Mirrax er varemærkeregistreret indenfor EU og USA.

Transkript

1 UDDEHOLM MIRRAX ESR

2 Mirrax er varemærkeregistreret indenfor EU og USA. Oplysningerne i denne brochure er baseret på vores nuværende viden og skal kunne give generelle retningslinier for vores produkter og deres anvendelse. Den bør derfor ikke anses som garanti for de beskrevne produkters egenskaber eller en garanti for, at produktet kan anvendes til et specifikt formål. Klassificeret i henhold til EU-direktiv 1999/45/EC. For yderligere oplysninger, se vores Leverandørbrugsanvisninger. Udgave: 2, Senest opdaterede udgave af denne brochure er den engelske version, som altid findes publiceret på vores hjemmeside SS-EN ISO 9001 SS-EN ISO 14001

3 UDDEHOLM MIRRAX ESR Uddeholm Mirrax ESR er udviklet for at tilfredsstille efterspørgslen på korrosionsbestandige formstål i store dimensioner og/eller med høj overfladefinish. Uddeholm Mirrax ESR karakteriseres ved: God korrosionsbestandighed Glimrende gennemhærdningsegenskaber God duktilitet og sejhed God slidstyrke Glimrende polerbarhed Uddeholm Mirrax ESR er ligeledes det rette valg ved større værktøjer, når afsmitning i produktionen er uacceptabel f.eks. indenfor medicinalindustrien, optisk industri og andre transparente artikler af høj kvalitet. Uddeholm Mirrax ESR er en del af Uddeholm Stainless Concept. 3

4 Generelt Kravene til plaststøbeforme højnes. Konditionerne kræver formstål, som besidder en unik kombination af sejhed, korrosionsbestandighed og evnen til at opnå ensartet hårdhed igennem hele materialet ved store dimensioner. Uddeholm Mirrax ESR har bevist at være det rigtige valg i sådanne situationer. Uddeholm Mirrax ESR er et korrosionsbestandigt stål med følgende egenskaber: Glimrende polerbarhed God korrosionsbestandighed Glimrende gennemhærdningsegenskaber God duktilitet og sejhed God slidstyrke Kombinationen af disse egenskaber giver et stål med fremragende resultater, der kan måles på bundlinien. De resultater, der kan måles i forbindelse med den gode korrosionsbestandighed i plastforme, kan sammenfattes på følgende måde: Lavere vedligeholdelsesomkostninger Overfladen på det færdige værktøj bibeholder den gode overfladefinish i hele formens levetid med et minimum af vedligeholdelse. Forme der producerer med fugtige overflader kræver ingen særlig beskyttelse. Lavere produktionsomkostninger Da kølekanalerne har mindre tendens til at blive påvirket af korrosion (i modsætning til konventionelle ståltyper), er varmetransmissionen konstant og sikrer derfor konstant cyklustid igennem hele formens levetid. Disse fordele er sammen med slidstyrken med til at holde vedligeholdelsesudgifterne nede i hele formens levetid og dermed garant for en god totaløkonomi. Uddeholm Mirrax ESR er fremstillet med den nyeste teknologi indenfor Electro-Slag- Rafinering (ESR). Det betyder, at formstålet er i den bedste klasse for renhed, som medfører de gode egenskaber for polering. Anvendelsesområder Uddeholm Mirrax ESR anbefales til alle slags plastforme. Det er dog på grund af sine specielle egenskaber særligt velegnet til forme med følgende krav: Korrosionsbestandighed ved formning af korroderende materialer som f.eks. PVC og acetater, og forme som udsættes for fugt under drift eller opbevaring. God overfladefinish ved fremstilling af optiske detaljer, kameralinser og solbrilleglas samt emner til den medicinske industri. Duktilitet og sejhed for komplicerede udformninger. Store krav til gennemhærdning og ensartet hårdhed i store dimensioner. Egenskaber Fysiske data Hærdet og anløbet til 50 HRC (ved rumtemperatur og højere temperaturer) Temperatur 20 C 200 C 400 C Densitet, kg/m Elasticitetsmodul MPa Varmeudvidelseskoefficient pr. C fra 20 C 11,1 x ,7 x 10 6 Varmeledningsevne* W/m C Specifik varme J/kg C 460 * Varmeledningsevne er vanskelig at måle. Værdien kan ikke gives med højere sikkerhed end ±15%. Retnings- C Si Mn Cr Mo Ni V +N analyse % Normer Leveringstilstand Farvemærkning AISI 420 modificeret Blødglødet til ca. 250 HB Sort/orange med hvid linie 4

