Skip to main content

TGP 80 ESR (15NiMnCuAlMo 12 6, 10Ni3MnCuAl, ≈P21)

Elektrostruskově přetavená (ESR) předkalená ocel na formy s dobrou obrobitelností, vhodná pro rozsáhlé použití s vynikající leštitelností a odolností proti opotřebení

TGP80 ESR;

  • Je elektrostruskově přetavená ocel, která zaručuje velmi vysokou úroveň čistoty a homogenity
  • Vyznačuje se vynikající leštitelností a lze ji používat na formy na součásti optických přístrojů, optické disky, zdravotnické prostředky atd. a na všechny druhy forem, u nichž je kladen důraz na kvalitu povrchu po elektrojiskrovém obrábění
  • Má vynikající odolnost proti opotřebení.
  • Dobře se hodí pro texturování.
  • Lze ji též svařovat a vykazuje velmi dobrou obrobitelnost (o 20% vyšší než 2738 PRIME).
  • Dodává se s tvrdostí 400 HB a může se obrábět bez dalšího tepelného zpracování.
  • Velmi dobře se hodí pro povrchové úpravy, jako je nitridace v plynové, iontové nebo solné lázni, a také pro povlaky PVD nebo CVD.

Použití

TGP80 ESR lze používat na vstřikovací formy od malých po velmi velké rozměry, u nichž je požadavek na vynikající leštitelnost a dobrou úroveň texturování.

TGP80 ESR lze používat také pro formy na abrazivní polymery a vyztužené plasty s vhodnou povrchovou úpravou, nebo bez ní.

TGP80 ESR se může použít na všechny sekundární díly při lisování i na rámy plastových forem.

TGP80 ESR se může používat také v oblasti mechaniky s požadavkem na tvrdost kolem 400 HB.

Hlavní vlastnosti

  • Předkalená ocel o tvrdosti 400 HB připravená k obrábění bez dalšího tepelného zpracování
  • Vynikající leštitelnost a dobré texturování
  • Velmi dobrá odolnost proti opotřebení
  • Velmi dobrá obrobitelnost
  • Vhodný k povrchovým úpravám

Chemické složení (typické)

C Mn Si P S Cu Ni Mo Al
0.15 1.55 < 0.45 < 0.025 < 0.015 1.00 3.10 0.35 0.95

Označení

Č. materiálu ISO Čína GB JIS Japan UK AISI USA Rusko Gost AFNOR Jiné / speciální
– 15NiMnCuAlMo 12 6- 10Ni3MnCuAl – – ≈P21 – – –

Struktura

Struktura materiálu TGP80 ESR je jemná a homogenní, bez vyloučených karbidů nebo jejich shluků. Tepelné zpracování je optimalizováno za účelem dosažení vysoké homogenity tvrdosti od povrchu k jádru, a to i u silnějších bloků.

Tvrdost při dodání

350 – 390 HB (38-42 HRC)..

Poznámka k tvrdosti a opotřebení při povrchovém kontaktu

TGP80 ESR je dodáván v pracovní tvrdosti přibližně 40 HRC. Protože jde o ocel vytvrzovanou precipitací, je povrch oceli v tlaku, což zajišťuje velmi dobré vlastnosti z hlediska opotřebení.

Při kluzném kontaktu dvou dílů z TGP80 ESR může dojít k nadměrnému opotřebení vedoucímu až k zadírání. V takovém případě se doporučuje použít protikus s tvrdostí přibližně o 10 HRC nižší než TGP80 ESR (typicky kolem 30 HRC).

Typické mechanické vlastnosti v kaleném stavu (výsledky interních zkoušek, které nejsou uvedeny v certifikátech)

TS MPa YS 0.2% MPa KV J 20°C
1250 1000 20

Fyzikální vlastnosti

Teplota 20°C 100°C 200°C 300°C
Objemová hmotnost kg/m³ 7725 7715 7680 7665
Youngův modul N/mm² 206000 203000 201000 186000
Tepelná vodivost W/m.K 29 31.0 32.5 32.7
Koeficient lineární roztažnosti 10-6/K 11.1 11.5 12.5 13.4

Mikroskopická čistota

Zkušební metoda A B C D
ASTM E45 ≤ 0 / 0 ≤ 0.5 / 0.5 < 0 / 0 < 1.0 / 0.5
DIN 50602 K1 ≤ 10

Tepelné zpracování

Materiál TGP80 ESR se dodává tepelně zpracovaný s tvrdostí 350-390 HB (38-42 HRC) a není třeba jej dále tepelně zpracovávat.

V případě potřeby (např. pokud je požadavek na jiné mechanické vlastnosti) lze použít následující tepelná zpracování.

Měkké žíhání

Teplota: 640 – 660°C, doba trvání 1 h + 1 h pro tloušťku 25 mm. pomalé chlazení v peci (10 až 20°C/h). Atmosféra v peci musí být redukční, aby nedošlo k oduhličení oceli.

Odstranění pnutí

U materiálu TGP80 ESR není třeba odstraňovat pnutí.

Austenitizace

Aby se předešlo riziku popraskání, doporučuje se předehřívat ve 2 krocích.

  • 1. krok předehřevu: teplota: 450°C čas: 30 s/mm tloušťky
  • 2. krok předehřevu: teplota: 650°C čas: 30 s/mm tloušťky

Doporučená teplota austenitizace: 800 – 900°C. Doba výdrže nesmí být příliš dlouhá, aby se předešlo riziku hrubnutí zrn a ztrátě houževnatosti. Jakmile teplota povrchu dosáhne teploty austenitizace, doporučuje se udržovat díl při teplotě austenitizace 30 minut na palec tloušťky.

