UDDEHOLM STAVAX ESR Kokmose 8, 6000 Kolding, Tlf.: 75517066 Fax: 75517044, E-mail: info@uddeholm.dk, www.uddeholm.dk
Stavax ESR Produkt- og egenskabsprofil Stavax ESR er et kromlegeret korrosionsbestandigt værktøjsstål, hvis vigtigste egenskaber er: God korrosionsbestandighed God polerbarhed God slidstyrke God bearbejdelighed God målbestandighed ved hærdning Tilsammen giver det et stål med en overordentlig stor produktionskapacitet. De store fordele ved et værktøjsstål med en god korrosionsbestandighed er følgende: Lavere vedligeholdelsesomkostninger Formrummets overflade bibeholder finish i lang tid. Forme, der stilles på lager eller anvendes under fugtige forhold, behøver ikke beskyttes specielt. Lavere produktionsomkostninger Da kølekanalerne (til forskel fra konventionelle formstål) ikke angribes af rust, forbliver varmeledningsevnen og dermed køleeffekten uforandret i hele værktøjets levetid, hvilket garanterer ensartede cyklustider. Disse fordele og den høje slidstyrke hos Stavax ESR giver producenten forme med lave vedligeholdelsesomkostninger og lang levetid til gavn for totaløkonomien. Anvendelsesområder Selvom Stavax ESR anbefales til alle slags plastforme, er det dog på grund af sine specielle egenskaber særlig anvendelig til forme med følgende krav: Korrosions-/rustbestandighed dvs. ved formning af korroderende materialer, f.eks. PVC og acetater, forme som udsættes for fugt under drift eller opbevaring. Slidstyrke, dvs. ved formning af slidende materialer som indeholder tilsatsmaterialer, inkl. hærdeplaster. Stavax ESR er velegnet for forme til exceptionelt lange serier, f.eks. elektriske/elektroniske detaljer, engangsbestik og bægre. God overfladefinish, dvs. ved fremstilling af optiske detaljer, kameralinser og solbrilleglas samt medicinske artikler. Formtype Anbefalet hårdhed HRC Forme for sprøjtestøbning af: 45-52 Termoplast 50-52 45-52 Hærdeplast 50-52 45-52 Forme for formpresning/ sprøjtepresning 50-52 45-52 Blæseforme til PVC, PET o.s.v. 50-52 45-52 Ekstruderingsmundstykker 48-52 45-52 Bemærk: Stavax ESR fremstilles kun efter elektroslag-raffineringsmetoden (ESR). Denne metode giver et meget slagrent materiale. Retnings- C Si Mn Cr V analyse % 0,38 0,9 0,5 13,6 0,3 Normer SS 2314, (AISI 420), (W.-Nr. 1.2083) Leveringstilstand Farvemærkning Blødglødet til ca. 200 190 HB Orange/sort Kerne i Stavax ESR til fremstilling af engangsbægre i polystyren. Materialet giver en form med meget nøjagtige tolerancer og en særdeles høj polerbarhed.
