UDDEHOLM SLEIPNER. Kokmose 8, 6000 Kolding, Tlf.: Fax: ,

Transkript

1 UDDEHOLM SLEIPNER Kokmose 8, 6 Kolding, Tlf.: Fax: , info@uddeholm.dk,

2 Sleipner Produkt- og egenskabsprofil Sleipner er et konventionelt fremstillet værktøjsstål, der dækker et meget stort område indenfor abrasivog adhæsiv slitage. Det har følgende generelle egenskaber: Høj adhæsiv slidstyrke Høj modstand mod udflisning Høj trykstyrke Høj hårdhed efter højtemperaturanløbning Gode gennemhærdningsegenskaber God målstabilitet God anløbningsbestandighed Gode egenskaber for trådgnistning God bearbejdelighed Godt basismateriale for overfladebelægning Retnings- C Si Mn Cr Mo V analyse %,9,9,5 7,8 2,5,5 Leverings tilstand Farvemærkning Blødglødet til ca. 235 HB Blå/brun Anvendelsesområder Sleipner har en egenskabsprofil, hvor man kan anvende hårdheden som et parameter for at opnå en optimal modstand mod abrasiv- og adhæsivt slid. Da stålet samtidig har en sejhed, der gør det modstandsdygtigt mod udflisning, kan det anvendes indenfor et meget bredt produktionsområde. Sleipner opnår en hårdhed på >6 HRC ved en højanløbning. Dette betyder, at der er en meget god trykstyrke til at bære en belægning, og belægningstemperaturen for nitrering og PVD får ingen indflydelse på strukturen i værktøjsstålet. Sleipner anbefales til middellange seriestørrelser, der kræver modstand mod blandet slid (abrasivadhæsiv) samt høj modstand mod udflisning. Eksempler: Klipning -og finklipning Formning Prægning Koldsmedning Kold ekstrudering Gevindrulning Træk- og dybtrækning Egenskaber Fysiske data Nedenstående data gælder for Sleipner i hærdet og anløbet tilstand med en hårdhed på 62 HRC. Temperatur 2 C 2 C 4 C Densitet Kg/m Elasticitetsmodul N/mm Kp/mm 2 Varmeudvidelses - koefficient - efter lavtemperatur- 12,7 x 1-6 anløbning (6 HRC) pr. C, fra 2 C Varmeudvidelses - koefficient - efter højtemperatur- 11,6 x ,4x1-6 anløbning pr. C, fra 2 C Varmeledningsevne W/m C *) Varmeledningsevne er vanskelig at måle. Værdien kan ikke gives med højere sikkerhed end ± 15%. Trykstyrke De angivende værdier er retningsvisende. Hårdhed HRC 2 25 Specifik varme J7kg C 46 Modstand mod udflisning Trykflydegrænse Rc,2 MPa 5 HRC HRC HRC HRC HRC 2.65 Relativ modstand mod udflisning for Sverker 21, Sleipner og Rigor med samme hårdhed. Point 1-1, 1 er bedst. (jvf. skema)

3 Modstand mod udflisning Relativ udflisningsmodstand Hårdhed og restaustenit som funktion af austenitiseringstemperaturen Sverker 21 Sleipner Rigor Hårdhed HRC Restaustenit % Kornstørrelse Hårdhed Restaustenit Austenitiseringstemperatur C, (3 min) Varmebehandling Blødglødning Beskyt stålet mod afkulning og gennemvarm det til 85 C. Køl derefter langsomt ned med 1 C pr. time til 65 C, hvorefter der køles i fri luft. Afspændingsglødning Efter grovbearbejdning bør emnet opvarmes til 65 C. Temperaturen fastholdes i 2 timer, hvorefter der køles langsomt, til man har opnået en temperatur på 5 C, derefter køles i fri luft. Hærdning Forvarmningstemperatur: C Austenitiseringstemperatur: C, Normalt C Holdetid: 3 min.* *) Holdetid = Tid ved hærdetemperatur efter emnet er fuldstændigt gennemvarmt. Beskyt emnet mod afkulning og oxidering under opvarmning og hærdning. Kølemedie Olie (kun ved meget simple geometrier) Vakuumkøling med gasovertryk (3-6 bar) Saltbad eller hvirvelbad ved 5-55 C Saltbad eller hvirvelbad ved 2-35 C Kølingen foretages kontinuerligt indtil temperaturen er ca. 5-7 C. Anløbningen foretages umiddelbart efter. Anløbning Hårdheden reguleres med anløbningstemperaturen (se nedenstående skema). Anløb altid 2 gange af 2 timers varighed efter fuld gennemvarmning. Materialet køles til rumtemperatur mellem hver anløbning. Mindste anløbningstemperatur er 18 C. Anløbningsdiagram Hårdhed HRC Restaustenit % Hårdhed 175 C/3 min. Restaustenit 15 C/3 min C/3 min C Anløbningstemperatur C, 2 x 2 timer Dimensionsstabilitet Dimensionsændringerne måles efter austenitisering ved 13 C/3 min. efterfulgt af køling ved gas i vakuumovn ved,75 C/s mellem 8 C og 5 C. Anløb 2 x 2 timer ved forskellige temperaturer. Størrelse på prøveemne: 1 x 1 x 1 mm. Dimensionsforandringer som funktion af anløbningstemperaturen Dimensionsforandring % +,15 +,1 +,5 -,5 -,1 Længde Bredde Tykkelse Anløbningstemperatur C, 2 x 2 timer