Kalicí médium

Olej při 80°C, vakuum (tlak > 6 barů), solná lázeň 500 – 550°C.
Pro zajištění dobré houževnatosti je vhodnější zpracování za použití oleje nebo solné lázně.

Tepelná zpracování

TGP80 ESR je ocel precipitačně vytvrditelná, a proto se tepelné zpracování mírně liší od zpracování jiných nástrojových ocelí.

Pro „jmenovitou“ tvrdost 40 – 42 HRC zahřejte na 550°C s rychlostí ohřevu 60°C/h a pak udržujte 5 hodin při teplotě, jakmile povrch dílu dosáhne teploty kalení. Potom pomalu ochlazujte na vzduchu mimo pec.

TGP 80 ESR popouštěcí křivka: tvrdost (HRC) v závislosti na teplotě popouštění (200 až 650 °C), asi 41 HRC do 300 °C, minimum asi 40 HRC při 400 °C, maximum asi 44 HRC při 530 °C a prudký pokles na 35 HRC při 600 °C

Povrchová úprava

Nitridace

TGP80 ESR lze nitridovat při teplotách nižších nebo rovných 20°C pod teplotou vytvrzování bez rizika zhoršení mechanických vlastností.

Vzhledem k vysokému obsahu Al se během procesu nitridace mohou v povrchu vytvářet nitridy hliníku, a proto lze po nitridaci dosáhnout tvrdosti povrchu až 60 HRC.

PVD, CVD

TGP80 ESR se hodí pro všechny druhy úprav PVD a CVD, pokud je teplota zpracování o 30°C nižší než teplota posledního vytvrzování

Leštění

TGP80 ESR je přetavená ocel, která se dokonale hodí k leštění a lze ho používat v oblastech s požadavkem na zrcadlové leštění (Rt ≤ 0,25 µm, úroveň CNOMO 1, Rugotest N1), který se používá pro díly vyžadující zrcadlový stupeň leštění, jako jsou optické komponenty, zdravotnické prostředky apod.

Optimálního leštění se dosahuje provedením po sobě následujících kroků s podobnou drsností a zastavením každého z nich, jakmile zmizí poslední škrábanec z předchozího kroku.

Texturování

TGP80 ESR se hodí k chemickému nebo laserovému texturování.

Obrábění

Níže uvedené parametry obrábění jsou pouze informativní a musí být upraveny v závislosti na zařízení a obvyklých podmínkách obrábění.

Soustružení

Karbidový nástroj
Hrubé obrábění Dokončovací práce
Řezná rychlost m/min 150 – 180 180 – 250
Posuv mm/r 0.15 – 0.35 0.05 – 0.2
Hloubka řezu mm 2 – 4 0.6 – 2

Frézování: povrchová úprava

Frézování s karbidovými nástroji Celistvý nástroj
Hrubé obrábění ½ dokončovací práce Dokončovací práce
Řezná rychlost m/min 110 – 180 120 – 190 200 – 250
Posuv mm/r 0.20 – 0.40 0.1 – 0.25 0.05 – 0.15
Hloubka řezu mm 2 – 4 0.5 – 1.0 0.05 – 0.5

Vrtání: spirálový vrták z HSS

Průměr vrtáku mm Řezná rychlost m/min Posuv mm/t
< 5 25 0.05 -0.10
5 – 10 25 0.10 – 0.15
10 – 15 25 0.18 – 0.25
15 – 20 25 0.22 – 0.29

Vrtání: karbidový vrták

Carbide type
Indexovatelná vložka Slinutý karbid Karbidový hrot
Řezná rychlost m/min 150 – 170 90 – 120
Posuv mm/t 0.05 – 0.10 0.10 – 0.25 0.15 – 0.25

Jemné broušení

Obecné pokyny k použití brusných kotoučů na TGP80 ESR po tepelném zpracování.

Obvykle se používají spíše měkké brusné kotouče z vitrifikovaného oxidu hlinitého (třídy G pro rovinné broušení až K pro broušení válcových ploch).

Zvláštní pozornost je třeba věnovat účinnému chlazení povrchu během broušení, aby se předešlo degradaci povrchu materiálu.

Elektrojiskrové obrábění

TGP80 ESR se hodí také k elektrojiskrovému obrábění (EDM) (drát nebo elektroda). Přednostně se obrábění provádí při nízké proudové hustotě a vysoké frekvenci, aby se co možná nejvíce omezila tloušťka bílé vrstvy.

Poté je nutné odstranit pnutí při teplotě 25°C pod teplotou vytvrzování, aby se snížila úroveň zbytkových napětí (která by mohla vést k riziku vzniku trhlin) a provést leštění, aby se zcela odstranila bílá vrstva během procesu elektrojiskrového obrábění.

Po elektrojiskrovém obrábění nedochází ke zvýšení tvrdosti.

Svařování

TGP80 ESR lze v tepelně zpracovaném stavu svařovat.

  • Metoda: TIG
  • Podávací drát: kontaktujte nás
  • Předehřívání: 325°C.
    Během svařování udržujte teplotu 200°C s maximální mezioperační teplotou 350°C. Pomalé ochlazování (max. 20°C/h) po svařování.
  • Následná úprava:
    • Při 450 až 500°C, doba trvání 1 h + 1 h na 25 mm tloušťky. Pomalé chlazení v peci (10 až 20°C/h).
    • Tvrdost svařované oblasti: ≈380HB

Nedochází k žádnému nárůstu (ani snížení) tvrdosti ve svařované oblasti, pokud jsou dodržována zde uvedená doporučení.