UDDEHOLM XYZ DIEVAR TM R Kokmose 8, Kolding, Tlf.: 7551766 Fax: 7551744, E-mail: info@uddeholm.dk, www.uddeholm.dk
Dievar Produkt- og egenskabsprofil Dievar er et krom-molybdæn-vanadium legeret varmarbejdsstål, som er produceret efter de nyeste produktions- og raffineringsmetoder. De vigtigste egenskaber er: Særdeles god sejhed og duktilitet i alle retninger Særdeles modstandsdygtig mod varme- og gennemgående revner God modstandsdygtighed mod varmslid og plastisk deformation God anløbningsbestandighed God styrke ved forhøjede temperaturer Særdeles god gennemhærdningsevne God formstabilitet ved efterfølgende hærdning og overfladebelægning Retningsanalyse % C Si Mn Cr Mo V Leveringstilstand,35 Blødglødet,2,5 til ca.1 5, HB 2,3,6 Leveringstilstand Farvemærkning Blødglødet Grå/gul til ca. 1 HB Farvemærkning Gul/grå Anvendelsesområder Forbedrede værktøjspræstationer Trykstøbningsværktøjer Komponenter Aluminium-, magnesiumlegeringer Formparter 44-5 Ekstrudering Kobber Aluminium Komponenter kobberlegeringer magnesiumlegeringer Matricer 46-52 Matriceholder Stempler 44-52 Presklodser Komponenter 46-52 Varmpresningsværktøjer Stål, aluminium Indsatse 44-52 Dievar er et varmarbejderstål, der er udviklet til at forbedre egenskaberne mod varmerevner, gennemgående revner, varmslid og plastisk deformation. Dievar vil oftest være det bedste materiale for trykstøbning og ekstrudering til store serier. Varmerevner er et af de største problemer for trykstøbnings- og varmsmedningsværktøjer, idet de er starten til uacceptable overflader på de færdige emner og til havarier. Dievars supergode duktilitet er en af de vigtigste faktorer til at udskyde dannelse af varmerevner i lang tid. Sammen med den store sejhed og gennemhærdningsegenskaberne er Dievar også modstandsdygtig overfor gennemgående revner. Det er muligt at hæve hårdheden med ca. 2 i forhold til de ståltyper, der hidtil bedst har kunnet modstå dannelse af gennemgående revner. I trykstøbningsværktøjer, hvor de dominerende skadesmekanismer er varmerevner, gennemgående revner, varm slid og plastisk deformation, vil Dievar kunne give nogle væsentlige forbedringer i produktionen og dermed en bedre totaløkonomi. Dievar er udviklet til at give høje ydelser i produktioner som trykstøbning og ekstrudering. Egenskaber Fysiske data Alle prøver er udtaget fra centrum af en dim. 61 x 23 mm. Hvis ikke andet er opgivet er prøverne hærdet på følgende måde: 125 C kølet i olie og anløbet 2 x 2 h ved 625 C til en hårdhed på 44-46. Temperatur 2 C C C Densitet Kg/m3 7.8 7.7 7. Elasticitetsmodul N/mm2 21. 18. 145. Maskinkomponenter Varmeudvidelseskoefficient 12,7x1-6 13,3x1-6 pr. C, fra 2 C Varmeledningsevne* W/m C 31 32 *) Varmeledningsevne er vanskelig at måle. Værdien kan ikke gives med højere sikkerhed end ± 15%.