4 Sleipner TTT-diagram Austenitiseringstemperatur 13 C Holdetid 3 minutter C 11 1 Austenitiseringstemperatur 13 C Holdetid 3 minutter 9 A C1f 88 C 8 7 Karbider Perlit A C1s 83 C M s Bainit Martensit Sekunder Minutter Temperatur Tid Hårdhed C (timer) HV , , , , , , , , , Timer CCT-diagram Austenitiseringstemperatur 13 C Holdetid 3 minutter C Karbider Austenitiseringstemperatur 13 C Holdetid 3 minutter Perlit A C1f 88 C A C1s 83 C Bainit M s Martensit Sekunder Minutter Timer Kølekurve Hårdhed T8-5 nr. HV 1 (sek.) ,2 1, Luftkøling

5 Dybkøling Emner, der kræver maksimal dimensionsstabilitet, kan dybkøles ved -7 C til -18 C umiddelbart efter hærdning i 1-3 timer efterfulgt af en anløbning. Denne behandling vil give en hårdhedsforøgelse på ca. 1 HRC. Undgå komplekse geometrier, da de risikerer at revne. Hårdhed og restaustenit som funktion af anløbningstemperatur og dybkøling Hårdhed HRC Restaustenit % Hårdhed Restaustenit C Anløbningstemperatur C, 2 x 2 timer Ingen behandling Dybkøling den efterfølgende belægning med en anløbningstemperatur, der er højere end procestemperaturen. Hårdhed efter belægning >3 HV. CVD Chemical Vapour Deposition, CVD, er en belægning, som udføres ved en temperatur på ca. 1 C, også denne belægning forøger slidstyrken på grundmaterialet. Efter belægningen foretages en hærdning af værktøjsstålet i vakuum for at beskytte den belagte overflade. Bearbejdningsdata De anførte bearbejdningsdata, som er udarbejdet på Uddeholms laboratorium, gælder for Sleipner i blødglødet tilstand. De er vejledende og skal tilpasses den lokale maskinpark. Drejning Overfladebelægning For nogle værktøjer kan der være behov for at opnå en lavere friktion og større slidstyrke. Disse egenskaber kan opnås ved nitrering eller ved overfladebelægning som f.eks. CVD eller PVD. Den høje hårdhed og sejhed gør sammen med en god dimensionsstabilitet Sleipner til ideelt basismateriale for overfladebehandlinger. Drejning med Drejning Bearbejdnings- hårdmetal med HSS data Skrub- Slet- Sletdrejning drejning drejning (f) mm/omdr. Spåndybde (ap) mm ,2-,4,5-,2,5-,3 2-4,5-2,5-3 Nitrering og nitrokarburering Nitrering og nitrokarburering giver et hårdt overfladelag, der er meget modstandsdygtigt over for slid og adhæsivt slid. Efter nitrering er overfladehårdheden ca. 11 HV,2 kg. Lagets tykkelse bør vælges meget omhyggeligt efter applikationen. ISO bearbejdningsgruppe Boring HSS spiralbor K2, P2 K1, P15 Belagt Belagt hårdmetal hårdmetal PVD Physical Vapour Deposition, PVD, er en belægning, som udføres ved en temperatur mellem 2-5 C. Belægningen forøger grundmaterialets slidstyrke og sænker friktionen. Varmebehandlingen skal tilpasses Bor diameter mm (Vc) m/min. (f) mm/omdr. < *,5-, *,1-, *,2-, *,25-,3 *) For TIN-belagte HSS-bor vc ~ m/min.

