ORVAR 2 Microdized. Warmarbeitsstahl

Transkript

1 ORVAR 2 Warmarbeitsstahl

2 Die Angaben in dieser Broschüre basieren auf unserem gegenwärtigen Wissensstand und vermitteln nur allgemeine Informationen über unsere Produkte und deren Anwendungsmöglichkeiten. Sie können nicht als Garantie ausgelegt werden weder für die spezifischen Eigenschaften der beschriebenen Produkte noch für die Eignung für die als Beispiel genannten Anwendungsmöglichkeiten. 2

3 Allgemeines ORVAR 2 ist ein Chrom-Molybdän-Vanadium legierter Stahl, der folgende Eigenschaften aufweist: Hohen Verschleißwiderstand sowohl bei niedrigen als auch bei hohen Temperaturen Hohe Zähigkeit und Duktilität Gleichbleibend gute Zerspanbarkeit und Polierfähigkeit Gute Warmfestigkeit und Beständigkeit gegen thermische Ermüdung Ausgezeichnete Durchhärteeigenschaften Sehr gute Maßbeständigkeit. Anwendungsgebiete STRANGPREßWERKZEUGE Aluminium, Magnesium- Kupfer- Rostfreier Formteil legierungen legierungen Stahl HRC HRC HRC Matrizen Stützwerkzeuge, Matrizenhalter, Büchsen, Preßscheiben, Stempel Austenitisierungstemperatur (ca.) 12 C 13 C 13 C Richt- C Si Mn Cr Mo V analyse %,39 1,,4 5,3 1,3,9 Norm W.-Nr , AISI H13 KUNSTSTOFFORMEN Lieferzustand Farbkennzeichnung Weichgeglüht auf ca. 185 HB Orange/violett Anwendung Austenitisierungstemp. (ca) HRC Spritzgießen von Thermoplasten; C große Serien- Anlassen 25 C oder längen C 48 5 Pressen von Teilen mit höheren Oberflächenanforderungen aus C Thermoplasten Anlassen 25 C 5 52 WEITERE ANWENDUNGSGEBIETE Anwendung Austenitisierungstemp. HRC Hochbeanspruchte Kaltarbeitswerkzeuge für Lochen, 1 13 C Schrottscheren Anlassen 25 C 5 52 Warmscheren 1 13 C Anlassen 25 C 5 52 oder C 46 5 Schrumpfringe (z.b. für Hart- 12 C metallwerkzeuge) Anlassen C 45 5 Verschleiß- 12 C Kern beständige Teile Anlassen 56 C 5 Nitrieren Randschicht ~1 HV 1 Für Anwendungen, bei denen extrem hohe Zähigkeit und Duktilität verlangt werden, z.b. bei Druckgießformen, Schmiedegesenken wird der Hochleistungs-Warmarbeitsstahl mit der W.-Nr , ORVAR SUPREME, empfohlen. 3

4 Eigenschaften PHYSIKALISCHE EIGENSCHAFTEN Gehärtet und angelassen auf 45 HRC. Werte bei Raumtemperatur und erhöhten Temperaturen. Temperatur 2 C 4 C 6 C Dichte kg/m Elastizitätsmodul N/mm Wärmeausdehnungskoeffizient pro C von 2 C 12,6 x ,2 x 1-6 Wärmeleitfähigkeit W/m C MECHANISCHE EIGENSCHAFTEN Ungefähre Zugfestigkeitswerte bei Raumtemperatur. Härte 52 HRC 45 HRC Bruchfestigkeit, Rm N/mm kp/mm Streckgrenze, Rp,2 N/mm kp/mm Wärmebehandlung WEICHGLÜHEN Den Stahl vor Oxydation schützen und auf 85 C durchwärmen. Dann im Ofen um ca. 1 C pro Stunde bis auf 65 C und anschließend an der Luft abkühlen. SPANNUNGSARMGLÜHEN Nach der Grobbearbeitung soll das Werkzeug auf 65 C durchgewärmt und 2 Stunden auf dieser Temperatur gehalten werden. Langsam auf 5 C abkühlen, anschließend an der Luft. HÄRTEN Vorwärmtemperatur: Austenitisierungstemperatur: C, normalerweise 12 C. Temperatur Haltedauer* Ansprungshärte C Minuten HRC ± ±3 * Haltedauer = Zeitspanne des Haltens auf Härtetemperatur, beginnend mit dem Erreichen dieser Temperatur im Kern des Werkzeuges. Während des Härtens muß das Werkzeug vor Entkohlung und Oxydation geschützt werden. Warmfestigkeit ksi N/mm R m 12 1 Rp, Austenitisierungstemp. 12 C Anlaßtemperatur 61 C ABSCHRECKMITTEL Bewegte Luft/Luft Vakuumofen mit Gasüberdruck Warmbad (Salz oder Wirbelbett) bei ~2 C oder C für 1 1 Minuten, anschliessend Abkühlung an der Luft Warmes Öl. 2 % 1 Z 5 A C Prüftemperatur Strangpreßmatrize aus ORVAR 2 für ein Aluminiumprofil. 4