5 Trækstyrke ved rumtemperatur Testen der er foretaget ved rumtemperatur er vejledende. Prøven er hærdet ved 1020 C og anløbet 2 x 2 timer til de nedenfor angivne hårdheder. Prøverne er udtaget fra en stang på 407 x 203 mm. Hårdhed 50 HRC 45 HRC Trækbrudstyrke Rm MPa Flydespænding Rp0,2 MPa Slagsejhed Uddeholm Mirrax ESR har en duktilitet/sejhed, der er betydelig højere end andre korrosionsbestandige standardstål af W.-Nr og AISI 420 typen. For den maksimale duktilitet og sejhed anbefales lavanløbning, og for maksimal slidstyrke anbefales højtemperaturanløbning. Slagsejhedstesten er foretaget ved rumtemperatur fra centrum af en smedet blok i tværretningen. Prøven er udtaget fra en dimension: 508 x 306 mm Dimension på prøven: 7 x 10 x 55 mm uden kærv. Hærdet ved 1020 C, holdetid 30 min. Kølet i luft og anløbet 2 x 2 timer. Korrosionsbestandighed Uddeholm Mirrax ESR er udviklet med det formål at have en særdeles god korrosionsbestandighed, som vil kunne modstå korrosive miljøer betydelig bedre end standardtyperne W.-Nr og AISI 420. Uddeholm Mirrax ESR har den bedste korrosionsbestandighed ved lav anløbstemperatur og højglanspolering. I den nedenstående graf vises resultaterne fra potentiodynamic polarizationskurver. Her vises forskellene i korrosionsbestandigheden mellem Uddeholm Mirrax ESR og standardstålene W.-Nr og AISI 420 ved henholdsvis lav- og højtemperaturanløbning. Prøveemnerne har dim.: 20 x 15 x 3 mm. Hærdet ved 1020 C, holdetid 30 min. Kølet i fri luft og anløbet 2 x 2 timer. FORMSTÅLETS OG ANLØBNINGSTEMPERATURENS PÅVIRKNING AF KORROSIONSBESTANDIGHEDEN Relativ korrosionsbestandighed 100 Lavtemperaturanløbning ved 250 C MIRRAX ESR / AISI 420 Højtemperaturanløbning ved 500 C MIRRAX ESR / AISI 420 ANLØBNINGSTEMPERATURENS INDVIRKNING PÅ SLAGSEJHEDSPRØVERNE Slagsejheden uden kærv, J 500 Hårdhed, HRC Hårdhed Duktilitet C Anløbningstemperatur 2 x 2 timer Form til produktion af gadelys 5

6 Varmebehandling Blødglødning Beskyt stålet mod afkulning og gennemvarm det til 740 C, holdetid 2 timer. Afkøling i ovn med 15 C pr. time til 550 C, hvorefter der afkøles i fri luft. Afspændingsglødning Efter grovbearbejdning bør emnet opvarmes til 650 C. Temperaturen fastholdes i 2 timer, hvorefter der afkøles langsomt, til man har opnået en temperatur på 500 C. Derefter køles i fri luft. Hærdning Forvarmningstemperatur: C (normalt forvarmning i minimum 2 trin). Austenitiseringstemperatur: C, (normalt 1020 C). Ved meget store forme anbefales 1000 C. Temperatur Holdetid* Hårdhed før C minutter anløbning ±2 HRC ±2 HRC * Holdetid = Tid ved hærdetemperatur efter emnet er fuldstændig gennemvarmt Beskyt emnet mod afkulning og oxidering under opvarmning og hærdning. Kølemedie Vakuumkøling, gasovertryk (4 5 bar) Saltbad, hvirvelbad C derefter køling i blæseluft Blæseluft Ved hærdning af store dimensioner for standardstålene W.-Nr og AISI 420, med de relativt dårlige gennemhærdningsegenskaber, vil man opnå en lav hårdhed og uønsket struktur gennem hele emnet. Samtidig vil korrosionsbestandigheden og sejheden i dele af formen være forringet. Uddeholm Mirrax ESR har meget bedre gennemhærdningsegenskaber end standardstålene W.-Nr og AISI 420, hvilket bevirker, at den høje hårdhed vil blive bevaret selv i midten ved store dimensioner. De meget gode gennemhærdningsegenskaber vil ligeledes have en afgørende indvirkning på andre egenskaber såsom sejhed og korrosionsbestandighed. HÅRDHED SOM FØLGE AF KØLEHASTIGHED Hårdhed HV * Ø 250 mm Ø 400 mm Ø 825 mm * / AISI 420 0,30 C/s 0,15 C/s 0,05 C/s 5 bar N 2 overtryk MIRRAX ESR Køletid mellem C, sek. * Køletiden er registreret i centrum af testemnerne. HRC For at opnå bedst mulige mekaniske egenskaber skal kølehastigheden være så høj som mulig. Dog skal der tages hensyn til uacceptabelt store dimensionsforandringer. Anløb emnet så snart temperaturen er nede på C. 6