Egenskaber Korrosionsbestandighed Fysiske data Nedenstående data for Stavax ESR, hærdet og anløbet til en hårdhed på 50 HRC. Temperatur 20 C 200 C 400 C Densitet 7.800 7.750 7.700 Kg/m 3 Elasticitetsmodul N/mm 2 200.000 190.000 180.000 Kp/mm 2 20.400 19.400 18.300 Varmeudvidelseskoefficient 11,0x10-6 11,4x10-6 pr. C, fra 20 C Varmelednings- * evne W/m C 16 20 24 Specifik varme J/kg C 460 *) Varmeledningsevne er vanskelig at måle. Værdien kan ikke gives med højere sikkerhed end ± 15%. Trækstyrke Trækprøverne er foretaget ved rumtemperatur med forskellige hårdheder. Alle prøver er udtaget fra en stang på Ø 25 mm, hærdet ved 1025 C, kølet i olie og anløbet 2 x 2 timer til den angivne hårdhed. Hårdhed 52 50 HRC 45 50 HRC 45 HRC Trækstyrke, Rm N/mm 1.900 1.780 1.780 1.420 1.420 2 Strækgrænse, Rp0,2 N/mm 1.200 1.360 1.460 1.280 1.280 2 Stavax ESR er bestandig mod korrosionsangreb fra vand, vanddampe, svage organiske syrer, opløste nitrater, karbonater og andre salte. Stavax ESR udviser den bedste korrosionsbestandighed, når det anløbes ved 250 C og poleres til højglans. Et værktøj i Stavax ESR har god bestandighed mod rustangreb og misfarvning som fremkommer af fugtige arbejds- og opbevaringsforhold eller opstår ved fremstilling af korrosive plasttyper under normale produktionsforhold. Anløbningstemperaturens indvirkning på korrosionsbestandigheden Øget korrosionsmodstand Korrosionsbestandighed 100 200 300 400 500 600 C Varmebehandling Blødglødning Anløbningstemperatur C Beskyt stålet mod afkulning og og gennemvarm det det til 890 C, til 780 C, holdetid holdetid 2 timer. 2 timer. Derefter Derefter afkøling afkøling i i ovn med 20 C 10 C pr. time til 850 C, 650 C, hvorefter efterfulgt af der køles afkøling i fri med luft. 10 C pr. time til 700 C, hvorefter der 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.
Stavax ESR Hærdning Anløbning Forvarmningstemperatur: 600-850 C Austenitiseringstemperatur: 1000-1050 C Normalt 1020-1030 C Temperatur C Holdetid * minutter Hårdhed før anløbning 1020 30 56 ± 2 HRC 1050 30 57 ± 2 HRC Hårdheden reguleres med anløbningstemperaturen (se efterfølgende skema). Anløb altid 2 gange af 2 timers varighed efter fuld gennemvarmning. Materialet køles til rumtemperatur mellem hver anløbning. Mindste anløbningstemperatur 180 C. 250 C. Anløbningsdiagram Hårdhed HRC Restaustenit % *) Holdetid = Tid ved hærdetemperatur efter emnet er fuldstændigt gennemvarmt. Beskyt emnet mod afkulning og oxidering under opvarmning og hærdning. Kølemedie Olie Vakuumkøling, gasovertryk (2-6 bar) Saltbad, hvirvelbad 250-550 C 60 55 50 45 40 35 30 25 14 1050 C 12 1020 C 10 8 6 Restaustenit 1030 C 4 2 0 100 200 300 400 500 600 700 Anløbningstemperatur (2 x 2 timer) Anløb emnet så snart temperaturen er nede på 50-70 C. Hårdhed, kornstørrelse og restaustenit som funktion af austenitiseringstemperaturen Kornstr. ASTM Hårdhed HRC 10 60 9 58 8 56 Holdetid 60 min. 54 7 52 6 50 5 48 4 46 3 Holdetid 44 60 min. 2 42 1 40 Kornstørrelse Restaustenit Restaustenit % 960 980 1000 1020 1040 1060 1080 C Austenitiseringstemperatur C 40 30 20 10 1. Anløbning ved 250 C anbefales for bedste kombination af sejhed, hårdhed og korrosionsbestandighed. 