Elektrostruskově přetavená (ESR) nástrojová ocel pro práci za tepla s odpovídající kombinací pevnosti za tepla a přijatelné houževnatosti a odolnosti proti opotřebení za tepla.
TGE 13 HAKE ESR;
- je elektrostruskově přetavená (ESR) 5% Cr ocel, která zaručuje velmi vysokou úroveň čistoty a homogenity.
- vyznačuje se dobrou odolností proti opotřebení v kombinaci s odpovídající houževnatostí.
- má velmi dobrou leštitelnost, hodí se k texturování.
- může se používat v oblastech, kde je požadavek na zrcadlové leštění (Rt ≤ 0,25 µm, úroveň CNOMO 1, Rugotest N1).
- lze ji také svařovat a vykazuje dobrou obrobitelnost.
- lze po tepelném zpracování kalit až na 54 HRC a doporučená pracovní tvrdost činí 42 – 50 HRC.
- velmi dobře se hodí pro povrchové úpravy, jako je nitridace v plynové, iontové nebo solné lázni, a také pro povlaky PVD nebo CVD.
Použití
TGE 13 HAKE ESR je vhodná pro výrobu vytlačovacích forem pro hliník, podpěrných bloků, nosníků, raznic, spon a utěsněných jader. Dále je použitelný pro sekundární části odlévacích forem, jako jsou vtoky a rozvodné kanály, pro vstřikovací pouzdra při vysokotlakém lití (HPDC) a pro všechny typy aplikací lisovacího kování.
TGE 13 HAKE ESR se může použít také na výplně plastových forem s abrazivními polymery nebo plnivy (skleněná vlákna apod.) v případě, že je požadavek na vynikající leštitelnost.
TGE 13 HAKE ESR je vhodná na vysoce odolné a tvrdé (48 HRC) formy určené na velký počet kusů, na horní a spodní formy v nízkotlakém lití, gravitační formy, válce a všechny nástroje, u nichž je požadavek na dobrou odolnost proti opotřebení za tepla.
Hlavní vlastnosti
- Dobrá odolnost proti opotřebení za tepla
- Velmi dobrá leštitelnost
- Dobrá pevnost za tepla a odolnost proti popouštění
- Vysoká prokalitelnost
- Vhodný k povrchovým úpravám
Chemické složení (typické)
| C | Mn | Si | P | S | Cr | Mo | V |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 0.39 | 0.37 | 1.00 | <0.015 max | < 0.003 max | 5.15 | 1.30 | 0.90 |
Označení
| Č. materiálu | ISO | Čína GB | JIS Japonsko | UK | AISI USA | Rusko Gost | AFNOR | Jiné / speciální |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1.2344 ESR | X40CrMoV5-1 | 4Cr5MoSiV1 | SKD61 | BH13 ESR | H13 ESR | – | – | NADCA Grade B |
Struktura
Struktura materiálu TGE 13 HAKE ESR je jemná a homogenní, bez vyloučených karbidů nebo jejich shluků.
TGE 13 HAKE ESR, je elektrostruskově přetavená ocel (ESR), s velmi kvalitní mikročistotou hodnocenou podle metody ASTM E 45 – 95 A s max. kritériemi: tenké A0.5 – B 0.5 – C 0 – D 1.5 / silné: A 0.5 – B 0.5 – C 0 – D 1 s B + C + D ≤ 2.5
Tato úroveň čistoty zaručuje nejvyšší leštitelnost materiálu TGE 13 HAKE ESR.
Tvrdost při dodání
Žíhání na max. 230 HB.
Typické mechanické vlastnosti v kaleném stavu (výsledky interních zkoušek, které nejsou uvedeny v certifikátech)
| TS MPa |
YS 0.2% MPa |
Prodloužení % |
Tvrdost HRC |
KV J 20°C |
|---|---|---|---|---|
| 1600 | 1400 | 10 | 48 | ≥ 14 |
| 1450 | 1250 | 11 | 44 | ≥ 16 |
Fyzikální vlastnosti
| Teplota | 20°C | 200°C | 400°C | 800°C |
|---|---|---|---|---|
| Objemová hmotnost kg/m³ | 7800 | 7770 | 7700 | 7540 |
| Youngův modul N/mm² | 206000 | 200000 | 186000 | 177000 |
| Tepelná vodivost W/m.K | 25 | 26 | 28 | 31 |
| Koeficient lineární roztažnosti 10-6/K | 10.5 | 11.4 | 11.7 | 12.4 |
Tepelné zpracování
Měkké žíhání
Teplota: 820 – 860°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
Po opracování se doporučuje odstranit pnutí při teplotě 600 – 650°C po dobu minimálně 2 hodiny, s následným pomalým ochlazením v peci na teplotu 450°C.
Austenitizace
Aby se předešlo riziku popraskání, doporučuje se předehřívat ve 2 krocích.
- 1. krok předehřevu: teplota: 650°C čas: 30 s/mm tloušťky
- 2. krok předehřevu: teplota: 850°C čas: 30 s/mm tloušťky
Doporučená teplota austenitizace: 1020 – 1060°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.
Zpracování pod bodem mrazu
U dílů používaných při práci za studena, které mají mít vysokou rozměrovou stabilitu a vyšší odolnost proti opotřebení bez snížení houževnatosti, se doporučuje provádět zpracování pod bodem mrazu při teplotě mezi -70°C a -190°C po dobu 1 hodina na 25 mm tloušťky dílu.
