseryjna
Formowanie części
z tworzyw termoutwardzalnych
z wymogami co do
wykończenia
Temp. austenityzacji (ok.)
1020-1030°C (1870-1900°F)
Odpuszczanie 250°C (450°F) lub
560-580°C (1040-1080°F)
1020-1030°C (1870-1900°F)
Odpuszczanie 250°C (480°F)
HRC
48-50
50-52
INNE ZASTOSOWANIA
Zastosowanie
Wykrawanie na
zimno w trudnych
warunkach, nożyce
złomowe
Cięcie na gorąco
Pierścienie
skurczowe
(np. do matryc
z węglika
spiekanego)
Części odporne na
zużycie
Temp. austenityzacji
1000-1030°C (1830-1900°F)
Odpuszczanie 250°C (480°F)
1000-1030°C (1830-1900°F)
Odpuszczanie 250°C (480°F)
lub 560-620°C (1040-1150°F)
1020°C (1870°F)
Odpuszczanie 560-620°C
(1040-1150°F)
1020°C (1870°F)
Odpuszczanie 560°C (1040°F)
Azotowanie
HRC
50-52
50-52
46-50
45-50
Rdzeń 50,
Powierzchnia
~1000HV1
W przypadku zastosowań wymagających bardzo wysokiej
plastyczności i ciągliwości, na przykład na matryce do odlewania
ciśnieniowego, matryce do kucia, zalecane jest zastosowanie
stali wysokogatunkowej typu H-13 o nazwie ORVAR
SUPREME.
2
ORVAR 2 Microdized
Właściwości
Obróbka cieplna - ogólne
zalecenia
WŁAŚCIWOŚCI FIZYCZNE
Hartowana i odpuszczana do 45 HRC.
Dane w temperaturze pokojowej oraz podwyższonej.
Temperatura
Gęstość
kg/m3
lbs/in3
Współczynnik sprężystości
N/mm2
psi
Współczynnik rozszerzalności
cieplnej
°C od 20°C
°F od 68°F
Przewodność cieplna
W/m °C
Btu in (ft2h°F)
20°C
(68°F)
400°C
(750°F)
600°C
(1110°F)
7800
0,281
7700
0,277
7600
0,274
210 500
30,5x106
180 000
26,1x106
140 000
20,3x106
-
12,6x10-6
7,0x10-6
13,2x10-6
7,3 x 10-6
-
29
204
30
211
ODPRĘŻANIE
Po obróbce zgrubnej, narzędzie powinno zostać nagrzane
skrośnie do 650°C (1200°F), przy czasie utrzymywania
2 godziny. Schładzać powoli do 500°C (930°F),
a następnie na powietrzu.
HARTOWANIE
Temperatura podgrzewania: 600-850°C (1110-1560°F).
Temperatura austenityzacji: 980-1030°C (1800-1900°F), zwykle
1020°C (1870°F).
Temperatura
°C
°F
1000
1800
1020
1870
WŁAŚCIWOŚCI MECHANICZNE
Przybliżona wytrzymałość na rozciąganie w temperaturze
pokojowej.
Twardość
Wytrzymałość na rozciąganie, Rm
N/mm2
kp/mm2
tsi
psi
Granica plastyczności, Rp0,2
N/mm2
kp/mm2
tsi
psi
MIĘKKIE WYŻARZANIE
Zabezpieczyć stal i nagrzać skrośnie 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.
52 HRC
45 HRC
1820
185
117
263 000
1420
145
92
206 000
1520
155
98
220 000
1280
130
83
185 000
Wytrzymałość na wysokie temperatury w podwyższonej
temperaturze
Czas wygrzewania
w minutach *
45
30
Twardość przed
odpuszczaniem
51±3 HRC
53±3 HRC
* Czas wygrzewania = czas w temperaturze hartowania od momentu całkowitego nagrzania
narzędzia.
Chronić narzędzie przed odwęgleniem i utlenieniem podczas
hartowania.
ŚRODKI HARTOWNICZE
• Obieg powietrza / atmosfera
• Nadciśnienie gazu w piecu próżniowym
• Kąpiel hartowania stopniowego lub złoże fluidalne
w temperaturze ~200°C (390°F) lub 450-550°C (8401020°F) przez 1-100 minut, następnie chłodzenie
powietrzem
• Ciepły olej.
