UDDEHOLM CALMAX Kokmose 8, 00 Kolding, Tlf.: 75517066 Fax: 75517044, E-mail: info@uddeholm.dk, www.uddeholm.dk
Calmax Produkt- og egenskabsprofil Calmax er et krom-molybdæn-vanadium legeret værktøjsstål med følgende egenskaber: Stor sejhed God slidstyrke Gode gennemhærdningsegenskaber Meget målstabilt ved hærdning God polérbarhed Gode svejseegenskaber Gode flamme- og induktions-hærdende egenskaber Egenskaber Fysiske data Temperatur C 0 C 400 C Densitet Kg/m 7.700 7.770 7.7 7.650 3 Elasticitetsmodul N/mm 2 194.000 188.000 178.000 Varmeudvidelses - koefficient 11,7 x -6 12,0 x -6 13,0 x -6 pr. C, fra C Retnings- C Si Mn Cr Mo V analyse % 0,6 0,35 0,8 4,5 0,5 0,2 Varmeledningsevne* W/m C 27 32 Leveringstilstand Farvemærkning Blødglødet til ca. 0 HB Hvid/violet *) Varmeledningsevne er vanskelig at måle. Værdien kan ikke gives med højere sikkerhed end ± 15%. Trykstyrke Anvendelsesområder Calmax er et stål, som med fordel kan anvendes til koldarbejdsværktøjer, snit- og stansbukke- og optræksværktøjer. En stor del værktøjer til snit-, stans-, klip-, og bukkeopgaver er i dag fremstillet af værktøjsstål som ARNE, RIGOR, SVERKER 21 og SVERKER 3. Disse stål har som oftest tilstrækkelig slidstyrke og hårhed til de enkelte opgaver, men kan i flere tilfælde mangle sejhed, mulighed for flamme- og induktionshærdning og svejsning. Dette kan give uplanlagte produktionsstop og dermed forøgede omkostninger. Calmax er udviklet med en kombination af ovenstående egenskaber, så en god slidstyrke kombineres med en stor sikkerhed mod havari. Calmax kan med fordel anvendes til: Generel stansning og formning Svær stansning og formning Dybtrækning Prægning Koldekstruderingsværktøjer med kompliceret geometri Valser Sakse Prototypeværktøj Ca. værdier ved stuetemperatur Slagsejhed Slagsejhedstesten er foretaget ved rumtemperatur med forskellige hårdheder. Hærdet ved 9 C. Luftkølet. Anløbet to gange. Charpy V Slag-energi, (J) 50 40 30 Hårdhed Rm Rc 0,2 HRC N/mm 2 N/mm 2 56 2300 1900 58 2500 00 KIC 0 0 0 250 300 350 400 450 500 550 0 C Anløbningstemperatur, 2 x 2 timer KV Brudsejhed, KIC 50 40 30
Varmebehandling Kølemedie Blødglødning Stålet skal beskyttes mod afkulning og opvarmes til 850 C, med en holdetid på 2 timer, hvorefter der foretages en langsom køling med C pr. time til 770 C, derefter med C pr. time til 650 C, hvorefter der kan køles i fri luft. Afspændingsglødning Efter grovbearbejdning bør emnet opvarmes til 650 C. Temperaturen fastholdes i 2 timer, hvorefter der køles langsomt, til man har opnået en temperatur på 500 C, derefter i fri luft. Cirkulerende luft/inaktiv gas Vakuumovn med min. 5 bar, - overtryk Trinbad ved 0-550 C, hvorefter der kan køles frit i luft Køling i olie kan medføre øger risiko for dimensionsændringer og revner. Køling i olie kan medføre øget risiko for dimensionsændringer og revner. Køling skal ikke afbrydes, før emnet er afkølet til 50-70 C. Anløb straks temperaturen når 50-70 C Anløb straks efter køling. Hårdhed som funktion af austenitiseringstemperatur Hærdning 65 Forvarmningstemperatur: 0-750 C Austenitiseringstemperatur: 950-970 C Normalt: 9 C Temperatur C Holdetid * minutter Hårdhed før