KALTARBEITSSTAHL COLD WORK TOOL STEEL

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1 KALTARBEITSSTAHL COLD WORK TOOL STEEL

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3 Qua li ta ti ver Vergleich der wich tigs ten Ei gen schafts merk ma le Qua li ta ti ve com pa ri son of the ma jor steel pro per ties Marke / Grade BÖHLER Ver schleiß wi der stand ab ra siv Wear re sis tan ce ab ra si ve Ver schleiß wi der stand ad hä siv Wear re sis tan ce ad he si ve Zä hig keit Toughness Be ar beit bar keit Ma chi na bi li ty Maß hal tig keit bei der Wär me be hand lung Di men sio nal sta bi li ty in heat tre at ment K100 K105 K107 K110 K190 MICROCLEAN K245 K305 K306 K329 K340 ECOS TAR K350 K455 K460 K510 K600 K605 K720 K990 Die Ta bel le soll ei nen Anhalt für die Aus wahl von Stäh len bie ten. Sie kann jedoch die un - terschiedlichen Be an spru chungs ver hält nis - se für ver schie de ne Ein satz ge bie te nicht be - rücksichtigen. Unser tech ni scher Beratungsdienst steht Ih - nen für alle Fragen der Stahlverwendung und -verarbeitung je der zeit zur Ver fü gung. This table is in ten ded to fa ci li ta te the steel choi ce. It does not, ho we ver, take into ac - count the various stress con di tions imposed by the different types of application. Our technical consultancy staff will be glad to assist you in any que stions concerning the use and pro ces sing of steels. 3

4 Ei gen schaf ten Stan dard mar ke der maßänderungsarmen, le de bu ri ti schen 12%-igen Chromstähle. Pro per ties Stan dard grade of dimensionally stable le - de bu ri tic, high car bon, high chro mi um (12%) tool steels. Ver wen dung Schneid- und Stanz werk zeu ge: Vor wie gend Stem pel für Hoch lei stungs - schnitte und sehr kom pli zier te Fol ge- und Gesamtschnitte, vor al lem für die Elektroin - du strie, Be schlag tei leer zeu gung, Kon ser - ven do sen- u. Kar ton agen in du strie, Uhrenin - du strie, Sä ge zahn schnit te, auch Scha beund Re pas sier werk zeu ge für größ te Stück - zahlen, hoch be an spruch te Stem pel für alle Ar ten von Stanzwerkzeugen, Schermesser ho her Schnittleistung zum Schneiden von Ble chen bis etwa 4 mm Di cke, Ab grat werk - zeu ge, Mes ser für Draht stif te-erzeugung usw. Span ab he ben de Werk zeu ge: Räum na deln, Messer für die Stahl wol le fer ti - gung, hoch be an spruch te Holz be ar bei - tungs werk zeu ge. Werk zeu ge zur span lo sen Form ge bung: Ge win de walz ba cken und -rol len, Bör delund Sickenrollen, Stem pel und Matrizen für die Kalt mut ter-fertigung, Drück- und Preß - werk zeu ge, Tief zieh werk zeu ge, Fließ preß - werkzeuge zum Verarbeiten von Leichtme - tallegierungen und Stahl, Ein senkpfaf fen für die Herstellung von Kunst stoff or men, Rän - delwerkzeuge, Zieheisen für Draht zug, Zieh - ma tri zen und Ziehstop fen für Rohr- und Stan gen zug, Dor ne zum Kalt pil gern von Stahl roh ren, Hämmer zur Nadelherstellung (Na del re du zier ba cken). Ap pli ca ti on Blanking, pun ching, shearing: Punches for high duty and com pli ca ted pro - gres si ve and integral cut ting dies, mainly for industries ma king electrical equipment, fit - tings, card bo ard, preserve cans, and wat - ches; saw teeth cutting dies, scra ping and trim ming tools for ma xi mum pro duc ti on runs, highly stressed for all types of cutting tools, high performance shear bla des for cutting sheet of up to 4 mm thickness, de - burring tools, and cut ters for wire nail manu - fac tu re. Machining: Broa ches, cut ters for steel wool production, high duty woodworking tools. Sha ping: Thre ad rolling dies, flanging and beading dies, pun ches and dies for cold nut manu - facture; tools for spin ning, pres sing, deep dra wing, and cold ex tru si on of light al loys and steel; mas ter hobs for ma king plas tic moulds, knurling tools, wire drawing dies, man drels and dies for tube and rod drawing, man drels for the cold pil ger rol ling of steel tu bes, ham mers and re du cing dies for need le ma nu fac tu re. 4