Uwaga 1: Należy odpuszczać narzędzie gdy tylko jego
temperatura osiągnie 50-70°C (120-160°F).
Matryca do wyciskania wykonana ze stali ORVAR 2 Microdized
do wyciskania profili aluminiowych.
3
ORVAR 2 Microdized
ODPUSZCZANIE
Należy dobrać temperaturę odpuszczania w zależności od
wymaganej twardości w oparciu o wykres odpuszczania.
Odpuszczać dwa razy stosując chłodzenie do temperatury
pokojowej pomiędzy odpuszczeniami. Najniższa temperatura
odpuszczania to 180° (360°F). Czas utrzymywania w
temperaturze to minimum 2 godziny. Nie odpuszczać w zakresie
temperatur 425-550°C (800-1020°F).
Wykres odpuszczania
ZMIANY WYMIAROWE PODCZAS HARTOWANIA
Płyta wybrana do prób, 100 x 100 x 25 mm
Szerokość %
Długość %
Hartowana w oleju od 1000°C (1830°F)
Min
-0,08
-0,06
Max
-0,15
-0,16
Hartowana w powietrzu od 1020°C (1870°F)
Min
-0,02
-0,05
Max
+0,03
+0,02
Hartowana w próżni od 1020°C (1870°F)
Min
+0,01
-0,02
Max
+0,02
-0,04
Grubość %
0,00
+0,30
+0,05
+0,08
+0,12
ZMIANY WYMIAROWE PODCZAS ODPUSZCZANIA
Uwaga:
Zmiany
wymiarowe
podczas
i odpuszczania powinny zostać dodane.
hartowania
AZOTOWANIE
Nie zaleca się zwykle odpuszczania w zakresie temperatur 425525°C (800-900°F) w związku z pogorszeniem się parametrów
ciągliwości.
Czynnik czasu a temperatura odpuszczania
4
W wyniku azotowania powstaje twarda warstwa
powierzchniowa, która jest bardzo odporna na zużycie
i erozję. Warstwa naazotowana jest jednakże krucha
i może pęknąć bądź wykruszyć się pod wpływem wstrząsu
mechanicznego lub cieplnego; ryzyko to wzrasta wraz
z grubością warstwy. Przed azotowaniem, narzędzie powinno
zostać
zahartowane
i
odpuszczone
w temperaturze przynajmniej o 50°C (90°F) wyższej niż
temperatura azotowania.
W wyniku azotowania w amoniaku w temperaturze 510°C
(950°F) czy azotowania plazmowego w mieszance 75% wodoru
/ 25% azotu w temperaturze 480°C (895°F) uzyskana twardość
powierzchniowa
wynosi
1100
HV1.
W zasadzie, azotowanie jonowe jest metodą preferowaną
ponieważ
pozwala
na
lepszą
kontrolę
azotu,
a szczególnie procesu tworzenia się tak zwanej białej warstwy,
która nie jest zalecana do pracy na gorąco
i dzięki temu można jej uniknąć. Jednakże, dobrze wykonane
azotowanie gazowe może dać bardzo dobre wyniki.
Stal ORVAR 2 Microdized może być również węgloazotowana w
kąpieli solnej lub gazie. Twardość powierzchniowa po
węgloazotowaniu wynosi 900-1000 HV0,2.
ORVAR 2 Microdized
GŁĘBOKOŚĆ AZOTOWANIA
Proces
Czas
Azotowanie gazowe w temp. 510°C
(950°F)
Azotowanie plazmowe w temp. 480°C
(895°F)
Węgloazotowanie
- w gazie w temp. 580°C (1075°F)
- w kąpieli solnej w temp. 580°C
(1075°F)
10 h
30 h
10 h
30 h
2,5 h
1h
WIERCENIE
Głębokość
mm
cale
0,12
0,0047
0,20
0,0079
0,12
0,0047
0,18
0,0071
0,11
0,0043
0,06
0,0024
Wiertła kręte ze stali szybkotnącej
Średnica wiertła
Szybkość
Posuw (f)
skrawania (vc)
mm
cale
m/min f.p.m.
mm/obr.
i.p.r.