2. Ovenstående kurver gælder for små prøver. Opnået hårdhed kommer an på formens størrelse. 3. En høj austenitiseringstemperatur i kombination med en lav anløbningstemperatur (< 250 C) medfører, at værktøjet får et højt restspændingsniveau. Den kombination skal undgås. Dimensionsstabilitet Dimensionsstabilitet efter hærdning Testdimension: 100 x 100 x 25 mm Hærdning fra 1020 C Bredde Længde Tykkelse % % % Trinkøling Oliehærdning min. +0,02 +0,02 ±0,00 +0,04-0,04 fra 1020 C max. -0,05-0,03-0,03 Lufthærdning min. -0,02 ±0,00 ±0,00 fra 1020 C max. +0,02-0,03 Vakuumhærdning min. +0,01 ±0,00-0,04 fra 1020 C max. -0,02 +0,01
UDDEHOLM STAVAX ESR CCT-GRAF Austenitiseringstemperatur 1030 C. Holdetid 30 minutter. F C 2000 1100 1800 1000 A C 1f = 980 C 1600 1400 1200 1000 800 600 900 800 700 600 500 400 300 400 200 200 100 Martensit Karbider Ms Perlit 1 2 3 4 5 6 7 8 1 10 100 1 000 10 000 100 000 Sekunder Mf 1 10 100 1 000 Minutter 1 10 100 Timer Luftkøling 0,2 1,5 10 90 600 af stang, Ø mm A C1s = 860 C Kølekurve Hårdhed No. HV10 sek. T 800 500 1 649 1 2 634 31 3 613 105 4 592 316 5 585 526 6 421 1052 7 274 2101 8 206 4204 TTT-GRAF Austenitiseringstemperatur 1030 C. Holdetid 30 minutter. F C 2000 1100 1800 1000 A C1f = 980 C 1600 1400 1200 1000 800 600 400 200 900 800 700 600 500 400 300 200 100 Martensit Bainit Perlit 1 10 100 1 000 10 000 100 000 Sekunder A C 1s = 860 C Temp. Tid Hårdhed C timer HV10 800 16.7 173 750 1.8 199 700 0.5 218 650 2.3 240 600 18.3 268 550 18.0 542 500 15.3 613 350 73.6 649 300 7.9 560 275 0.4 606 250 17.2 536 1 10 100 1 000 Minutter 1 10 100 Timer 6
Bearbejdningsdata De anførte bearbejdningsdata, som er udarbejdet på Uddeholms laboratorium, er vejledende og skal tilpasses den lokale maskinpark. Hårdmetalbor Type af bor Bearbejdnings- Korthuls- Fast Loddet data bor hårdmetal hårdmetal 1) Drejning (vc) m/min. 210-230 150-200 80-100 55 70-80 60 Bearbejdningsdata (vc) m/min. Tilspænding (f) mm/omdr. Drejning med Drejning hårdmetal med hårdmetal Sletdrejning Skrubdrejning Skrub- Sletdrejning Sletdrejning drejning med HSS 160-210 140-170 210-260 170-22018-23 0,2-0,4 0,3-0,6 0,05-0,2 <0,3 0,05-0,3 Tilspænding (f) mm/omdr. 0,05-0,25 0,03-0,10 2) 0,10-0,25 2) 0,15-0,25 2) 1) Bor med udskiftelig eller påloddet hårdmetalsplatte 1) Bor med indvendig kølekanal og en loddet hårdmetal 2) platte Afhængig dvs. af Coromant bordiameter Delta eller Sumitomo multi-bor 2) Afhængig af bordiameter Spåndybde (ap) mm 2-42-6 0,5-2 <2 0,5-3 ISO bearbejd- P20-P30 P10 P20-P30 P10 ningsgruppe Belagt Belagt Belagt Belagt _ hårdmetal hårdmetal hårdmetal hårdmetal eller keramik eller keramik Boring HSS spiralbor Bordiameter mm (Vc) m/min. Tilspænding (f) mm/omdr. -5 12-14* 14* 0,05-0,10 0,08-0,20 5-10 12-14* 14* 0,10-0,20 0,20-0,30 10-15 12-14* 14* 0,20-0,30 0,30-0,35 15-20 12-14* 14* 0,30-0,35 0,35-0,40 Form i Stavax ESR til fremstilling af glasklar plastskål. Fræsning *) For TIN-belagte HSS-bor vc ~ 20-22 