5 Ver schleiß fes te Werk zeu ge und Bau tei le: Preßwerkzeuge zum Verarbeiten stark ver - schleißender keramischer Stof fe, Form plat - ten für die Zie gel in du strie und zur Fertigung für feu er fes ter Steine, Preßwerkzeuge für die phar ma zeu ti sche Industrie, Füh rungs büch - sen für Automaten, Füh rungs ein sät ze für spit zen lo se Schleif ma schi nen, Stu fen schei - ben und Rin ge für Draht zieh ma schi nen, Sandstrahldüsen, Werkzeuge für die Sinter - industrie. Meß zeu ge Warm ar beits werk zeu ge: Hoch be an spruch te Ham mer ker ne für die Sen sen- und Si chel er zeu gung so wie für Schnell schlag häm mer zum Aus schmie den har ter oder hoch le gier ter Stähle, ferner für Fertigwalzköpfe bei Ringwalzen, Warm zieh - ringe u. dgl. Wear re si sting tools and com po nents: Press tools for the pro ces sing of highly abra - si ve ce ra mic materials, liner pla tes for the brick industry and for making refractories, press tools for the phar ma ceu ti cal industry, automatic lathe guide sleeves, guide bars in cen ter less grin ding machines, cone pul leys and rings for wire drawing machines, sand - blast nozzles, and tools for the powder me tal industry. Mea su ring tools Hot work tools: High duty hammer cores for the ma nu fac tu - re of scythes and sick les, and for fast hitting hammers used to forge hard or high alloy steels; tyre mill fi nis hing rolls, hot drawing rings etc. Che mi sche Zusammensetzung Chemical com po si ti on (Anhaltswerte in %) (aver age %) C Si Mn Cr 2,00 0,25 0,35 11,50 Nor men Stan dards EN / DIN AISI UNS BS <1.2080> ~D3 ~T30403 ~BD3 X210Cr12 UNE AFNOR JIS GOST F5212 Z200C12 ~ SKD1 ~ Ch12 X210Cr12 UNI X205Cr12 KU 5

6 Warm form ge bung Schmie den: 1050 bis 850 C Langsame Abkühlung im Ofen oder in wär - meisolierendem Ma te ri al. Hot forming Forging: 1050 to 850 C Slow coo ling in furnace or ther moin su la ting ma te ri al. Wärmebehandlung Heat treatment Weich glü hen: 800 bis 850 C Geregelte lang sa me Ofen ab küh lung mit 10 bis 20 C/h bis ca. 600 C, weitere Abkühlung in Luft. Härte nach dem Weich glü hen: max. 248 HB. Span nungs arm glü hen: ca. 650 C Lang sa me Ofen ab küh lung. Zum Span - nungsabbau nach umfangreicher Zer spa - nung oder bei komplizierten Werkzeugen. Hal te dau er nach voll stän di ger Durch wär - mung 1-2 Stun den in neutraler Atmosphäre. Här ten: 940 bis 970 C Öl, Warmbad (220 bis 250 C oder 500 bis 550 C), Druck luft- oder Lufthärtung bis max. 25 mm Dicke bei Härtetemperaturen an der oberen Gren ze möglich. Hal te dau er nach voll stän di gem Durchwär - men 15 bis 30 Mi nu ten. Erzielbare Här te: HRC. An las sen: Langsames Er wär men auf An lass tem pe ra - tur unmittelbar nach dem Härten/Verweil - dauer im Ofen 1 Stunde je 20 mm Werk - stück di cke, je doch min de stens 2 Stun - den/luftabkühlung. Richtwerte für die erreichbare Härte nach dem An las sen bit ten wir dem Anlassschau - bild zu ent neh men. In bestimmten Fällen ist es zweckmäßig mit abgesenkter An lass tem - peratur und verlängerter Haltedauer vorzu - ge hen. Annealing: 800 to 850 C Slow controlled cooling in furnace at a rate of 10 to 20 C/hr down to ap prox. 600 C, further cooling in air. Hardness after annealing: max. 248 HB. Stress relieving: approx. 650 C Slow coo ling in fur na ce; in ten ded to re lie ve stresses set up by ex ten si ve machining, or in complex shapes. After through hea ting, hold in neutral at - mo sphe re for 1-2 hours. Har de ning: 940 to 970 C Oil, salt bath (220 to 250 C or 500 to 550 C), compressed or still air if thick ness does not ex ceed 25 mm and if hardening temperature is on the upper side of the range. Hol ding time after temperature equa li za ti on: 15 to 30 mi nu tes. Obtainable hard ness: HRC. Tem pe ring: Slow heating to tem pe ring temperature im - mediately after har de ning/time in furnace 1 hour for each 20 mm of workpiece thick ness but at least 2 hours/coo ling in air. For average hardness fi gu res to be ob tai ned please re fer to the tem pe ring chart. For cer tain cases we recommend to re du ce tempering temperature and increase hol - ding time. 6

