ORVAR SUPREME 2
Charakteristika ORVAR SUPREME je Cr-Mo-V legovaná nástrojová ocel, pro kterou jsou charakteristické tyto vlastnosti: Velmi dobrá odolnost proti náhlým tepelným změnám a tvoření trhlin za tepla Dobrá pevnost za tepla Vynikající houževnatost a tažnost v podélném a příčném směru Dobrá obrobitelnost a leštitelnost Výborná prokalitelnost Malá deformace při kalení Chemické složení Označení dle normy Dodávaný stav C 0,39 Si,0 Mn 0,4 Cr 5,2 Mo,4 Premium AISI H3, W.-Nr..2344 Měkce žíhané, cca 80 HB VYŠŠÍ ŽIVOTNOST NÁSTROJŮ V 0,9 Označení SUPREME znamená, že ocel získává speciální výrobní metodou a přesnými výrobními kontrolami vysoký stupeň čistoty a velmi jemnou strukturu. Kromě toho vykazuje ORVAR SUPREME v porovnání s konvenčně vyráběnou ocelí typu W.-Nr..2344 podstatně lepší izotropní vlastnosti. Tyto zlepšené izotropní vlastnosti mají zvláštní význam u nástrojů, které jsou vystaveny zvlášť vysokým mechanickým a tepelným namáháním, např. formy na tlakové lití, kovací nástroje a nástroje na protlačování. V praxi to znamená, že nástroje je možné tepelně zpracovat na vyšší tvrdost (+ až +2 ), bez toho, aby poklesla houževnatost. Protože vyšší pracovní tvrdost snižuje tvoření trhlin za tepla, je možné očekávat i vyšší životnost nástroje. ORVAR SUPREME splňuje požadavky North American Diecasting Association (NADCA) 207-90 na vysocevýkonnou ocel pro práci za tepla typu H-3. Použití Části formy FORMY NA TLAKOVÉ LITÍ Vložky forem Vložky jádra Vtokové dílce Trysky Vyhazovače (nitridované) Tlakové písty, tlakové komory (normálně nitridované) teplota Slitiny cínu, olova, zinku 46-52 48-52 35-42 42-46 Slitiny hliníku, magnézia 42-48 44-48 46-48 42-48 42-48 Slitiny mědi 040-050 C NÁSTROJE NA PROTLAČOVÁNÍ Části nástroje Matrice Podpěrné nástroje, držáky matric, pouzdra, lisovací podložky, razníky teplota (cca) Slitiny hliníku, magnézia 44-50 4-50 Slitiny mědi 43-47 40-48 Nerezavějící ocel 45-50 40-48 040-050 C NÁSTROJE NA LISOVÁNÍ ZA TEPLA materiál Hliník, hořčík Slitiny mědi, ocel teplota (cca) 040-050 C 040-050 C FORMY NA PLASTY 44-52 44-52 40-50 Vstřikovací formy teplota (cca) popuštěné při 250 C 50-52 3
DALŠÍ POUŽITÍ Použití teplota Použití Náročné nástroje pro práci za studena pro děrování, nůžky na šrot Stříhání za tepla Kruhové objímky (např. pro nástroje z tvrdokovu) Díly odolné proti opotřebení Vlastnosti popustit při 250 C 50-52 popustit při 250 C nebo 576-600 C 50-52 popustit při 575-600 C 45-50 popustit při 575 C nitridovat Jádro 50-52 povrch 000HV Všechny vzorky jsou odebrány ze středu tyče o rozměrech 407 x 27mm. Pokud není udáváno jinak vzorky byly kaleny 30 minut při 025 C, ochlazené na vzduchu a popuštěné 2+2h při 60 C. Tvrdost byla 45±. Podélný směr Mechanické vlastnosti při zvýšené teplotě Vliv času při vyšších teplotách na tvrdost FYZIKÁLNÍ HODNOTY Hodnoty při pokojové a vyšších teplotách. Teplota 20 C 400 C 600 C Měrná hmotnost 7 800 7 700 7 600 kg/m 3 Modul pružnosti 20 000 80 000 40 000 N/mm 2 Součinitel tepelné roztažnosti C od 20 C 2,6 x 0-6 3,2 x 0-6 Tepelná vodivost W/m. C 25 29 30 Vliv zkušební teploty na rázovou houževnatost Charpy V, příčný směr MECHANICKÉ VLASTNOSTI Informativní pevnost v tahu při pokojové teplotě. Tvrdost 52 45 Pevnost v tahu 820 420 Rm N/mm 2 Mez průtažnosti 520 280 Rp0,2N/mm 2 4