Trækstyrke De angivne værdier er retningsvisende. Prøven er udtaget i stangens tværrretning Hårdhed 44 48 52 Trækstyrke, Rm N/mm 2 Strækgrænse, Rp,2 N/mm 2 1.48 1.6 1.9 1.21 1.38 1.5 Indsnøring, Z 55 % 55 % 52 % Forlængelse, A5 13 % 13 % 12,5 % Trækstyrke ved forhøjede temperaturer Prøven er udtaget i stangens tværretning Rm, Rp,2 MPa (N/mm 2 ) 2 18 1 1 12 1 8 2 Rp,2 1 2 3 5 7 C Prøvetemperatur Den mindste gennemsnitlige slagsejhed er 3 J i prøvens tværretning ved 44-46 for uanviste prøver. Temperaturens indvirkning på slagsejheden A5 Z Rm A5, Z% 1 9 8 7 5 3 2 1 Holdetidens indvirkning på hårdheden ved forhøjede temperaturer Alle prøverne er hærdet og anløbet til 45 og derefter holdt på forskellige temperaturer fra 1 til 1 timer. Hårdhed, 5 45 35 3 25 65 C 55 C C 5 C,1 1 1 1 Tid, timer Varmebehandling Blødglødning Beskyt stålet mod afkulning og gennemvarm det til 85 C, holdetid 2 timer. Derefter afkøling i ovn med 1 C pr. time til 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 i fri luft. Prøvestavsretning: Prøverne er udtaget i stangens tykkelse Slagretning: Prøvens tværretning Slagsejhed, Charpy V, J 1 12 1 8 45 47 2 5 5 1 15 2 25 3 35 45 C Prøvetemperatur
Dievar Hærdning Forvarmningstemperatur: -9 C Normalt: C, 82 C og 9 C Austenitiseringstemperatur: 1-13 C Hårdhed, kornstørrelse og restaustenit som funktion af austenitiseringstemperaturen Kornstr. ASTM Hårdhed Restaustenit % 1 Kornstørrelse Temperatur Holdetid * Hårdhed før C minutter anløbning 8 6 58 56 Hårdhed 1 3 52 ±2 125 3 55 ±2 Holdetid = Tid ved hærdetemperatur efter emnet er fuldstændigt gennemvarmt. Beskyt emnet mod afkulning og oxidering under opvarmning og hærdning. 54 52 Restaustenit 5 99 1 11 12 13 1 15 C Austenitiseringstemperatur 4 2 Kølemedie Vakuumkøling, gasovertryk (4-6 bar) Saltbad, hvirvelbad 45-55 C Olie (gælder kun små enkle dimensioner) Anløb emnet så snart temperaturen er nede på 5-7 C. Køl hurtigst muligt for optimale værktøjsegenskaber. Dog ikke så hurtigt at det medfører deformation eller revner. CCT-diagram Austenitiseringstemperatur 125 C. Holdetid 3 minutter C 11 1 9 8 7 5 3 2 1 M s Martensit 1 2 3 Austenitiseringstemperatur 125 C Holdetid 3 minutter Karbider Perlit Bainit 1 1 1 1 1 1 Sekunder 1 1 1 1 Minutter M f 4 5 6 7 8 9 A C3 89 C A C1 82 C Kølekurve Hårdhed T8-5 nr. HV 1 (sek.) 1 681 1,5 2 627 15 3 62 28 4 592 1248 5 566 325 6 488 52 7 468 1 8 464 28 9 5 41 1 1 1 Timer Luftkøling,2 1,5 1 9 Ø mm
Anløbning Dimensionsstabilitet Hårdheden reguleres med anløbningstemperaturen (se nedenstående skema). Anløb altid 3 gange af 2 timers varighed for trykstøbning og min. 2 gange af 2 timer for ekstruderingsværktøjer. Materialet køles til rumtemperatur mellem hver anløbning. Mindste anløbningstemperatur 25 C. Temperaturer mellem 5-55 C bør ikke anvendes. Se anløbningsdiagram. Ved hærdning og anløbning gennemgår materialet nogle faser, som ændrer strukturen. Dette vil sammen med kølemedie og form på emnet, medføre dimensionsændringer. Det er derfor altid tilrådeligt, at foretage en afspændingsglødning efter skrubbearbejdning. Derefter korrigere for mål- og formændringer og have et bearbejdningstillæg på,3% pr. side, inden materialet varmebehandles. Anløbningsdiagram Hårdhed Restaustenit % Austenitiseringstemperatur 125 C 55 5 1 C 45 6 35 3 Restaustenit 4 2 Nitrering og nitrokarburering Nitrering og nitrokarburering giver et hårdt overfladelag, som er meget bestandigt over for slitage og erosion. Nitreringslaget er imidlertid sprødt og kan risikere at revne eller skalle af når det udsættes for mekanisk eller termisk chok. Denne risiko øges med lagets tykkelse. Før nitrering skal værktøjet hærdes og anløbes ved en temperatur på mindst 5 C over nitreringstemperaturen. Nitrering i ammoniakgas ved 51 C eller plasmanitrering ved 48 C giver en overfladehårdhed på ca. 1 HV,2. Dievar kan også nitrokarbureres i gas eller saltbad. Overfladehårdheden efter nitrokarburering er 9 HV,2. 25 1 2 3 5 7 C Anløbningstemperatur (2 x 2 timer) Slagretning: Prøvens tværretning Slagsejhed, Charpy V, J 5 Omtrentlig slagsejhed ved forskellige anløbningstemperaturer. Hårdhed 5 Proces Tid Dybde Hårdhed timer mm HV,2 Gasnitrering 1,16 ved 51 C 3,22 11 1 Plastmanitrering 1,15 11 1 ved 48 C Nitrokarburering - i gas v. 58 C 2,13 - i saltbad v. 58 C 1,8 11 9 Dybde: Afstanden fra overfladen hvor hårdheden er 5 HV,2 over hårdheden i basismaterialet. 3 2 1 J 2 3 5 7 C Anløbningstemperatur (2 x 2 timer) 3 2 1