-5
-3/16
17*
56*
0,05-0,10
0,002-0,004
5-10
3/16-3/8
17*
56*
0,10-0,20
0,004-0,008
10-15
3/8-5/8
17*
56*
0,20-0,25
0,008-0,010
15-20
5/8-3/4
17*
56*
0,25-0,40
0,010-0,012
*) Dla pokrytych wierteł ze stali szybkotnącej vc ~30 m/min
(98 f.p.m.).
Wiertła z węglika
Azotowanie do głębokości powierzchniowej warstwy
utwardzonej > 0,3 mm (> 0,012 cala) nie jest zalecane dla
zastosowań do pracy na gorąco.
ORVAR 2 Microdized może być azotowana w stanie po
wyżarzaniu
zmiękczającym.
Twardość
i
głębokość
powierzchniowej warstwy utwardzonej będą jednakże nieco
zredukowane w takim przypadku.
Parametry
obróbki
Szybkość
skrawania (vc)
m/min
f.p.m.
Posuw (fz)
mm/obr.
i.p.r.
Obróbka
1)
Poniższe dane dotyczące skrawania to wartości przybliżone,
które powinny zostać dopasowane do lokalnych warunków.
2)
Nakładka
z węglików
spiekanych1)
220-20
722-787
130-160
426-525
80-110
262-361
0,03-0,122)
0,001-0,0052)
0,12-0,352)
0,004-0,0142)
0,15-0,402)
0,006-0,0162)
Wiertło z wewnętrznymi kanalikami chłodzącymi i nakładką z węglików spiekanych.
Zależy od średnicy wiertła.
Frezowanie czołowe oraz frezowanie czołowe nożem
kwadratowym
TOCZENIE
Szybkość
skrawania (vc)
m/min
f.p.m.
Posuw (f)
mm/r
i.p.r.
Głębokość
cięcia (ap)
mm
cal
Kategoria
obróbki
ISO
US
Rodzaj wiertła
Stały węglik
FREZOWANIE
Stan: Zmiękczony do około 185 HB
Obróbka narzędziami
z węglikiem spiekanym
Wymienne
Obróbka narzędziami
z węglika
Zgrubna
Precyzyjna
Parametry obróbki
Zgrubna
Precyzyjna
Toczenie za pomocą
narzędzi ze stali
szybkotnącej
Toczenie precyzyjne
200-250
656-820
250-300
820-984
25-30
82-98
0,2-0,4
0,008-0,016
0,05-0,2
0,002-0,008
0,05-0,3
0,002-0,01
2-4
0,08-0,16
0,5-2
0,02-0,08
0,5-3
0,02-0,12
P20-P30
C6-C5
Pokryte
węglikiem
P10
C7
Pokryte
węglikiem
bądź
cermetem
-
Szybkość skrawania (vc)
m/min
f.p.m
Posuw (fz)
mm/ząb
cal/ząb
Głębokość
cięcia (ap)
mm
cale
Kategoria obróbki
ISO
US
200-260
360-525
260-300
525-656
0,2-0,4
0,008-0,016
0,1-0,2
0,004-0,008
2-5
0,08-0,20
-2
-0,08
P20-P40
C5-C6
Pokryte
węglikiem
P10-P20
C7-C6
Pokryte
węglikiem bądź
cermetem
Frezowanie walcowo-czołowe
Parametry
obróbki
Szybkość
skrawania (vc)
m/min
f.p.m.
Posuw (fz)
mm/ząb
cal/ząb
Kategoria
obróbki
ISO
US
1)
2)
Rodzaj frezu walcowo-czołowego
Stały węglik
Wkładka
Narzędzia ze stali
z węglików
szybkotnącej
160-200
210
170-230
328-460
401)
115-1301)
0,006-0,202)
0,0002-0,0082)
0,06-0,202)
0,003-0,0082)
0,01-0,352)
0,0004-0,0142)
K10, P40
C3, C5
P20, P30
C6-C5
-
Dla frezów walcowo czołowych pokrytych ze stali szybkotnącej vc ~55 m/min (164 f.p.m.).