anløbning 950 30 62 9 30 63 970 30 64 *) Holdetid = Tid ved hærdetemperatur efter emnet er fuldstændigt gennemvarmt. Beskyt emnet mod afkulning og oxidering under opvarmning og hærdning. Hårdhed HRC Restaustenit % 64 63 62 61 59 58 15 5 57 900 925 950 975 00 C Austenitiseringstemperatur Risiko for korntilvækst, og dermed forringet sejhed CCT-diagram Austenitiseringstemperatur 9 C. Holdetid 30 minutter C 10 00 900 800 700 0 500 400 300 Karbider Perlit Bainit Austenitiseringstemperatur 9 C Holdetid 30 minutter A C3 A C1 Kølekurve Hårdhed T800-500 nr. HV (sek.) 1 8 1 2 762 7 3 743 423 4 734 71 5 657 1596 6 455 3228 7 413 4292 0 M s Martensit 0 1 2 3 4 5 6 7 1 0 00 000 0 000 Sekunder 1 0 00 Minutter 1 0 Timer
Calmax Anløbning Overfladebehandling Vælg anløbningstemperaturen efter den ønskede hårdhed i anløbningsdiagrammet. Anløb to gange ved samme temperatur, med køling til stuetemperatur mellem hver anløbning. Laveste anløbningstemperatur 180 C. Holdetid ved temperatur min. 2 timer. Anløbningsdiagram Hårdhed HRC Restaustenit % 65 Austenitiseringstemperatur 9 C 55 50 45 40 35 30 25 Restaustenit 15 5 0 0 0 300 400 500 0 C Anløbningstemperatur, 2 x 2 timer Dimensionsstabilitet Dimensionsændringer under hærdning er afhængige af hærde- og anløbningstemperatur samt den udrustning, der anvendes ved varmebehandlingen. Emnestørrelse samt den geometriske udformning kan få afgørende betydning for målændringer, som f.eks. usymmetriske konstruktioner. Derfor skal værktøjet altid være fremstillet med bearbejdningstillæg for at kompensere for mål- og formændringer. 0, % er retningslinie for Calmax. Som eksempel på dimensionsændringer er der i skemaet vist en plade på 0 x 0 x 25 mm, som er hærdet under ideelle forhold. Visse værktøjsdele bliver overfladebehandlet for at opnå en lavere friktion og større slidstyrke. De hyppigst anvendte former for behandling er nitrering og slidstærke belægninger af PVD eller CVD. De to mest anvendte nitreringsmetoder er ionnitrering og gasnitrering. Ionnitrering udføres normalt ved en lavere temperatur end gasnitrering og er derfor at foretrække ved nitrering af Calmax, hvis man ønsker en kernehårdhed der er >54 HRC. Nitrerings- Temp. Tid Lagtykkelse Kerne- Hårdhed metode C (h) μm hårdhed på belæg- HRC ning, HV Ion 465* 18 0 54 75 Gas 5* 12 0 52 75 *) Nitreringstemperaturen skal være 15-25 C lavere end den tidligere anvendte anløbningstemperatur. Et tykt nitreringslag mindsker værktøjets sejhed væsentligt. Der kan derfor ikke anbefales længere belægningstider end anført i skemaet. Calmax kan også CVD-belægges. Belægningstemperaturen bør imidlertid ikke overskride 9 C. Efter belægningen skal værktøjet hærdes. PVD-belægning kan udføres mellem 0 C og 500 C. Ved belægning ved 0 C bliver værktøjets kernehårdhed højere end ved 500 C. PVD-belægning bør foretages ved en temperatur der er ca. C lavere end den sidst anvendte anløbningstemperatur. Hærdning: 9 C/30 min/luft % 0, 0,08 0,06 Bredde Længde Tykkelse 0,04 0,02 0-0,02-0,04 0 0 0 300 400 500 C Anløbningstemperatur, 2 x 2 timer Formværktøj til produktion af elektriske komponenter. Calmax er et godt valg her p.g.a. de høje krav til slidstyrke.