5 Anmerkung: Der Abschreckvorgang sollte bei 5 7 C unterbrochen und das Werkzeug dann sofort angelassen werden. Anlaßdiagramm Härte, HRC Einfluß der Anlaßdauer auf die Härte Härte, HRC Austenitisierungstemperatur 12 C Kerbschlagzähigkeit KU Joule Restaustenit 12 C 3 1 1,5 2,5 4 6, Anlaßdauer in Stunden Restaustenit % Ein Anlassen im Temperaturbereich von C wird normalerweise wegen der Anlaßsprödigkeit nicht empfohlen. Austenitisierungstemperatur 12 C ANLASSEN Die Anlaßtemperatur kann je nach gewünschter Härte dem Anlaßdiagramm entnommen werden. Es soll zweimal angelassen werden mit einer Zwischenkühlung auf Raumtemperatur. Die niedrigste Anlaßtemperatur beträgt 18 C. Die Mindesthaltezeit beträgt 2 Stunden. Im Bereich C soll nicht angelassen werden C Anlaßtemperatur (2h + 2h) 5 C 55 C 6 C 4 2 MAßÄNDERUNGEN WÄHREND DES HÄRTENS Probeplatte: 1 x 1 x 25 mm Breite Länge Dicke Abschreckmedium % % % Öl bei 1 C min.,8,6, max.,15,16 +,3 Luft bei 12 C min.,2,5 max. +,3 +,2 +,5 Vakuum/Inertgas min. +,1,2 +,8 bei 12 C max. +,2,4 +,12 Maßänderung % +,12 +,8 +,4,4,8,12 MAßÄNDERUNGEN WÄHREND DES ANLASSENS C F Anlaßtemperatur (1h + 1h) Anmerkung: Die Maßänderungen nach dem Härten und Anlassen sind zu addieren. NITRIEREN Durch Nitrieren entsteht eine harte Randschicht, die sehr verschleißfest ist. Die Nitrierschicht ist jedoch sehr spröde und kann reißen oder abplatzen, wenn sie Schlagbeanspruchungen oder plötzlichen Temperatur wechseln ausgesetzt wird. Je dicker die Schicht ist, desto größer ist das Risiko. Vor dem Nitrieren sollte das Werkzeug gehärtet und dann angelassen werden bei einer Temperatur, die mindestens 5 C über der Nitriertemperatur liegt. Nitrieren in Ammoniakgas bei 51 C oder Ionnitrieren in einer 75 % Wasserstoff/25 % Stickstoff- Gasmischung bei 48 C ergibt jeweils eine Oberflächenhärte von ~11 HV,2. Im allgemeinen wird das Ionnitrieren bevorzugt, da das N 2 -Potential genauer eingestellt werden kann; insbesondere kann vermieden werden, daß sich die sogenannte weiße Schicht bildet diese Schicht ist besonders unerwünscht bei Warmarbeitswerkzeugen. Ein sorgfältig ausgeführtes Gasnitrieren kann jedoch auch gute Ergebnisse erzielen. ORVAR 2 kann auch in einem speziellen Salzbad oder Gas nitrokarburiert werden. Dadurch wird eine Oberflächenhärte von 9 1 HV,2 erreicht. 5