7 Anløbning Hårdheden reguleres med anløbningstemperaturen i henhold til efterfølgende skema. Anløb altid 2 gange af 2 timers varighed efter fuld gennemvarmning. Materialet køles til rumtemperatur mellem hver anløbning. Mindste anløbningstemperatur er 250 C. ANLØBNINGSDIAGRAM Anløbningskurverne er vejledende. Hårdhed HRC C Restaustenit % 1000 C For Uddeholm Mirrax ESR anbefales et bearbejdningstillæg på 0,20%, forudsat der er foretaget en afspændingsglødning mellem skrubbearbejdning og efterfølgende sletbearbejdning. Som vist i nedenstående diagram forventes der større tendens til krympning end udvidelse, når der anvendes lavtemperaturanløbning. Dimensionsændringerne er opmålt før og efter varmebehandling af Uddeholm Mirrax ESR med størrelsen 100 x 100 x 100 mm. Vakuumhærdet ved 1020 C, holdetid 30 min. Anløbet 2 x 2 timer ved forskellige temperaturer. Spredningen er et resultat af de forskellige dimensionsforandringer i forskellige retninger. 46 Restaustenit 1020 C Restaustenit 1000 C C Anløbningstemperatur Dimensionsforandring % + 0,20 + 0,15 + 0,10 + 0,05 0 0,05 0,10 0,15 0, C Anløbningstemperatur 2 x 2 timer Anløbning mellem C anbefales for bedste kombination af sejhed og korrosionsbestandighed. Ved meget store forme og/eller komplicerede geometrier anbefales højtemperaturanløbning for at reducere resterende spændinger til et minimum. Yderligere oplysninger kan findes i brochuren Heat Treatment Recommendations for Uddeholm Mirrax ESR. Ved udvidelse i alle retninger kræves en anløbningstemperatur på 520 C. Dimensionsstabilitet Dimensionsforandringer i forbindelse med hærdning og anløbning påvirkes af hærdetemperatur, ovnudstyr og kølemedie. Størrelse og geometri vil også have indflydelse på formstabiliteten. Derfor skal fremstillingen altid ske med tilstrækkelig tillæg som kompensation for denne dimensionsforandring. 7