7 An lass schau bild: Här te tem pe ra tur: 950 C C Pro ben quer schnitt: Vkt. 20 mm Tem pe ring chart: Hardening temperature: 950 C C Spe ci men size: squa re 20 mm Wär me be hand lungs sche ma Heat treatment sequence Reparaturschweißen Repair welding Die Gefahr von Rissen bei Schweiß ar bei ten ist, wie allgemein bei Werk zeug stäh len, vor - han den. Sollte ein Schweißen unbedingt er - forderlich sein, bit ten wir Sie, die Richt li nien Ih res Schweiß zu satz werk stoff her stel lers zu be ach ten. There is a general ten den cy for tool steels to de ve lop cracks af ter welding. If wel ding can not be avoi ded, the in struc - tions of the appropriate wel ding elec tro de manufacturer should be sought and follo - wed. 7

8 Maß än de rung Die Maßänderung beim Härten hängt von der Lage der Werkzeuge in be zug auf die Haupt ver for mungsrichtung (lie gen de oder ste hen de Faser), von den Ab mes sun gen und der Form sowie der Härtetemperatur und dem Här te mit tel ab. Maß än de rung von Platten mit lie gen der Fa - ser bei Öl- und Luft här tung. Plattenabmessung: 300 x 150 x 20 mm. Size change In hardening, size change depends on the di rec ti on of grain flow in tools and dies (lon - gi tu di nal, i.e. in the main di rec ti on of rolling, or transverse), on di men sions, sha pe, quen - ching, temperature, and quenchant. Size change in high car bon, high chromium die blanks with lon gi tu di nal grain flow, oil vs. air har de ning. Spe ci men size: 300 x 150 x 20 mm. Maß än de rung von Platten mit stehender Fa - ser bei Öl- und Luft här tung. Size change in high car bon, high chromium die blanks with vertical grain flow, oil vs. air har de ning. 8

9 Durch die Härtetemperatur ist es möglich, den Restaustenitanteil und damit die Volu - men zu nah me zu beeinflussen, ohne daß die Härte wesentlich sinkt. Hardening temperature affords con trol of re - tai ned aus te ni te, thus of increase in volu - me, with no appreciable loss of hard ness. Abhängigkeit der Härte, des Rest aus te nit ge halts und der Maß än de rung in Längs- und Querrich - tung von der Här te tem pe ra tur. Härtemittel: Öl Probenabmessung: Ø 20 x 100 mm (entnommen aus 20 mm di cken Flachs tahl). Hard ness, re tai ned austenite, and size chan ge length wi se and crosswise as a function of harde - ning tem pe ra tu re. Quenchant: Oil Spe ci men size: Ø 20 x 100 mm (machined from 20 mm thick flats). Beim An las sen tritt im Ver gleich zum ge här - te ten Zustand eine wei te re Maßänderung auf. Tem pe ring from the as-quenched con di ti on cau ses further size change. Maßänderung beim An las sen nach dem Här ten Dimensional change during tem pe ring after hardening 9

