PM rychlořezná ocel na řezné nástroje a matrice
TPM23 ULTRACLEAN je rychlořezná nástrojová ocel získaná práškovou metalurgií. Vyznačuje se velmi dobrou houževnatostí a dobrou odolností proti opotřebení.
Použití
TPM23 ULTRACLEAN nachází uplatnění také v oblasti nástrojů pro práci za studena, pro řezání, ražení, odstředivé lití a též u razníků nebo matric.
TPM23 ULTRACLEAN se může dále používat na válce k pro práci za studena a také na elektrody v ultrazvukových svářečkách.
TPM23 ULTRACLEAN se používá na řezné nástroje (frézy, vřetena, nože atd.)
Hlavní vlastnosti
- Velmi dobrá houževnatost
- Dobrá pevnost v tlaku
- Dobrá odolnost proti opotřebení
Srovnání s ostatními PM nástrojovými ocelemi dostupnými ve společnosti Atlas je uvedeno v následujícím grafu houževnatosti v závislosti na odolnosti proti opotřebení.
Chemické složení (typické)
| C | W | Mo | Cr | V | Co |
|---|---|---|---|---|---|
| 1.30 | 6.40 | 5.00 | 4.10 | 3.00 | – |
Označení
| Č. materiálu | ISO | Čína GB | JIS Japonsko | UK | AISI USA | Rusko Gost | AFNOR | Jiné / speciální |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1.3344 / 1.3395 | PM HS 6-5-3 / X130WMoCrV6-5-4-3 | CW6Mo5Cr4V3 | PM SKH53 | BM3 class 2 | PM M 3-2 | – | – | – |
Srovnání jakostí HSS
Struktura
Struktura materiálu TPM23 ULTRACLEAN je jemná a homogenní, bez vyloučených karbidů nebo jejich shluků
Díky zpracování práškovou metalurgií s izostatickou kompresí za tepla je typická velikost karbidů asi 2 µm a úroveň čistoty je mnohem lepší než u běžných nástrojových ocelí pro práci za studena.
Tvrdost při dodání
Žíhání na max. 270 HB.
Typické mechanické vlastnosti v kaleném stavu (výsledky interních zkoušek, které nejsou uvedeny v certifikátech)
| Tvrdost | Mez kluzu v tlaku MPa | Rázová zkouška nevrubová sonda J při 23°C |
|---|---|---|
| 60 | 2400 | 60 |
| 62 | 2700 | 50 |
| 64 | 3000 | 40 |
Fyzikální vlastnosti
| Teplota | 20°C | 400°C | 600°C |
|---|---|---|---|
| Objemová hmotnost kg/m3 | 8000 | 7770 | 7700 |
| Youngův modul N/mm² | 225000 | 207000 | 183000 |
| Tepelná vodivost W/m.K | 25 | 29 | 27 |
| Koeficient lineární roztažnosti 10-6/K | 12 | 12.2 | 12.6 |
Tepelné zpracování
Měkké žíhání
Teplota: 850 – 900°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 provést odstranění pnutí při teplotě 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 3 krocích.
- 1. krok předehřevu: teplota: 400°C čas: 30 s/mm tloušťky
- 2. krok předehřevu: teplota: 850°C čas: 30 s/mm tloušťky
- 3. krok předehřevu: teplota: 1050°C čas: 30 s/mm tloušťky
Doporučená teplota austenitizace: 1140 – 1150°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, 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 hodiny 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 beze změny houževnatosti. Tato úprava je pro běžné oblasti použití volitelná.
Popouštění
Aby byl obsah zbytkového austenitu co nejnižší a zároveň byla zajištěna větší stabilita nástroje je nezbytné provést dvojí (lepší je trojí) popouštění. Po každém popouštění následuje ochlazení pod 100°C.
V závislosti na použití konečného dílu se doporučují následující teploty popouštění:
| Teplota austenitizace | Teplota popouštění | Tvrdost | Vlastnosti |
|---|---|---|---|
| 1140 / 1150°C | 520°C | 63 / 68 HRC | Lepší odolnost proti opotřebení |
| 550°C | 63 / 65 HRC | Opotřebení a houževnatost | |
| 560°C | 62 / 64 HRC | Lepší houževnatost |
Doba každého popouštění musí být nejméně 1 h + 1 h na 25 mm tloušťky opracovávaného dílu (ekvivalentní tepelná tloušťka).
Povrchová úprava
Nitridace
TPM23 ULTRACLEAN lze nitridovat při teplotách nižších nebo rovných 20°C pod teplotou popouštění bez rizika zhoršení mechanických vlastností.
PVD, CVD
TPM23 ULTRACLEAN se hodí pro všechny druhy úprav PVD a CVD, pokud je teplota zpracování o 30°C nižší než teplota posledního popouštění.
Obrábění
Níže uvedené parametry obrábění jsou pouze informativní a musí být upraveny v závislosti na zařízení a obvyklých podmínkách obrábění.
Broušení v žíhaném stavu
| Karbidová vložka | Celistvý nástroj | ||
|---|---|---|---|
| Hrubé obrábění | ½ dokončovací práce | Dokončovací práce | |
| Řezná rychlost m/min | 110 – 130 | 125 – 160 | 40 – 50 |
| Posuv mm/r | 0.35 | 0.15 | 0.01 – 0.1 |
| Hloubka řezu mm | 2 – 3 | 1 – 1.5 | 0.01 – 0.1 |
Soustružení v žíhaném stavu
| Karbidová vložka | Nástroj z HSS | ||
|---|---|---|---|
| Hrubé soustružení | Dokončovací práce | Soustružení | |
| Řezná rychlost m/min | 110 – 140 | 165 – 200 | 15 |
| Posuv mm/r | 0.35 | 0.15 | 0.1- 0.2 |
| Hloubka řezu mm | 2 – 3 | 1 – 1.5 | 0.5 – 2.0 |
Vrtání v žíhaném stavu
Karbidový vrták
| Vložka | Slinutý | |
|---|---|---|
| Řezná rychlost m/min | 130 | 70 |
| Posuv mm/r | 0.10 | 0.20 |
Spirálový vrták z HSS
| Průměr vrtáku mm | Řezná rychlost m/min | Posuv mm/r |
|---|---|---|
| < 5 | 11 | 0.07 |
| 5 – 10 | 0.15 | |
| 10 – 15 | 0.22 | |
| 15 – 20 | 0.30 |
Jemné broušení
Obecné pokyny k použití brusných kotoučů na TPM23 ULTRACLEAN 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
TPM23 ULTRACLEAN 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.
Stáhnout produktový list TPM 23 Ultraclean (PDF)
Další jakosti: Oceli pro práci za studena. Kde koupit: Servisní centra.