6 Sleipner Hårdmetalbor Type af bor Bearbejdnings- Korthuls- Fast Loddet data bor hårdmetal hårdmetal 1) (f) mm/omdr ,5-,15 2),1-,25 2),15-,25 2) 1) Bor med indvendig udskiftelig kølekanal eller påloddet og en loddet hårdmetalsplatte platte 2) Afhængig af bor-diameter Fræsning Slibning Anbefalinger for slibeskiver Type af slibning Blødglødet Hærdet tilstand tilstand Planslibning (baneslibning) A 46 HV A 46 HV GV Planslibning (segment) A 24 GV A 36 GV Rundslibning A 46 LV A 6 KV Hulslibning A 46 JV A 6 JV IV Profilslibning A 1 KV LV A 12 JV Plan - og kantfræsning Bearbejdningsdata (fz) mm/tand Pindfræsning Fræsning med hårdmetal Grovfræsning Sletfræsning ,2-,4,1-,2 Spåndybde (ap) mm 2-5 <2 ISO bearbejdningsgruppe K2-P2 Belagt hårdmetal P1-P2 Belagt hårdmetal eller keramik Svejsning Sleipner kan svejses med godt resultat, hvis der tages hensyn til følgende: Fugerne skal forberedes omhyggeligt. Svejsning skal udføres ved forhøjet arbejdstemperatur. Svejs de første to strenge med samme elektrodediameter og strømstyrke. Svejs altid med så kort lysbue som muligt. Elektroden skal holdes vinkelret mod fugesiderne for at undgå indbrændingssår. Desuden skal elektroden holdes i en vinkel på 75-8 mod svejseretningen. Svejs altid de første strenge med et blødt tilsatsmateriale ved store svejsereparationer. Bearbejdningsdata (fz) mm/tand ISO bearbejdningsgruppe Type af fræsere Fast Vendeskær hårdmetal hårdmetal HSS ),6-,2 2),6-,2 2),1-,35 2) K1,P4 P15-P4 Tilsatsmateriale TIG-svejsning Tilsatsmateriale Type AWS ER ER312 UTP A67S UTP A696 CastoTig 4533* 5* Caldie Tig-Weld Hårdhed efter svejsning 3 HB (for bufferlager) HRC 6-64 HRC 6-64 HRC HRC 1) For TIN-belagte endefræsere vc ~ 3-35 m/min. 2) Afhængig af spalte eller sidefræsning og skærediameter. *) CastoTig Max. 4 5, strenge max. 4 pga. strenge fare p.g.a. for revnedannelse. fare for revnedannelse. MMA-svejsning Tilsatsmateriale Type AWS E312 Castolin Eutec 2 Trode 2 UTP 67S UTP 69 Castolin 6Eutec Trode 6 Caldie Tig-Weld Hårdhed efter svejsning 3 HB (for bufferlager) 54-6 HRC HRC 6-64 HRC 6-64 HRC HRC

7 Forvarmningstemperatur Værktøjets temperatur bør holdes konstant under hele svejseproceduren. Blødglødet Hærdet Hårdhed HB 6-62 HRC Forvarmningstemperatur Temperatur ved mellemstrenge 25 C 25 C 4 C 4 C Varmebehandling efter svejsning Blødglødet Hærdet Hårdhed HB 6-62 HRC Afkølningshastighed 2-4 C/h de første 2 timer, derefter i fri luft Varmebehandling Blødglødning Anløb 1-2 C Hærdning under den sidste Anløbning anløbningstemp. Flammehærdning Anvend oxygen/acetylen ved udrustning med en kapacitet på l/h. Gastryk: oxygen 2,5 bar, acetylen 1,5 bar. Juster så der opnås en neutral flamme. Temperatur: C, køles i fri luft. Hårdheden på overfladen bliver HRC og ved 3-3,5 mm under overfladen 41 HRC (4 HB). (ca. 1 mm ved induktionshærdning). Gnistbearbejdning - EDM Når gnistbearbejdning foretages i hærdet og anløbet tilstand afsluttes altid med en fingnistning, det vil sige lav spænding og høj frekvens. For at opnå de bedste egenskaber i Sleipner bør den gnistede overflade slibes/poleres bort. Efter gnistbearbejdning foretages en anløbning ved en temperatur på max 25 C under den tidligere anvendte anløbningstemperatur i 2 timer for at mindske spændingsforholdet i den gnistede overflade. Ved gnistbearbejdning af større emner eller komplicerede former skal Sleipner anløbes ved høje temperaturer over 5 C. Yderligere information Kontakt Uddeholm for yderligere information om stålvalg, varmebehandling og anvendelsesområder for Uddeholms værktøjsstål. Tlf Relativ sammenligning af Uddeholms Koldarbejdsstål Materialeegenskaber og evnen til at modstå skadesmekanismer Uddeholm ståltype Hårdhed/ modstandsevne mod plastisk deformation Skærbarhed Slibbarhed Dimensionsstabilitet Modstandsevne mod Abrasivt slid Adhæsivt slid Duktilitet/ modstandsevne mod udflisning Sejhed/ modstandsevne mod totalhavari ARNE CALMAX RIGOR SLEIPNER SVERKER 21 SVERKER 3 VANADIS 4 VANADIS 6 VANADIS 1 VANADIS 23 Oktober 23 Januar 211