Teplotní rozsah od -70°C do -120°C (tzv. zpracování oceli za studena) vede k úplné přeměně austenitu na martenzit a v důsledku toho k lepší stabilitě spojené s vyšší tvrdostí a lepší odolností proti opotřebení. Teplotní rozsah od -135°C do -190°C (tzv. kryogenní zpracování oceli) vede také k úplné přeměně austenitu a dále k vylučování ultrajemných karbidů, což výrazně zlepšuje odolnost proti opotřebení bez změny houževnatosti. Tato úprava je pro běžné oblasti použití volitelná.
1020 °C a 1050°C v oleji + 2×2 h popouštění
Popouštění
Aby byl obsah zbytkového austenitu co nejnižší a zároveň byla zajištěna větší stabilita nástroje je nezbytné provést dvojí popouštění. Po každém popouštění následuje ochlazení pod 100°C. Doba každého popouštění musí být nejméně 1 h + 1 h na 25 mm tloušťky zpracovávaného dílu (ekvivalentní tepelná tloušťka).
Povrchová úprava
Nitridace
TGE 13 HAKE ESR lze nitridovat při teplotách nižších nebo rovných 20°C pod teplotou popouštění bez rizika zhoršení mechanických vlastností. S plynovou nitridací při 520°C (25 h) je tvrdost povrchu 1120 HV1 s difúzní vrstvou 0.2 mm.
PVD, CVD
TGE 13 HAKE ESR se hodí pro všechny druhy úprav PVD a CVD, pokud je teplota zpracování o 30°C nižší než teplota posledního popouštění.
Texturování
TGE 13 HAKE ESR se hodí k chemickému nebo laserovému texturování.
Leštění
Materiál TGE 13 HAKE ESR se hodí k leštění v tepelně zpracovaném stavu 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. Optimálního leštění se dosahuje provedením po sobě následujících kroků s podobnou drsností a zastavením každého z nich, jakmile zmizí poslední škrábanec z předchozího kroku.
Obrábění
Níže uvedené parametry obrábění jsou pouze informativní a musí být upraveny v závislosti na zařízení a obvyklých podmínkách obrábění.
Soustružení
| Karbidový nástroj | Nástroj z HSS | ||
|---|---|---|---|
| Hrubé obrábění | Dokončovací práce | Dokončovací práce | |
| Řezná rychlost m/min | 120 – 150 | 160 – 200 | 17 – 22 |
| Posuv mm/r | 0.15 – 0.3 | 0.1 – 0.15 | 0.1 – 0.3 |
| Hloubka řezu mm | 2 – 3 | 0.5 – 1.5 | 0.5 – 2 |
Frézování: povrchová úprava
| Frézování s karbidovými nástroji | Celistvý nástroj | ||
|---|---|---|---|
| Hrubé obrábění | ½ dokončovací práce | Dokončovací práce | |
| Řezná rychlost m/min | 160 – 180 | 180 – 200 | 210 – 280 |
| Posuv mm/r | 0.30 | 0.35 – 0.25 | 0.10 – 0.05 |
| Hloubka řezu mm | 1 – 2.5 | 1 – 1.5 | 1 – 0.5 |
Vrtání: spirálový vrták z HSS
| Průměr vrtáku mm | Řezná rychlost m/min | Posuv mm/t |
|---|---|---|
| < 5 | 13 – 15 | 0.05 – 0.15 |
| 5 – 10 | 13 – 15 | 0.15 – 0.20 |
| 10 – 15 | 13 – 15 | 0.20 – 0.25 |
| 15 – 20 | 13 – 15 | 0.25 – 0.30 |
Vrtání: karbidový vrták
| Typ karbidu | |||
|---|---|---|---|
| Indexovatelná vložka | Slinutý karbid | Karbidový hrot | |
| Řezná rychlost m/min | 160 – 180 | 100 – 130 | 55 – 80 |
| Posuv mm/t | 0.05 – 0.10 | 0.10 – 0.25 | 0.15 – 0.25 |
Jemné broušení
Obecné pokyny k použití brusných kotoučů na TGE 13 HAKE 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
TGE 13 HAKE 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.
Potom je nutné odstranit pnutí při teplotě 25°C pod posledním popouštěním, aby se snížila úroveň zbytkových napětí (která by mohla vést k riziku vzniku trhlin), a leštění, aby se zcela odstranila bílá vrstva vzniklá během procesu elektrojiskrového obrábění.
Svařování
Materiál TGE 13 HAKE ESR není doporučeno svařovat, ale pokud je to nezbytné, lze ho svařovat buď v žíhaném stavu (lepší), nebo ve stavu tepelně zpracovaném.
- Metoda: TIG
- Přívodní drát: AISI H13 (aby se předešlo vzniku pórovitosti, doporučuje se před svařováním předehřát drát na 105 – 115°C).
- Předehřívání: 350°C.
Během svařování udržujte teplotu 200°C s maximální mezioperační teplotou 480°C. Pomalé ochlazování (max. 20°C/h) po svařování. - Následná úprava:
- V tepelně zpracovaném stavu: popouštění při 20°C s dobou popouštění nejméně 1 h + 1 h na 25 mm tloušťky upraveného dílu (ekvivalentní tepelná tloušťka).
- V žíhaném stavu: proveďte měkké žíhání za obvyklých podmínek: teplota: 840 – 870°C, doba trvání 1 h + 1 h na 25 mm tloušťky. pomalé chlazení v peci (10 až 20°C/h).
Stáhnout produktový list TGE 13 HAKE ESR (PDF)
Další jakosti: Nástrojové oceli pro práci za tepla. Kde koupit: Servisní centra.