Dievar Bearbejdningsdata I Blødglødet til ca. 1 HB Fræsning Plan - og kantfræsning De anførte bearbejdningsdata, som er udarbejdet på Uddeholms laboratorium, er vejledende og skal tilpasses den lokale maskinpark. Drejning Bearbejdningsdata Fræsning med hårdmetal Grovfræsning Sletfræsning 13-18 15-18 18-22,2-,4,1-,2 Bearbejdningsdata Spåndybde (ap) mm Drejning med Drejning hårdmetal med HSS Skrub- Slet- Slet- drejning drejning drejning 15-2 2-25 15-2,2-,4,3-,5,5-,2 <,3,5-,3 <,3 2-4 2-5,5-2 <2,5-2 <2 Spåndybde (ap) mm 2-4 2-5 <2 Pindfræsning P2-P Type af fræsere Bearbejdnings- Fast Vendeskær data hårdmetal hårdmetal P1 HSS ISO bearbejd- P2-P3 P1 ningsgruppe Belagt Belagt hårdmetal hårdmetal Boring 13-17 12-1 25-3 1),3-,2 2),8-,2 2),5-,35 2) K1, P P2-P3 HSS spiralbor Bordiameter mm (Vc) m/min. (f) mm/omdr. -5 15-2*,5-,15 5-1 15-2*,15-,2 1-15 15-2*,2-,25 15-2 15-2*,25-,35 *) For TIN-belagte HSS-bor vc ~ 35- m/min. Hårdmetalbor Type af bor Bearbejdnings- Korthuls- Fast Loddet data bor hårdmetal hårdmetal 1) 18-22 12-15 -9,5-,25 2),1-,25 2),15-,25 2) 1) Bor med indvendig udskiftelig kølekanal eller påloddet og en hårdmetalsplatte loddet 2) platte. Afhængig af bordiameter 2) Afhængig af bordiameter 1) For For TIN-belagte endefræsere vc v c ~ ~ 45-5 m/min. m/min. 2) Afhængig af spalte eller sidefræsning og skærediameter. Bearbejdningsdata II Hærdet og anløbet til hårdhed 44-46 De anførte bearbejdningsdata, som er udarbejdet på Uddeholms laboratorium, er vejledende og skal tilpasses den lokale maskinpark. Drejning Bearbejdnings- Drejning med hårdmetal data Skrubdrejning Sletdrejning - 7-9,2-,4,3-,5,5-,2 <,3 Spåndybde (ap) mm 2-5 1-2,5-1 <2 ISO bearbejd- P2-P3 P1 ningsgruppe
Boring HSS spiralbor Bordiameter mm (Vc) m/min. (f) mm/omdr. -5 4-6,5-,1 5-1 4-6,1-,15 1-15 4-6,15-,2 15-2 4-6,2-,3 Hårdmetalbor Type af bor Bearbejdnings- Korthuls- Fast Loddet data bor hårdmetal hårdmetal 1) 8-1 -8-8 -5,5-,25 2),1-,25 2),15-,25 2) 1) Bor med indvendig udskiftelig kølekanal eller påloddet og en hårdmetalsplatte loddet 2) Afhængig platte dvs. af Coromant bordiameter Delta eller Sumitomo multi-bor 2) Afhængig af bordiameter Fræsning Plan - og kantfræsning Bearbejdningsdata Fræsning med hårdmetal Grovfræsning Sletfræsning 5-9 9-13,2-,4,1-,2 Spåndybde (ap) mm 2-4 <2 P2-P P1 Slibning Generelle data for slibeskiver. Yderligere information er til rådighed i Uddeholms brochure Slibning af værktøjsstål. Type af slibning Blødglødet tilstand Hærdet tilstand Planslibning (baneslibning) A 46 HV A 46 GV HV Planslibning (segment) A 24 GV A 36 GV Rundslibning A 46 LV A JV KV Hulslibning A 46 JV A IV Profilslibning A 1 LV A 12 JV Gnistbearbejdning 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 Dievar, 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. Svejsning Svejsning af Dievar kræver, at der tages hensyn til følgende: Svejsning ved forhøjet arbejdstemperatur God fugeforberedelse Elektrodevalg og strengopbygning Værktøjer som skal poleres eller fotoætses skal svejses med TIG tilsatsmateriale Svejsemetode Arbejds- Tilsats- Hårdhed efter temperatur materiale svejsning Pindfræsning TIG svejsning 325-375 C QRO DIEVAR 9 TIG-WELD 48-53 5-55 Type af fræsere Bearbejdnings- Fast Vendeskær data hårdmetal hårdmetal HSS MMA svejsning 325-375 C QRO 9 WELD 5-55 48-53 -8 7-9 5-1,3-,2 1),8-,2 1),5-,35 1) K1, P P1-P2 For yderligere information Kontakt Uddeholm for yderligere information om stålvalg, varmebehandling og anvendelsesområder for Uddeholms værktøjsstål. Tlf. 75 51 7 66. 1) Afhængig af spalte eller sidefræsning og skærediameter. Januar Juni 2 211