Skip to main content

3343 PRIME (1.3343, HS6-5-2, X90WMoCrV6-5-4-2, W6Mo5Cr4V2, ≈SKH51, BM2, M2)

Přetavená rychlořezná ocel s vysokou odolností proti opotřebení v kombinaci s dobrou houževnatostí

3343 PRIME;

  • je elektrostruskově přetavená (ESR) rychlořezná ocel, s níž lze dosáhnout velmi vysoké čistoty a velmi jemné struktury, což zvyšuje její houževnatost.
  • vyznačuje se velmi vysokou odolností proti opotřebení ve spojení s vysokou tvrdostí a dobrou houževnatostí.
  • vlastnostmi vyhovuje povrchovým úpravám, jako je nitridace v plynové, iontové nebo solné lázni, a také pro povlaky PVD nebo CVD.

Použití

3343 PRIME lze používat na: jemné řezné nástroje (razníky a matrice), nástroje pro práci za studena nebo za tepla (razníky a matrice).

3343 PRIME se může používat na na obráběcí a řezné nástroje, jako jsou vrtáky, frézy, závitníky, matrice, vřetena, výstružníky, hřebeny pro válcování závitů, segmenty pro kotoučové pily atd. A také na střižné čepele nebo válce k válcování za studena.

3343 PRIME lze díky vysoké tvrdosti za tepla používat na dutiny a vstřiky plastových forem a v některých případech také na nástroje pro práci za tepla.

3343 PRIME se dále používá k výrobě všech druhů dílů, které přicházejí do styku s vysoce abrazivními materiály, jako je porcelán.

Hlavní vlastnosti

  • Vynikající odolnost proti opotřebení
  • Dobrá houževnatost
  • Vysoká tvrdost
  • Vysoká pevnost v tlaku
  • Vysoká prokalitelnost

Chemické složení (typické)

C Mn Si P S Cr Mo V W
0.90 ≤ 0.40 ≤ 0.45 ≤ 0.030 ≤ 0.030 4.15 4.95 1.90 6.30

Označení

Č. materiálu ISO Čína GB JIS Japonsko UK AISI USA Rusko Gost AFNOR Jiné / speciální
1.3343 HS6-5-2C W6M5Cr4V2 ≈SKH51 BM2 M2 – – –

Srovnání jakostí HSS

Srovnání jakostí HSS 3343, 3243, 3247 (konvenční) a TPM M4, TPM M42, TPM23, TPM30, TPM60 (PM ocel) na desetibodové škále tečkami pro tvrdost za tepla, odolnost proti opotřebení, houževnatost, obrobitelnost (žíháno) a brousitelnost; 3343 má 5, 5, 6, 10 a 7 teček

Struktura

Struktura materiálu 3343 PRIME je jemná a homogenní, bez vyloučených hrubých karbidů nebo jejich shluků. Rozložení karbidů a mikročistota jsou kontrolovány a jsou ve shodě s normou Stahl-Eisen Werkstoff Blatt 1570 / 61. Velikost austenitického zrna se stanovuje na povrchu vzorku podle Snyder-Graffovy metody. Minimální přípustné hodnoty (průměr z 10 měření) před popouštěním jsou uvedeny níže.

Průřez (mm) Velikost austenitického zrna
0 – 25 12
25 – 50 11
50 – 125 10
> 125 9

Tvrdost při dodání

Žíhání na max. 300 HB.

Fyzikální vlastnosti

Teplota 20°C 350°C 700°C
Objemová hmotnost kg/m³ 8120 7930 7725
Youngův modul N/mm² 217000 198000 175000
Tepelná vodivost W/m.K 20 18.7 18.0
Koeficient lineární roztažnosti 10-6/K 10.8 12.2 13.0

Tepelné zpracování

Měkké žíhání

Teplota: 780 – 850°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 3 krocích.

  • 1. krok předehřevu: teplota: 500°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: 1180 – 1230°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.
Po zakalení činí tvrdost 63 – 65 HRC.

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 ve spojení se zvýšenou tvrdostí a lepší odolností proti opotřebení. U materiálu 3343 PRIME vede takové zpracování ke zvýšení odolnosti proti opotřebení o 100 % (poměr 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 zvyšuje odolnost proti opotřebení beze změny houževnatosti a u oceli 3343 PRIME vede takové zpracování ke zvýšení odolnosti proti opotřebení o 200% (poměr opotřebení).

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. Doba každého popouštění musí být nejméně 1 h + 1 h na 25 mm tloušťky zpracovávaného dílu (ekvivalentní tepelná tloušťka).

3343 PRIME popouštěcí křivka: tvrdost (HRC) v závislosti na teplotě popouštění (380 až 660 °C) pro křivky 1200, 1180, 1160 a 1100 °C, s maximální tvrdostí asi 67 HRC kolem 540 °C

Povrchová úprava

PVD, CVD

3343 PRIME se hodí pro všechny druhy úprav PVD a CVD, pokud je teplota zpracování o 30°C nižší než teplota posledního popouštění.

Leštění

3343 PRIME lze leštit v opracovaném stavu a lze jej používat v oblastech, kde je třeba v dostatečné míře vyleštit transparentní díly. Optimálního leštění se dosahuje provedením po sobě následujících kroků s poměrně blízkou 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. 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 3343 PRIME 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

3343 PRIME 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

3343 PRIME nelze svařovat.