W zależności od głębokości promieniowej otworu oraz średnicy.
5
ORVAR 2 Microdized
Szlifowanie
Trawienie
Ogólne zalecenia dotyczące tarcz szlifierskich podano poniżej.
Dodatkowe
informacje
można
znaleźć
w publikacji Uddeholm „Szlifowanie stali narzędziowej”, a
bardziej szczegółowe informacje można uzyskać od producenta
ściernic.
Stal ORVAR 2 Microdized wyjątkowo dobrze nadaje się do
teksturowania za pomocą trawienia. Duża jednorodność tej stali
oraz niska zawartość siarki zapewniają dokładne
i stabilne odtwarzanie wzorów.
Rodzaj szlifowania
Szlifowanie czołem
ściernicy - ściernica prosta
Szlifowanie czołem
ściernicy - segmenty
Szlifowanie wałków
Szlifowanie otworów
Szlifowanie profilowe
W stanie po miękkim
wyżarzaniu
A 46 HV
W stanie po
hartowaniu
A 46 HV
A 24 GV
A 36 GV
A 46 LV
A 46 JV
A 100 KV
A 60 KV
A 60 JV
A 120 JV
Obróbka elektroiskrowa
Jeżeli proces obróbki elektroiskrowej odbywa się na materiale
zahartowanym i odpuszczonym, biała warstwa powinna zostać
usunięta mechanicznie np. poprzez szlifowanie lub zdarcie.
Narzędzie powinno zostać dodatkowo odpuszczone w
temperaturze około 25°C (50°F) poniżej temperatury
odpuszczania zastosowanej wcześniej.
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.
Sposób spawania
Temperatura robocza
TIG
MMA
325-375°C
325-375°C
620-710°F
620-710°F
Spoiwo
QRO 90 TIG-WELD
QRO 90 WELD
Twardość po spawaniu
50-55 HRC
50-55 HRC
Obróbka cieplna po spawaniu
Stal po hartowaniu
Odpuszczać w temperaturze o 25°C (50°F) niższej
od pierwotnej temperatury odpuszczania
Stal po wyżarzaniu
Zmiękczyć materiał w temperaturze 850°C
zmiękczającym
(1560°F) w atmosferze ochronnej. Następnie
chłodzić w piecu 10°C (20°F) na godzinę do
650°C (1200°F), a następnie na powietrzu.
Bardziej
szczegółowe
informacje
znaleźć
można
w broszurze Uddeholm p.t. „Spawanie stali narzędziowych”.
Chromowanie twarde
Po chromowaniu, elementy powinny być odpuszczane
w temperaturze 180°C (360°F) przez 4 godziny, aby uniknąć
ryzyka wystąpienia kruchości wodorowej.
6
Polerowanie
Stal ORVAR 2 Microdized wykazuje dobrą polerowalność w
przypadku materiału hartowanego i odpuszczonego.
Polerowanie po szlifowaniu może być prowadzone za pomocą
tlenku glinu lub pasty diamentowej.
Typowa procedura:
1. Szlifowanie zgrubne do wielkości ziarna 180-320 przy
użyciu ściernicy bądź kamienia.
2. Szlifowanie drobnoziarniste papierem ściernym lub
proszkiem do wielkości ziarna 400-800.
3. Polerowanie pastą diamentową klasy 15 (wielkość ziarna 15
µm)
przy
użyciu
narzędzia
do
polerowania
z miękkiego drewna lub włókna.
4. Polerowanie pastą diamentową klasy 3 (wielkość ziarna 3
µm)
przy
użyciu
narzędzia
do
polerowania
z miękkiego drewna lub włókna.
5. Kiedy stawiane są wysokie wymagania odnośnie
wykończenia powierzchni, można użyć pasty diamentowej
klasy
1
(wielkość
ziarna
1
µm)
do
końcowego
polerowania
stosując
wkładkę
do polerowania z włókna.
Szczegółowe informacje
Prosimy o kontakt z lokalnym biurem Uddeholm w celu
uzyskania dodatkowych informacji dotyczących wyboru, obróbki
cieplnej, zastosowań i dostępności stali narzędziowych
Uddeholm.