10 ZTU-Schaubild für kon ti nu ier li che Ab küh lung Continuous coo ling CCT cur ves Chemische Zusammensetzung % C Si Mn Cr Ni W Che mi cal com po si ti on % 1,98 0,19 0,32 11,84 0,18 0,05 Austenitisierungstemperatur: 950 C Haltedauer: 30 Mi nu ten Härte in HV Gefügeanteile in % 0, Abkühlungsparameter, d. h. Ab - küh lungs dau er von 800 C bis 500 C in s x K/min...Abkühlungsgeschwindigkeit in K/min im Bereich von 800 C bis 500 C Austenitising tem pe ra tu re: 950 C Hol ding time: 30 minutes Vickers hardness pha se per cen ta ges coo ling parameter, i.e. duration of coo ling from 800 C to 500 C in s x K/min...cooling rate in K/min in the 800 C to 500 C ran ge Ge fü ge men gen schau bild Quantitative phase dia gram Lk... Le de bu rit kar bid / Ledeburite car bi de RA... Rest aus te nit / Residual aus te ni te A... Aus te nit / Austenite M... Mar ten sit / Martensite P... Perlit / Perlite K... Kar bid / Car bi de Ölabkühlung / Oil cooling - - Luft ab küh lung / Air cooling 1... Werk stück rand / Edge or face 2... Werkstückzentrum / Core 10

11 Iso ther mi sches ZTU-Schaubild Iso ther mal TTT curves Chemische Zusammensetzung % C Si Mn Cr Ni W Che mi cal com po si ti on % 1,98 0,19 0,32 11,84 0,18 0,05 Austenitisierungstemperatur: 950 C Haltedauer: 30 Mi nu ten Austenitising tem pe ra tu re: 950 C Hol ding time: 30 minutes Ab hän gig keit der Kernhärte und der Ein här te tie fe vom Werkstückdurch - mes ser In flu en ce of work dia me ter on core hard ness and hardness pe ne tra ti on Här te tem pe ra tur: 950 C Här te mit tel: Öl Har de ning tem pe ra tu re: 950 C Quenchant: Oil 11

12 Bearbeitungshinweise (Wär me be hand lungs zu stand weich ge glüht, Richt wer te) Dre hen mit Hartmetall Schnittiefe mm 0,5 bis 1 1 bis 4 4 bis 8 über 8 Vorschub mm/u 0,1 bis 0,3 0,2 bis 0,4 0,3 bis 0,6 0,5 bis 1,5 BÖH LE RIT- Hart me tall sor te SB10,SB20 SB10,SB20,EB10 SB30,EB20 SB30,SB40 ISO - Sorte P10,P20 P10,P20,M10 P30,M20 P30,P40 Schnitt ge schwin dig keit, m/min Wen de schneid plat ten Standzeit 15 min 210 bis bis bis bis 45 Gelötete Hartmetallwerkzeuge Standzeit 30 min 150 bis bis bis bis 35 Be schich te te Wendeschneidplatten Standzeit 15 min BÖHLERIT ROY AL 321/ISO P20 bis 210 bis 180 bis 130 bis 80 BÖHLERIT ROY AL 331/ISO P35 bis 140 bis 140 bis 100 bis 60 Schneidwinkel für ge lö te te Hart me tall werk zeu ge Frei win kel 6 bis 8 6 bis 8 6 bis 8 6 bis 8 Spanwinkel 6 bis 12 6 bis 12 6 bis 12 6 bis 12 Nei gungs win kel Dre hen mit Schnell ar beits stahl Schnittiefe mm 0,5 3 6 Vorschub mm/u 0,1 0,4 0,8 BÖHLER/DIN-Sorte S700 / DIN S Schnitt ge schwin dig keit, m/min Standzeit 60 min 30 bis bis bis 10 Spanwinkel Frei win kel Nei gungs win kel Fräsen mit Messerköpfen Vorschub mm/zahn bis 0,2 0,2 bis 0,4 Schnitt ge schwin dig keit, m/min BÖHLERIT SBF / ISO P bis bis 60 BÖHLERIT SB40 / ISO P bis bis 40 BÖHLERIT ROY AL 635/ISO P bis bis 85 Boh ren mit Hartmetall Bohrerdurchmesser mm 3 bis 8 8 bis bis 40 Vorschub mm/u 0,02 bis 0,05 0,05 bis 0,12 0,12 bis 0,18 BÖHLERIT / ISO-Hartmetallsorte HB10/K10 HB10/K10 HB10/K10 Schnitt ge schwin dig keit, m/min 50 bis bis bis 35 Spit zen win kel 115 bis bis bis 120 Frei win kel

