CorroPlast der Kunststoffformenstahl für korrosionsbeständige Formrahmen / ch thyssenkrupp Materials Schweiz

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1 CorroPlast der Kunststoffformenstahl für korrosionsbeständige Formrahmen / ch

2 Grundlegendes Prinzip martensitaushärtbarer Stähle Wärmebehandlung Lösungsglühen 850 C bis 1050 C Auslagern zwischen 480 C und 600 C Legierungszusammensetzung geringer C-Gehalt Hauptlegierungselement Ni, Cr ausscheidungshärtende Elemente Cu, Al, Mo Schwefelzusatz PH (precipitation hardening) Kunststoffformenstähle Mikrogefüge martensitisch-bainitisch geringer Carbidgehalt intermetallische Phasen Mangansulfid Eigenschaften Härte, Druckfestigkeit, Zähigkeit, Polierbarkeit, Schweiß- und Zerspanbarkeit, Korrosionsbeständigkeit 2

3 Chemische Zusammensetzung Analyse CorroPlast 2294 C 0,05 Si 0,30 Mn 1,30 S 0,15 Cr 12,5 Nb + Lieferhärte ~ 300 HB Alternative zu Werkstoff-Nr

4 Vorteile (im Vergleich zu THYROPLAST-2085) verbesserte Zerspanbarkeit (Schwefelgehalt, Carbidausscheidungen ) verbesserte Beständigkeit gegen Schwitz- und Kühlwasser verbesserte Zähigkeit verbesserte Wärmeleitfähigkeit verbesserte Schweißbarkeit und Erodierbarkeit deutlich geringere Eigenspannungen (verzugsärmer) 4

5 Gefügeausbildung V=100:1 THYROPLAST-2085 Hochangelassenes Vergütungsgefüge Härte: HB CorroPlast 2294 Auslagerungsgefüge Härte: ~300 HRC V=500:1 5

6 Verschleiß in mm Verschleiß in mm Neuer Kunststoffformenstahl CorroPlast Zerspanbarkeit 0.20 THYROPLAST CorroPlast Schnittgeschwindigkeit: 22,6 m/min Vorschub: 0,033 mm/u Spantiefe 1,5 mm Fräsw eg in mm Fräsw eg in mm Werkzeugverschleiß beim Fräsen mit HSS-Einschneidfräsern (Einschneidfräser , Durchmesser: 10 mm) 6

7 Zerspanbarkeit THYROPLAST-2085 CorroPlast 2294 Schnittgeschwindigkeit: 12 m/min Vorschub: 0,12 mm/u Bohrtiefe 24 mm mit Kühlung Werkzeugverschleiß beim Bohren mit HSS-Bohrern (Wendelbohrer , Durchmesser: 8 mm) 7

8 Zerspanbarkeit Vorfräsen Fertigfräsen THYROPLAST HB CorroPlast HB Schleifen Bohren Gewindeschneiden geschätzte Zunahme durch die heute niedrigere Härte Zerspanbarkeit in % Ergebnisse aus Zerspanungsversuchen von Kunden 8

9 Zerspanungsparameter Zerspanungsparameter, Härte HB Variable Parameter Kappa 90 Wälz/Nutfräsen Kappa 45 Planfräsen Rundplatte Bohren Werkzeug ø 25 mm ø 120 ø 66 VHM Schneidstoff K 15 P 40 besch. P 40 besch. Ø 17,5 Schnittgeschwindigkeit Zahnvorschub Schnitttiefe Schnittbreite Vc [m/min] fz [mm} ap [mm] ae [mm] ,3 0,7 0,6 0,2 5,0 2,0 2,0 55,0 25,0 100,0 45,0 17,5 Stabilität von Maschine, Einspannung und Werkstück Gemittelter Verschleißunterschied nach der Bearbeitung von CorroPlast 2294 und (ermittelt mit den o. g. Parametern) = 100 % CorroPlast = ~ 50% 9

10 Korrosionswiderstand THYROPLAST-2085 CorroPlast 2294 Eintauchversuch, 6 Zyklen, 3% NaCl-Lösung (1 Zyklus: 6h Tauchen, 6h Trocknen an Luft) 10

11 Korrosionswiderstand THYROPLAST-2085 CorroPlast 2294 geschliffen 500er Korn poliert geschliffen 500er Korn poliert Schwitzwassertest, 16 Zyklen, destilliertes Wasser (1 Zyklus: 8h Warmphase 40 C, 16h Trockenphase RT) 11

12 Wärmeleitfähigkeit in W/mK Neuer Kunststoffformenstahl CorroPlast Wärmeleitfähigkeit CorroPlast 2294 THYROPLAST Prüftemperatur in C 12

13 Schweißbarkeit Schweißzone Wärmeeinflusszone Unbeeinflusste Zone C = 0,33 % HRC: Eigenspannungen (Druck- / Zug, schematisch) σ 13

14 Schweißbarkeit Schweißzone Wärmeeinflusszone Unbeeinflusste Zone CorroPlast 2294 C = 0,05 % HRC: Eigenspannungen (Druck- / Zug, schematisch) σ 14

15 Zusammenfassung - Vergleich zu resp S erhöhte Korrosionsbeständigkeit (in unterschiedlichen Säurelösungen) deutlich verbesserte Bearbeitbarkeit vergleichbare Wärmeleitfähigkeit bessere Formbeständigkeit deutlich verbesserte Schweissbarkeit geringer Carbidgehalt verbesserte Zähigkeit 15

16 Besten Dank für Ihre Aufmerksamkeit AG Industriestrasse 20 / Bronschhofen CH-9501 Wil/SG Tel Fax

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