m/min. m/min. Dimensionsstabilitet efter anløbning Dimensionsændring % +0,16 +0,12 +0,08 +0,04 0-0,04-0,08-0,12 100 200 300 400 500 600 700 Anløbningstemperatur C Bemærk: Målændringerne ved hærdning og anløbning skal lægges sammen. Anbefalet bearbejdningstillæg 0,15% Plan - og kantfræsning Fræsning med Fræsning Bearbejdnings- hårdmetal med HSS data Grov- Slet- Sletfræsning fræsning fræsning (vc) m/min. Tilspænding (fz) mm/tand Spåndybde (ap) mm ISO bearbejdningsgruppe 180-260 260-300 30 0,2-0,4 0,1-0,2 <0,1 2-5 2-4 0,5-2 <2 <2 P20-P40 P10-P20 Belagt Belagt hårdmetal hårdmetal eller keramik
Stavax ESR Pindfræsning Bearbejdningsdata (vc) m/min. Tilspænding (fz) mm/tand ISO bearbejdningsgruppe 1) For TIN-belagte endefræsere vc ~ 45-50 35 m/min. m/min. 2) Afhængig af spalte eller sidefræsning og skærediameter. Slibning Generelle data for slibeskiver. Yderligere information er til rådighed i Uddeholms brochure Slibning af værktøjsstål. Type af slibning Planslibning (baneslibning) Planslibning (segment) Blødglødet tilstand A 46 HV A 24 GV Hærdet tilstand A 46 HV GV A 36 GV Rundslibning A 46 LV A 60 KV JV Hulslibning A 46 JV A 60 IV Profilslibning A 100 LV A 120 KV JV Svejsning Fast hårdmetal Type af fræsere Vendeskær hårdmetal Svejsning af Stavax ESR kræver, at der tages hensyn til følgende: HSS 120-150 80 150-200 170-230 25-30 1) 1) 0,03-0,20 0,01-0,2 2) 2) 0,06-0,2 0,08-0,2 2) 2) 0,01-0,3 0,05-0,35 2) 2) K20, _ P40 P20-P30 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 Svejsemetode TIG temperatur materiale svejsning Arbejdstemperatur Svejsning 200-250 C STAVAX med belagte 200-250 C 52-54 HRC WELD Tilsatsmateriale elektroder STAVAX TIG WELD TIG svejsning 200-250 C STAVAX 52-56 52-54 HRC Hårdhed efter TIG-WELD 54-56 HRC svejsning Blødglødet tilstand Blødglødet tilstand Fotoætsning Stavax ESR har et lavt indhold af slagger og er derfor egnet til fotoætsning. På grund af den gode korrosionsbestandighed hos Stavax ESR må der dog anvendes en specialproces. Polering Varmebehandling efter svejsning: Varmebehandling efter svejsning Hærdet tilstand Anløb ved en temperatur Hærdet tilstand 10-20 C lavere end den Anløb værktøjet ved en tem- tidligere andvendte peratur der er 10-20 C lavere end den tidligere anvendte Beskyt mod afkulning og Beskyt gennemvarm værktøjet i til mod 890 C. afkulning og Afkøles gennemvarm i ovn med det til 10 C 790 C, pr. holdetid 2 timer. Derefter afkølning i ovn med 10 C pr. time til time til 850 C. Derefter 650 C, afkøles hvorefter med 20 C der køles pr. time i fri luft. til 700 C, hvorefter der afkøles i fri luft. Stavax 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 step og ikke starte en polering på for grov en slebet overflade. Det er vigtigt at afbryde poleringen når den sidste rest fra den forrige overflade er væk. Mere deltaljerede instruktioner om poleringsteknikker kan fås i brochuren Polering af formværktøj.
For yderligere information Kontakt Uddeholm for yderligere information om stålvalg, varmebehandling og anvendelsesområder for Uddeholms værktøjsstål. Tlf. 75 51 70 66. Februar Maj 20102001