SVERKER® 21

®
SVERKER 21
Cold work tool steel
SVERKER 21
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
C
Si
Mn
1,55
0,3
0,4
AISI D2, W.-Nr 1.2379
Cr
11,8
Mo
0,8
V
0,8
Zmiękczona do około 210 HB
Żółty/biały
HRC
56-62
56-60
58-60
56-60
58-62
58-62
58-62
56-60
56-60
56-60
58-62
Właściwości
Zastosowania
WŁAŚCIWOŚCI FIZYCZNE
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
Formowanie
Narzędzia do:
Gięcia, formowania, głębokiego tłoczenia, walcowania stali
nieuspokojonej, odlewania odśrodkowego i formowania
płynnej stali
Matryc do wybijania
Matryc do wyciskania na zimno,
Stempli
Walców do formowania rur i przekrojów; walców gładkich
Matryce do formowania:
Wyrobów ceramicznych, cegieł, kafelków, ściernic, płyt,
tworzyw ściernych
Matryc do walcowania gwintów
Narzędzi do kuźniarek
Młotów do kruszarek
Narzędzi do kształtowania
Urządzeń i przyrządów pomiarowych, szyn prowadzących,
tulei, przyrządów do radełkowania, dysz piaszczarek
Grubość materiału
Twardość
materiału
<3 mm (1/8")
60-62
Narzędzia do:
Wykrawania, wykrawania
precyzyjnego, przebijania,
obcinania końców, ścinania,
3-6 mm (1/8-1/4")
58-60
okrawania, obcinania
Krótkie nożyce do pracy na zimno. Noże do rozdrabniania
odpadów tworzyw sztucznych. Noże do granulatorów.
Noże krążkowe
Narzędzia do obcinania
Gorąco
i okrawania odkuwek
Zimno
Frezy do drewna, rozwiertaki, przeciągacze
58-60
Stal zahartowana i odpuszczona do 62 HRC. Dane w
temperaturze pokojowej i podwyższonej.
Temperatura
Gęstość
kg/m3
lbs/in3
Współczynnik rozszerzalności
cieplnej
°C od 20°C
°F od 68°F
Przewodność cieplna *
W/m °C
Btu in (ft2h°F)
Współczynnik sprężystości
MPa
ksi
Ciepło właściwe
J/kg °C
Btu/lb, °F
20°C
(68°F)
200°C
(390°F)
400°C
(750°F)
7700
0,277
7650
0,276
7600
0,275
-
11,2x10-6
6,2x10-6
12x10-6
6,7x10-6
20,0
139
21,0
146
23,0
159
210 000
30 450
200 000
29 000
180 000
26 100
460
0,110
-
-
54-56
56-60
58-60
58-60
56-58
58-60
2
SVERKER 21
WYTRZYMAŁOŚĆ NA ŚCISKANIE
Poniższe wartości powinny być traktowane jako przybliżone.
Twardość
HRC
62
60
55
50
Twardość jako funkcja temperatury austenityzacji.
Granica plastyczności przy ściskaniu Rc0,2
MPa
ksi
2200
319
2150
312
1900
276
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.
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.
HARTOWANIE
Temperatura podgrzewania: 650-750°C (1110-1290°F).
Temperatura austenityzacji: 990-1050°C (1810-1920°F),
zwykle 1000-1040°C (1830-1905°F).
Temperatura
°C
°F
990
1010
1030
1815
1850
1885
Czas wygrzewania w
Twardość przed
minutach
odpuszczaniem (HRC)
60
45
30
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 180-500°C (360-930°F), następnie na
powietrzu.
Uwaga: Należy odpuszczać narzędzie natychmiast gdy tylko
jego temperatura osiągnie 50-70°C (120-160°F).
Stal SVERKER 21 może być hartowana skrośnie we
wszystkich standardowych wymiarach.
3
Wykres odpuszczania
SVERKER 21
ZMIANY WYMIAROWE PODCZAS HARTOWANIA
AZOTOWANIE I WĘGLOAZOTOWANIE
Hartowanie: Temperatura austenityzacji 1020°C, czas 30
min.
Próbka, 80 x 80 80 mm.
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.
Zmiany wymiarowe %
Temperatura
azotowania
°C
°F
525
980
525
980
525
980
Długość
Szerokość
Grubość
Czas azotowania Grubość warstwy utwardzonej
w
godzinach
mm
cale
20
0,25
0,010
30
0,30
0,012
60
0,35
0,014
Dwugodzinne węgloazotowanie w temperaturze 570°C
(1060°F) daje twardość powierzchni w granicach 950 HV1.
Grubość warstwy o takiej twardości wynosić będzie 10-20
µm (0,0004"-0,0008").
Wartości są poprawne jedynie dla płyt użytych do prób.
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.
Tłocznik wielotaktowy wykonany ze stali SVERKER 21. Długie serie
narzędzi do wykrawania elementów z cienkiej blachy.