8 Bearbejdningsdata De anførte bearbejdningsdata er vejledende og bør tilpasses de lokale forudsætninger. Yderligere information kan findes i Uddeholms publikation Cutting data recommendations. Anbefalingerne i følgende tabeller gælder for Uddeholm Mirrax ESR i leveringstilstand ca. 250 HB. Drejning Drejning med hårdmetal Drejning med Bearbejdnings- Skrub- HSS data drejning Sletdrejning Sletdrejning Skærehastighed (v c ), m/min Tilspænding mm/omdr. 0,2 0,4 0,05 0,2 0,05 0,3 Spåndybde (a p ) mm 2 4 0,5 2 0,5 3 ISO bearbejdningsgruppe P20 P30 P10 Belagt hårdmetal Belagt hårdmetal eller keramik Fræsning PLAN- OG KANTFRÆSNING Fræsning med hårdmetal Bearbejdningsdata Skrubfræsning Sletfræsning Skærehastighed (v c ) m/min Tilspænding (f z ) mm/tand 0,2 0,4 0,1 0,2 Spåndybde (a p ) mm 2 4 0,5 2 ISO bearbejdningsgruppe P20 P40 P10 P20 Belagt Belagt hårdmetal hårdmetal eller keramik PINDFRÆSNING Type af fræsere Bearbejdnings- Fast Vendeskær data hårdmetal hårdmetal HSS Skærehastighed (v c ), m/min ) Tilspænding (f z ) mm/tand 0,01 0,20 2) 0,06 0,20 2) 0,01 0,3 2) ISO Bearbejdningsgruppe P20 P30 1) For belagte endefræsere v c = m/min. 2) Afhængig af radial skæredybde og skærediameter Boring HSS SPIRALBOR Bordiameter Skærehastighed (v c ) Tilspænding (f) mm m/min mm/omdr * 0,05 0, * 0,15 0, * 0,20 0, * 0,25 0,30 * For belagte HSS-bor v c =22 24 m/min. HÅRDMETALBOR Type af bor Bearbejdnings- Fast data Korthulsbor hårdmetal Hårdmetal 1) Skærehastighed (v c ) m/min Tilspænding (f) mm/omdr. 0,03 0,10 2) 0,10 0,25 3) 0,15 0,25 4) 1) Bor med udskiftelige eller loddede hårdmetalskær 2) Tilspænding for bordiameter mm 3) Tilspænding for bordiameter 5 20 mm 4) Tilspænding for bordiameter mm Slibning Generelle anbefalinger for slibeskiver Slibeskiveanbefaling Blødglødet Hærdet Type af slibning tilstand tilstand Planslibning (baneslibning) A 46 HV A 46 HV Planslibning (segment) A 24 GV A 36 GV Rundslibning A 46 LV A 60 KV Hulslibning A 46 JV A 60 JV Profilslibning A 100 KV A 120 JV Yderligere oplysninger kan findes i Uddeholms publikation Grinding of tool steel. 8

9 Svejsning Der kan opnås gode resultater med svejsning, hvis der benyttes en passende fremgangsmåde. Det er nødvendigt med forholdsregler såsom forvarmning, varmebehandling, forberedelse inden sammenføjning, valg af tilsatsmateriale osv. For at opnå de bedste resultater efter polering og fotoætsning er det nødvendigt at anvende tilsatsmateriale med samme legeringssammensætning som værktøjsstålet. Svejsemetode Arbejdstemperatur Tilsatsmateriale Hårdhed efter svejsning TIG C STAVAX TIG-WELD HRC Varmebehandling efter svejsning: Hærdet tilstand Anløb værktøjet ved en temperatur C lavere end den tidligere anvendte. Blødglødet tilstand Beskyt værktøjet mod afkulning og gennemvarm det til 700 C i 5 timer. Derefter køling i fri luft. Fotoætsning Uddeholm Mirrax ESR har et meget lavt indhold af slagger og en homogen struktur. Den høje renhed sikrer gode egenskaber for fotoætsning. På grund af den gode korrosionsbestandighed hos Uddeholm Mirrax ESR må der anvendes en specialproces, som dog kendes af alle ledende virksomheder indenfor dette område. Yderligere oplysninger om fotoætsning kan findes i Uddeholms publikation Photo-etching of tool steel. For yderligere information Kontakt Uddeholm for yderligere information om stålvalg, varmebehandling og anvendelsesområder for Uddeholms værktøjsstål på tlf Yderligere information kan findes i Uddeholms publikation Welding of Tool Steel. LASERSVEJSNING Uddeholm Stavax laser weld rods er tilgængeligt for lasersvejsning. Yderligere information kan findes i Uddeholms publikation Uddeholm Laser Welding Rods. Polering Uddeholm Mirrax ESR har en meget god polerbarhed i hærdet og anløbet tilstand. Der anvendes en anden polerteknik i forhold til Uddeholms øvrige plastformstål. Hovedprincippet er at slibe og polere i mindre steps og ikke starte en polering på for grov slebet overflade. Det er vigtigt at afbryde poleringen omgående, efter den sidste rest fra den forrige overflade er væk. Yderligere oplysninger om polering kan findes i Uddeholms publikation Polishing of tool steel. 9