13 Recommendation for ma chi ning (Condition annealed, average values) Turning with carbide tipped tools depth of cut mm 0,5 to 1 1 to 4 4 to 8 over 8 feed, mm/rev. 0,1 to 0,3 0,2 to 0,4 0,3 to 0,6 0,5 to 1,5 BÖHLERIT grade SB10,SB20 SB10,SB20,EB10 SB30,EB20 SB30,SB40 ISO grade P10,P20 P10,P20,M10 P30,M20 P30,P40 cutting speed, m/min indexable carbide in serts edge life 15 min 210 to to to to 45 bra zed carbide tip ped tools edge life 30 min 150 to to to to 35 hard fa ced in dex ab le carbide in serts edge life 15 min BÖHLERIT ROY AL 321/ISO P25 to 210 to 180 to 130 to 80 BÖHLERIT ROY AL 331/ISO P35 to 140 to 140 to 100 to 60 cutting angles for bra zed car bi de tip ped tools clearance an gle 6 to 8 6 to 8 6 to 8 6 to 8 rake an gle 6 to 12 6 to 12 6 to 12 6 to 12 angle of in cli na ti on Turning with HSS tools depth of cut, mm 0,5 3 6 feed, mm/rev. 0,1 0,4 0,8 HSS-grade BOH LER/DIN S700 /S cutting speed, m/min edge life 60 min 30 to to to 10 rake an gle clearance an gle angle of in cli na ti on Mil ling with carbide tipped cutters feed, mm/tooth to 0,2 0,2 to 0,4 cutting speed, m/min BÖHLERIT SBF / ISO P to to 60 BÖHLERIT SB40 / ISO P to to 40 BÖHLERIT ROY AL 635/ISO P to to 85 Dril ling with carbide tipped tools drill diameter, mm 3 to 8 8 to to 40 feed, mm/rev. 0,02 to 0,05 0,05 to 0,12 0,12 to 0,18 BÖHLERIT / ISO-grade HB10/K10 HB10/K10 HB10/K10 cutting speed, m/min 50 to to to 35 top angle 115 to to to 120 clearance an gle

14 Phy si ka li sche Eigenschaften Phy si cal pro per ties Dichte bei / Density at...20 C...7,70...kg/dm 3 Wärmeleitfähigkeit bei / Thermal conductivity at...20 C...20,0...W/(m.K) Spezifische Wärme bei / Spe ci fic heat at...20 C J/(kg.K) Spez. elektr. Widerstand bei / Electrical resistivity at...20 C...0,65...Ohm.mm 2 /m Elas ti zi täts mo dul bei / Mo du lus of elasticity at...20 C x 10 3.N/mm 2 Wärmeausdehnung zwischen 20 C und... C, 10-6 m/(m.k) bei Thermal Ex pan si on bet ween 20 C and... C, 10-6 m/(m.k) at Tem pe ra tur / Tem pe ra tu re 10-6 m/(m.k) 100 C 10,5 200 C 11,0 300 C 11,0 400 C 11,5 500 C 12,0 600 C 12,0 Für An wen dun gen und Ver ar bei tungs schrit te, die in der Produktbeschreibung nicht ausdrücklich er wähnt sind, ist in je dem Ein zel fall Rücksprache zu hal ten. As regards ap pli ca tions and pro ces sing steps that are not ex press ly mentioned in this pro duct description/data sheet, the cus to mer shall in each individual case be required to consult us. 14

15

16 Überreicht durch: Your part ner: BÖHLER EDELSTAHL GMBH & CO KG MARIAZELLER STRASSE 25 POSTFACH 96 A-8605 KAPFENBERG/AUSTRIA TELEFON: (+43) 3862/ TELEFAX: (+43) 3862/ Die Angaben in die sem Prospekt sind un ver bind lich und gelten als nicht zu ge sagt; sie die nen viel mehr nur der all ge mei nen In for ma ti on. Die se Angaben sind nur dann ver bind lich, wenn sie in einem mit uns abgeschlossenen Ver trag ausdrücklich zur Be din gung gemacht wer den. Bei der Herstellung unserer Pro duk te wer den keine ge sund heits- oder ozon schä di gen den Sub stan zen verwendet. The data contained in this bro chu re is merely for ge ne ral information and therefore shall not be bin ding on the com pa ny. We may be bound only through a contract explicitly stipulating such data as bin ding. The manufacture of our products does not in vol ve the use of substances de tri men tal to he alth or to the ozone layer. K100 DE EM-WS

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