Bearbejdningsdata De anførte bearbejdningsdata, som er udarbejdet på Uddeholms laboratorium, gælder for Calmax i blødglødet tilstand. De er vejledende og skal tilpasses den lokale maskinpark. Drejning Pindfræsning Bearbejdningsdata (fz) mm/tand Type af fræsere Fast Vendeskær hårdmetal hårdmetal HSS 1-150 130-180 150-0 40-45 25 1) 0,006-0, 0,03-0, 2) 0,06-0, 0,08-0, 2) 0,01-0,35 0,05-0,35 Drejning med Drejning Bearbejdnings- hårdmetal med HSS data Skrub- Slet- Sletdrejning drejning drejning (f) mm/omdr. Spåndybde (ap) mm ISO bearbejdningsgruppe Fræsning Plan - og kantfræsning 140-170 150-0 0-250 170-2 -25 0,3-0,6 0,2-0,4 0,05-0,2 < 0,3 0,05-0,3 < 0,3 2-6 2-4 0,5-2 <2 0,5-3 <2 P-P30 P Belagt Belagt hårdmetal hårdmetal Fræsning med Fræsning Bearbejdnings- hårdmetal med HSS data Grov- Slet- Sletfræsning fræsning fræsning ISO bearbejdningsgruppe P-P40 P15-P40 K Belagt hårdmetal 1) For TIN-belagte endefræsere vc ~ 35 55- m/min. m/min. 2) Afhængig af spalte eller sidefræsning og fræsediameter. Boring HSS spiralbor Bor diameter mm (Vc) m/min. (f) mm/omdr. -5 13-15 15* 0,05-0, 0,08-0, 5-13-15 15* 0,-0, 0,-0,30-15 13-15 15* 0,-0,25 0,30-0,35 15-13-15 15* 0,25-0,30 0,35-0,40 *) For TIN-belagte HSS-bor vc ~ 23-25 22 m/min. m/min. Hårdmetalbor Type af bor Bearbejdnings- Korthuls- Fast Loddet data bor hårdmetal hårdmetal 1) 1-240 140-180 240-280 180-2 25 1-150 130-180 2-230 70-0 65 (fz) mm/tand 0,2-0,4 0,1-0,2 0,1 (f) mm/omdr. 0,05-0,25 0,-0,35 2) 0,03-0,12 0,-0,25 2) 0,15-0,40 0,15-0,25 2) 2) Spåndybde (ap) mm ISO bearbejdningsgruppe 2-5 < 2 < 2 P-P40 P-P Belagt Belagt hårdmetal hårdmetal eller keramik 1) Bor med indvendig udskiftelig kølekanal eller påloddet og en platte loddet hårdmetal platte 2) Afhængig af borediameter bordiameter
Calmax Slibning Generelle data for slibeskiver. Yderligere information er til rådighed i Uddeholms brochure Slibning af værktøjsstål. Anbefalinger for slibeskiver Type af slibning Blødglødet tilstand Hærdet tilstand Valg af tilsatsmaterialer ved svejsning med beklædte elektroder (MMA) Tilsats- Hårdhed efter Hårdhed efter Forvarmemateriale svejsning hærdning temperatur ESAB OK 84.52 53-54 HRC 49 HRC UTPA 67S 55-58 HRC 52 HRC CITODUR 0B 57- HRC 53-54 HRC 0-250 C Fontargen E 711 57- HRC 53-54 HRC Calmax/Carmo Weld 58-61 HRC 58-61 HRC Planslibning (baneslibning) Planslibning (segment) A 46 HV A 24 GV A 46 HV GV A 36 GV Rundslibning A 46 LV A KV JV Hulslibning A 46 JV A JV IV Profilslibning A 0 LV A 1 JV Svejsning Calmax kan svejses med godt resultat, hvis der tages hensyn til følgende: 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 75-80 mod svejseretningen. Svejs altid de første strenge med et blødt til satsmateriale (Castolin 680S) ved store svejse reparationer. De to første lag udføres med samme elektrodediameter og strømstyrke. Ved store reparationer skal værktøjet altid forvarmes. Fugerne skal forberedes omhyggeligt. Valg af tilsatsmaterialer ved TIG-svejsning Tilsats- Hårdhed efter Hårdhed efter Forvarmemateriale svejsning hærdning temperatur UTPA 73G2 53-56 HRC 51 HRC UTPA 67S 55-58 HRC 52 HRC CastoTig 5* -64 HRC 0-250 C Calmax/Carmo Tig Weld 58-61 HRC 58-61 HRC *) CastoTig 5, max. 4 strenge p.g.a. fare for revnedannelse. Et typisk anvendelsesområde for Calmax er til et stanseværktøj med store krav til sejhed. Varmebehandling efter svejsning Hærdet tilstand: Anløb til ca. 25 C under den tidligere anvendte anløbningstemperatur. Blødglødet tilstand: Materialet opvarmes til 8 C, med beskyttelse mod afkulning, hvorefter der køles med C pr. time til 650 C, derefter køles der i fri luft. Yderligere information angående svejsning af værktøjsstål er i Uddeholm-brochuren Svejsning af værktøjsstål. Gnistbearbejdning Hvis gnistbearbejdningen udføres i hærdet materiale, bør der foretages en efterfølgende anløbning, ca. 25 C under den foregående anløbningstemperatur. Yderligere information Kontakt Uddeholm for yderligere information om stålvalg, varmebehandling og anvendelsesområder for Uddeholms værktøjsstål. Tlf. 75 51 70 66
Sammenligningstabel for Uddeholms Koldarbejdsstål Materialeegenskaber og evnen til at modstå skadesmekanismer Uddeholm ståltype Hårdhed Skærbarhed Slibbarhed Dimensionsstabilitet abrasivt slid adhæsivt slid udflisning/ totalhavari plastisk deformation RIGOR CALMAX SVERKER 21 SVERKER 3 VANADIS 4 VANADIS 6 VANADIS VANADIS 23 VANADIS 30 VANADIS M2 Juni April 02