10 LYSBUEOVN ESR ELEKTROSLAG- OMSMELTNING KOKILLESTØBNING VARME- BEHANDLING VALSNING SMEDEPRESSE MASKIN- BEARBEJDNING LAGER AFSAVNING 10 Fremstillingsprocessen for ESR værktøjsstål Grundmaterialet til vores værktøjsstål er udvalgt fra genbrugsstål af høj kvalitet. Sammen med forskellige legeringselementer bliver genbrugsstålet smeltet i en lysbueovn. Det smeltede stål tappes efter ca. 2,5 time i et støbekar, hvorefter slagger fjernes. I støbekarret udføres afiltning, legeringstilsætning og opvarmning af stålet. Under vakuumafgasningen fjernes elementer som f.eks. hydrogen, nitrogen og svovl. Oxider separeres fra stålet gennem gasomrøring. Ved kokillestøbning fyldes de forberedte forme via en kontrolleret gennemstrømning af smeltet stål fra støbekarret. ESR ANLÆGGET Ved elektro-slag-omsmeltning (ESR) bygges stålet op i en vandkølet beholder. Dette sker ved hjælp af en elektrode, som nedsænkes i et opvarmet slaggebad. Reaktionen mellem slaggebadet og ståldråber fra elektrodespidsen er medvirkende til at sænke svovlindholdet og mindske omfanget af ikke-metallisk indhold. Kontrolleret størkning i stålbadet resulterer i en støbeblok med høj ensartethed og fin struktur. Ved smeltning i beskyttelsesatmosfære forbedres stålets renhed yderligere. SMEDNING Vort smedeværk er skræddersyet til fremstilling af værktøjsstål. Her smedes stålemnet fra støberiet om til stangmateriale i forskellige dimensioner. Vor smedepresse er en af verdens mest moderne med en trykkraft på 40 MN (4000 tons). Under den kraftfulde bearbejdning smedes runde og firkantede dimensioner ud af kokillestøbte råemner, som vejer mellem 2 og 42 tons. VARMEBEHANDLING Efter smedningen i smedepressen udføres varmebehandling i form af blødglødning eller hærdning og anløbning. Blødglødning resulterer i lav hårdhed, god maskinbearbejdelighed og en god mikrostruktur før hærdning og anløbning af det færdige værktøj. Hærdet og anløbet materiale går under fællesbetegnelsen sejhærdet og er fordelagtigt for kunden, da ingen yderligere hærdning og anløbning af værktøjet er nødvendig. Kunden vinder derved både tid og penge. BEARBEJDNING Bearbejdning af materialet sker for at fjerne glødeskallen, som dannes under varmebehandlingen, og for at lette ultralydstesten i vor kvalitetskontrol. Maskinbearbejdning udføres også, fordi det sparer totalomkostninger for kunden. I færdiggørelsen saves stangmaterialet i overensstemmelse med kundens ønsker. Fra hovedlageret i Sverige går ca. 1 million leverancer/år til mere end kunder over hele verden.

11 Network of excellence UDDEHOLM er til stede på alle kontinenter. Dette sikrer vore kunder svensk værktøjsstål i høj kvalitet og lokal support, hvor end de befinder sig. I Asien, Mellemøsten og visse andre dele af verden er Uddeholm repræsenteret gennem vort datterselskab ASSAB. Sammen sikrer vi vor position som verdens førende leverandør af værktøjsmaterialer.

12 UDDEHOLM R UDDEHOLM er verdens førende leverandør af værktøjsmaterialer. Denne position har vi opnået ved at bidrage til forbedring af vore kunders forretning. Årelange traditioner kombineret med avanceret forskning og produktudvikling ruster Uddeholm til at løse et hvilket som helst problem, der måtte opstå i forbindelse med fremstilling og brug af værktøj. Det er en udfordrende proces, men målet er klart at være vore kunders foretrukne partner og leverandør af værktøjsstål. Vor tilstedeværelse på alle kontinenter sikrer Uddeholms kunder den samme høje kvalitet, hvor end de befinder sig. I Asien, Mellemøsten og visse andre dele af verden er Uddeholm repræsenteret gennem vort datterselskab ASSAB. Sammen sikrer vi vor position som verdens førende leverandør af værktøjsmaterialer. Vi agerer globalt, og derfor er der altid en repræsentant fra Uddeholm eller ASSAB i nærheden, som kan yde rådgivning og support lokalt. For os er det altid et spørgsmål om tillid såvel i langsigtede partnerskaber som ved udvikling af nye produkter. Tillid er noget, man skal gøre sig fortjent til, hver eneste dag. For yderligere information, se venligst eller