Tepelné zpracování Tvrdost, velikost zrna a zbytkový austenit jako funkce austenitizační teploty ŽÍHÁNÍ NA MĚKKO Ocel prohřát na 850 C a pomalu ochlazovat v peci rychlostí 0 C za hodinu až na 650 C a potom volně ochladit na vzduchu. ŽÍHÁNÍ NA SNÍŽENÍ VNITŘNÍHO PNUTÍ Po hrubém opracování nástroj prohřát na 650 C a na této teplotě držet 2 hodiny. Potom pomalu ochladit v peci na 500 C a nakonec ochladit volně na vzduchu. KALENÍ Předehřev: 600-850 C, normálně ve dvou stupních. teplota: 020-050 C, obvykle 020-030 C Teplota C 025 050 Výdrž min 30 5 Tvrdost před popouštěním 53±2 54±2 Výdrž-doba na austenitizační teplotě od okamžiku, kdy nástroj dosáhl austenitizační teplotu v celém průřezu Chrantě díly proti oduhličení a oxidaci během kalení OCHLAZOVACÍ PROSTŘEDÍ POPOUŠTĚNÍ Popouštěcí teplotu volit podle požadované tvrdosti z popouštěcího diagramu. Popouštět 2x na min 250ºC s meziochlazením na pokojovou teplotu. Výdrž h/20 mm tloušťky, minimálně však 2h. Pro nebezpečí vzniku popouštěcí křehkosti nepopouštět v teplotním rozsahu 425-550 C. Popouštěcí diagram Plyn/vzduch s vysokou rychlostí Vakuum (inertní plyn s dostatečnou rychlostí a přetlakem)přerušit ochlazování se doporučuje v případě zvýšeného rizika nadměrných deformací, nebo vzniku trhlin. Lázeň (sůl nebo vířivá koupel) při 450-550 C nebo 80-220 C, následné ochlazení na vzduchu Teplý olej Pozn..: Při dosažení teploty 50-70 C ihned nástroj popustit. Pozn.2: Optimálních vlastností je možné dosáhnout při dostatečně rychlém ochlazení, avšak s přihlédnutím na možnou deformaci a vznik trhlin. 5
teplota: 020 C. Výdrž: 30 min ARA diagram Ochlazovací křivka č. 2 3 4 5 6 7 8 9 0 tvrdost HV 0 707 673 63 63 599 592 560 59 483 222 T 800-500 (sec) 6 05 36 527 054 2772 527 7944 20768 Přibližná rázová pevnost při různé teplotě popouštění Charpy V, příčný směr ROZMĚROVÉ ZMĚNY PO KALENÍ Vzorek: 00 x 00 x 25 mm Šířka % Délka % Tloušťka % Kalení v oleji 020 C min. max -0,08-0,5-0,06-0,6 ±0,00 +0,30 Kalení v lázni 020 C min. max -0,02 +0,03-0,05 ±0,00 Kalení na vzduchu 020 C min. max +0,0 +0,04 +0,08 +0,2 6
ROZMĚROVÉ ZMĚNY PO POPOUŠTĚNÍ Nitridování s hloubkou >0,3 mm se nedoporučuje pro práci za tepla. ORVAR SUPREME může být nitridován ve stavu žíhaném na měkko. Tvrdost a hloubka vrstvy ovšem budou nižší. Elektro-erozivní obrábění Jestliže se tento způsob obrábění aplikuje na nástroji v kaleném a popuštěném stavu, bílá přetavená vrstva by měla být mechanicky odstraněna např. broušením, nebo leštěním. Nástroj by potom měl být opět popuštěn na teplotu o cca 25 C nižší, než byla předcházející teplota popouštění. Pozn.: Rozměrové změny po kalením a popouštění by měli být sečteny. NITRIDOVÁNÍ Nitridování vytvoří tvrdou povrchovou vrstvu, která je odolná proti opotřebení a obrušování. Nitridační vrstva je ovšem křehká a může prasknout nebo ulomit se, když je vystavená mechanickým nebo tepelným šokům. Riziko roste s tloušťkou vrstvy. Před nitridováním se nástroj zakalí a popustí při teplotě alespoň o 50 C vyšší než je teplota nitridování. Nitridování v plynném čpavku při 50 C nebo plazmové nitridování v 75% vodíku a 25% dusíku smíšených při 480 C ve výsledku dávají povrchovou tvrdost cca 00 HV 0,2. iontové nitridování je upřednostňovanou metodou vzhledem k lepší kontrole potenciálu dusíku. Zvláště přítomnost tzv. bílé vrstvy není doporučována pro práci za tepla. Ovšem opatrné plynové nitridování dává dobré výsledky. ORVAR SUPREME lze rovněž nitrocementovat v plynu nebo solné lázni. Povrchová tvrdost po nitrocementaci je 900-000 HV 0,2. Proces Nitridace v plynu při 50 C Plazmové nitridování při 480 C Nitrocementace - v plynu při 580 C - v solné lázni při 580 C Hloubka nitridování Doba H 0 30 0 30 2,5 Hloubka mm 0,2 0,20 0,2 0,8 0, 0,06 7