6 NITRIERTIEFE Prozeß Zeit, Stunden Nitriertiefe, mm Gasnitrieren 1,12 bei 51 C 3,2 Plasmanitrieren 1,12 bei 48 C 3,18 Nitrokarburieren im Gas bei 58 C 2,5,11 im Salzbad bei 58 C 1,6 Eine Nitriertiefe >,3 mm wird für Warmarbeitswerkzeuge nicht empfohlen. ORVAR 2 kann auch im weichgeglühten Zustand nitriert werden. Die Härte und Nitriertiefe sind dann jedoch etwas geringer. Empfohlene Schnittdaten Die untenstehenden Zerspanbarkeitsdaten sind Richtwerte und müssen den jeweiligen örtlichen Voraussetzungen angepaßt werden. DREHEN Drehen mit Drehen mit Hartmetall Schnell- Schnitt- arbeitsstahl parametern Schruppen Schlichten Schlichten m/min Vorschub (f) mm/u,3,6,3,3 Schnittiefe (a p ) mm Bearbeitungsgruppe ISO P2 P3 P1 beschichtetes beschichte- Hartmetall tes Hartmetall oder Cermet BOHREN Spiralbohrer aus Schnellarbeitsstahl Bohrerdurchmesser Ø Vorschub (f) mm mm mm/u 5 17*,8, *,2, *,3, *,35,4 * Für beschichtete Schnellarbeitsstähle v c ~24 m/min. Hartmetallbohrer Bohrertyp Kühlkanalbohrer mit Schnitt- Wende- Vollhart- Hartmetallparametern plattenbohrer metall schneide 1) m/min Vorschub (f) mm/u,3,1 2),1,25 2),15,25 2) 1) Bohrer mit Kühlkanälen und einer angelöten Hartmetallschneide. 2) Abhängig von Bohrerdurchmesser. FRÄSEN Plan- und Eckfräsen Fräsen mit Fräsen mit Hartmetall Schnell- Schnitt- arbeitsstahl parametern Schruppen Schlichten Schlichten m/min Vorschub (f z ) mm/zahn,2,4,1,2,1 Schnittiefe (a p ) mm Bearbeitungsgruppe ISO P2 P4 P1 P2 beschichtetes beschichte- Hartmetall tes Hartmetall oder Cermet Schaftfräsen Fräsertyp Fräser mit Schnitt- Vollhart- Wendeschneid- Schnellparametern metall platten arbeitsstahl m/min ) Vorschub (f z ) mm/zahn,3,2 2),8,2 2),5,35 2) Bearbeitungsgruppe ISO K1, P4 P2, P3 1) Für beschichtete Schaftfräser aus Schnellarbeitsstahl v c ~45 m/min. 2) Abhängig von radialer Schnittiefe und vom Fräserdruchmesser. 6

7 SCHLEIFEN Allgemeine Schleifscheibenempfehlungen sind in der Tabelle zu finden. Weitere Informationen können der Uddeholm-Druckschrift Schleifen von Werkzeugstahl entnommen werden. Empfohlene Schleifscheiben Schleifverfahren weichgeglüht gehärtet Planschleifen A 46 HV A 46 GV Planschleifen (Segment) A 24 GV A 36 GV Rundschleifen A 46 LV A 6 JV Innenschleifen A 46 JV A 6 IV Profilschleifen A 1 LV A 12 JV Funkenerosive Bearbeitung Wenn der Stahl im gehärteten und angelassenen Zustand funkenerosiv bearbeitet wird, sollte das Werkzeug anschließend etwa 25 C unter der letztbenutzten Anlaßtemperatur nochmals angelassen werden. Schweißen Das Schweißen von Werkzeugstahl kann erfolgreich durchgeführt werden, wenn hierbei sorgfältig gearbeitet wird (erhöhte Arbeitstemperatur, Vorbereitung der Schweißnaht, Wahl des geeigneten Schweißzusatzwerkstoffes und Schweißverfahrens). Lichtbogen- Schweißmethode WIG handschweißen Arbeitstemperatur C C Schweißzusatz- QRO 9 QRO 9 werkstoff TIG-WELD WELD Härte nach dem Schweißen 5 55 HRC 5 55 HRC Wärmebehandlung nach dem Schweißen: In gehärtetem Anlassen bei 25 C unter der letzt- Zustand benutzten Anlaßtemperatur. In weichgeglühtem Den Stahl vor Oxydation schützen Zustand und auf 85 C durchwärmen. Dann im Ofen um ca. 1 C pro Stunde bis auf 65 C und anschließend an der Luft abkühlen. Hartverchromen Nach einem Hartverchromen sollte das Teil bei 18 C für 4 Stunden angelassen werden, um das Risiko einer Wasserstoffversprödung zu vermeiden. Fotoätzung ORVAR 2 ist besonders geeignet für das Fotoätzverfahren. Die Homogenität und der niedrige Schwefelgehalt von ORVAR 2 garantieren die exakte Reproduzierbarkeit des gewünschten Ätzmusters. Polieren ORVAR 2 weist eine gute Polierfähigkeit in gehärtetem und angelassenem Zustand auf. Nach dem Schleifen kann mit Diamantenpaste und Aluminiumoxid poliert werden. Typische Vorgehensweise: 1. Grobschleifen bis zu einer Korngröße von 18 bis Feinschleifen mit Schleifpapier oder Pulver bis Korngrößen von 4 bis Polieren mit 15 µm Diamantpaste mit weichem Holz oder Kunststoff. 4. Polieren mit 3 µm Diamantpaste auf weichem Holz oder Kunststoff. 5. Falls die Anforderungen an die Oberflächengüte besonders hoch sind, sollte 1 µm Diamantpaste als Poliermittel auf weichem Poliermittelträger verwandt werden. Weitere Informationen Bitte lassen Sie sich von Ihrer Uddeholm-Verkaufsstelle über die Auswahl, die Wärmebehandlung, die Anwendung und die Liefermöglichkeiten von Uddeholm-Werkzeugstählen informieren. Ausführlichere Informationen können der Uddeholm-Druckschrift Schweißen von Werkzeugstahl entnommen werden. 7