Natychmiast po hartowaniu, element powinien zostać
wymrożony w temperaturze pomiędzy -70 a -80°C (-95 do 110°F) - czas utrzymywania 3-4 godziny, a następnie
poddany odpuszczaniu. Wymrażanie spowoduje wzrost
twardości o 1-3 HRC. Proces ten nie jest zalecany dla
skomplikowanych elementów, ponieważ istnieje ryzyko
powstawania pęknięć.
Starzenie zachodzi przy temperaturze 110-140 °C przez
25-100 h.
4
SVERKER 21
FREZOWANIE
Obróbka
Wartości podane poniżej to przybliżenia, które powinny
zostać dopasowane do lokalnych warunków.
TOCZENIE
Parametry obróbki
Szybkość
skrawania (vc)
Posuw (f)
Obróbka narzędziami z
węglikiem spiekanym
m/min
f.p.m.
mm/obr.
i.p.r.
mm
cal
ISO
Zgrubna
Precyzyjna
100-150
328-492
0,2-0,4
0,008-0,016
2-6
0,08-0,20
K15-K20*
150-200
492-656
0,05-0,2
0,002-0,008
-2
-0,08
K15-K20*
Skrawanie
narz. ze stali
szybkotnącej
Skrawanie
precyzyjne
12-15
40-50
0,05-0,3
0,002-0,012
-2
-0,08
-
Głębokość
cięcia (ap) mm
Kategoria
węglika
* Używać narzędzi odpornych na zużycie pokrytych Al2O3 na przykład
Sandvik Coromant GC 4015 lub Seco TP100.
WIERCENIE
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
10-12* 30-40*
0,05-0,15
0,002-0,006
5-10
3/16-3/8
10-12* 30-40*
0,15-0,20
0,006-0,008
10-15
3/8-5/8
10-12* 30-40*
0,20-0,25
0,008-0,010
15-20
5/8-3/4
10-12* 30-40*
0,25-0,35
0,010-0,014
*) Dla pokrytych wierteł ze stali szybkotnącej vc ~18-20 m/min
(59-66 f.p.m.).
Wiertła z węglika
Parametry
obróbki
Rodzaj wiertła
Wymienne
Stały węglik
Nakładka z
węglików
spiekanych1)
Szybkość
skrawania (vc)
m/min
130-150
70-90
35-45
f.p.m.
426-495
230-295
115-148
Posuw (fz)
mm/obr.
0,05-0,252)
0,10-0,252)
0,15-0,252)
i.p.r.
0,002-0,0102)
0,004-0,0102)
0,006-0,0102)
1) Wiertło z wewnętrznymi kanalikami chłodzącymi i nakładką z węglików
spiekanych.
2) Zależy od średnicy wiertła.
Frezowanie czołowe oraz frezowanie czołowe nożem
kwadratowym
Parametry obróbki
Szybkość
skrawania (vc)
Posuw (fz)
m/min
f.p.m
mm/ząb
cal/ząb
mm
cale
ISO
Obróbka narzędziami z węglika
Zgrubna
Precyzyjna
90-130
130-180
295-426
426-590
0,2-0,4
0,1-0,2
0,008-0,016
0,004-0,008
2-4
-2
0,08-0,16
-0,08
K20,P20*
K20,P20*
Głębokość
cięcia (ap)
Kategoria
węglika
* Używać narzędzi odpornych na zużycie pokrytych Al2O3 na przykład
Sandvik Coromant GC 3015 lub Seco T15M..
Frezowanie walcowo-czołowe
Parametry
obróbki
Rodzaj frezu walcowo-czołowego
Stały węglik
Wkładka z
Narzędzia ze
węglików
stali
szybkotnącej
Szybkość
skrawania (vc)
m/min
70-100
80-110
12-171)
f.p.m.
230-328
262-360
401)
Posuw (fz)
mm/ząb
0,03-0,22)
0,08-0,22)
0,05-0,352)
cal/ząb
0,001-0,0082) 0,003-0,0082) 0,002-0,0142)
Kategoria obróbki
ISO
K15-K20*
1) Dla frezów walcowo-czołowych 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
wyżarzaniu
A 46 HV
Po hartowaniu
B151 R75 B31)
A 46 GV2
A 24 GV
3SG 36 HVS2)
A 36 GV
Szlifowanie wałków
A 46 KV
B126 R75 B31)
A 60 KV 2)
Szlifowanie otworów
A 46 JV
B126 R75 B31)
A 60 HV
Szlifowanie profilowe
A 100 LV
B126 R100 B61)
A 120 JV 2)
1) O ile to możliwe używać ściernic CBN w tym przypadku.
2) Ściernice firmy Norton Co.
5
SVERKER 21
Spawanie
Obróbka elektroiskrowa
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.
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
MMA
(SMAW)
Temperatura
robocza
200-250°C
TIG
200-250°C
Elektrody
Inconel
typ 625
UTP 67S
Castolin 2
Castolin 6
Inconel
typ 625
UTPA 73G2
UTPA 67S
UTPA 696
Castotig 5
Twardość po
spawaniu
280 HB
55-58 HRC
56-60 HRC
59-61 HRC
280 HB
53-56 HRC
55-58 HRC
60-64 HRC
60-64 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