UDDEHOLM SVERKER® 21
© UDDEHOLMS AB
Ingen del av denna publikation får reproduceras eller överföras i kommersiellt syfte utan
tillstånd från upphovsrättsinnehavaren.
Uppgifterna i denna trycksak bygger på vårt nuvarande kunnande och är avsedda
att ge allmän information om våra produkter och deras användningsområden.
De får således inte anses utgöra någon garanti för att de beskrivna produkterna
har vissa egenskaper eller är lämpliga för speciella ändamål.
Klassificerat enligt EU-direktiv 1999/45/EC.
För ytterligare information se våra ”Materialsäkerhetsdatablad”.
Utgåva 6, reviderad 11.2014, ej tryckt
Senast uppdaterade utgåva av denna broschyr är den engelska version
som alltid finns publicerad på vår webbplats, www.uddeholm.com
SS-EN ISO 9001
SS-EN ISO 14001
UDDEHOLM SVERKER 21
UDDEHOLM SVERKER 21
HÖRNSTENEN FÖR KALLARBETSVERKTYG
Uddeholm Sverker 21 utvecklades redan i början av 1930-talet och är
fortfarande aktuellt eftersom ledeburitiska 12 % Cr-stål fortfarande är den
vanligaste stålsorten för kallarbetsverktyg över hela världen.
EGENSKAPSPROFIL
Uddeholm Sverker 21 är ett verktygsstål med mycket god abrasiv slitstyrka
men med ett ganska begränsat motstånd mot urflisning. Då Uddeholm
Sverker 21 är det mest använda kallarbetsstålet ger detta erfarenhet och
goda kunskaper för alla typer av behandlingar och processer för verktygstillverkning.
APPLIKATIONER
Egenskaperna hos Uddeholm Sverker 21 ger ett stål lämpligt för verktyg till
medellånga produktionsserier i applikationer där abrasiv nötning dominerar,
men där risken för urflisning och sprickbildning är mindre, t.ex. för stansning
och formning av tunna och hårda arbetsmaterial.
3
UDDEHOLM SVERKER 21
Allmänt
Hårdhet
HRC
Plastisk bearbetning
Uddeholm Sverker 21 är ett verktygsstål med
hög kol- och kromhalt, legerat med molybden
och vanadin.
Det kännetecknas av:
• mycket god slitstyrka
• hög tryckhållfasthet
• hög ythårdhet efter härdning
• goda genomhärdningsegenskaper
• mycket god stabilitet vid härdning
• god anlöpningsbeständighet
Riktanalys %
C
1,55
Si
0,3
Mn
0,4
Cr
11,3
Standarder
SS 2310, AISI D2, W.-Nr. 1.2379
Leveranstillstånd
Mjukglödgat till ca 210 HB
Färgmärkning
Gul/vit
Mo
0,8
V
0,8
Verktyg för: bockning, prägling, djuppressning,
trycksvarvning och flytpressning
Präglingsstämplar, kallprägling
Dynor för kallpressning
Stämplar för kallpressning
Valsar för rör- och sektionsvalsning, plana valsar
Stämplar och dynor för pulverpressning
Dynor för formning av: keramiska material, tegel,
kakelplattor, slipskivor, tabletter, slitande plaster
Verktyg för gängrullning
Kallstukningsverktyg
Krosshammare
Sänkplattor
Dornar för kalldragning av rör
Tolkar, mätverktyg, styrlinjaler, bussningar,
styrningar, lättringstrissor, sandblästringsmunstycken
56–62
56–60
58–60
56–60
58–62
58–62
58–62
58–62
56–60
56–60
56–60
54–60
58–62
Egenskaper
Fysikaliska data
Användningsområden
Uddeholm Sverker 21 rekommenderas för
verktyg som kräver mycket hög slitstyrka i
kombination med god seghet (motståndskraft
mot chockbelastning). Stålet rekommenderas
för användning där slitstyrka är ett krav, t ex
för stans- och klippverktyg för tunna hårda
material, pressverktyg för stora serier, formningsverktyg samt formar för keramik och
nötande plaster. Dessutom används det till
skärning av tjockare och hårdare material, samt
i formningsverktyg som är utsatta för böjpåkänning och där slagbelastningar är aktuella.
Uddeholm Sverker 21 levereras i olika utföranden, bl a varmvalsat, förbearbetat och
finbearbetat. Den kan också erhållas i form av
hålad stång och ringar.
Klippning
Verktyg för:
klippning, finklippning,
skäggning, kapning
Materialtjocklek
<3 mm
3–6 mm
Korta kallsaxar, knivar för
plastupphuggning, granuleringsknivar
Kapnings- och skäggningsverktyg
för smidesstycken
Träfräsar, rivare och brotschar
4
Härdat och anlöpt till hårdhet 62 HRC.
Data vid rumstemperatur och förhöjd
temperatur.
Temperatur
20°C
200°C
400°C
Densitet
kg/m3
7 770
7 650
7 600
Dilatationskoefficient
– vid låg anlöpningstemperatur
per °C från 20°C
–
12,3 x 10-6
–
– vid hög anlöpningstemperatur
per °C från 20°C
–
11,2 x 10-6 12 x 10-6
Värmeledningsförmåga
W/m °C
20,0
21,0
23,0
210 000
200 000
180 000
460
–
–
Elasticitetsmodul
N/mm2
Specifikt värme
J/kg °C
Materialhårdhet, HRC
<180
>180
60–62
58–60
(varmt)
(kallt)
58–60
54–56
56–60
58–60
56–58
58–60
Tryckhållfasthet
Värdena skall betraktas som ungefärliga.
Hårdhet
HRC
Stukgräns Rc0,2
MPa
62
60
55
50
2200
2150
1900
1650
UDDEHOLM SVERKER 21
Värmebehandling —
allmänna rekommendationer
Mjukglödgning
Skydda stålet mot avkolning och genomvärm
till 850°C. Kyl sedan i ugn med 10°C per
timme ned till 650°C och därefter fritt i luft.
Avspänningsglödgning
Efter grovbearbetning skall verktyget genomvärmas till 650°C. Hålltid 2 timmar. Kyl sakta
till 500°C och därefter fritt i luft.
HÅRDHET, KORNSTORLEK OCH
RESTAUSTENIT SOM FUNKTION AV AUSTENITISERINGSTEMPERATUREN
Kornstorlek
ASTM Hårdhet, HRC
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
70
68
66
64
62
60
58
56
54
52
50
Restaustenit %
Kornstorlek
40
30
20
10
Restaustenit
960
980 1000 1020 1040 1060 1080
Austenitiseringstemperatur °C
Härdning
Förvärmningstemperatur: 650–750°C
Austenitiseringstemperatur: 990–1080°C, normalt
1000–1040°C.
Temperatur
°C
Hålltid*
minuter
Ythårdhet före
anlöpning
990
1010
1030
60
45
30
~63 HRC
~64 HRC
~65 HRC
* Hålltid = tid vid austenitiseringstemperatur sedan verktyget
är fullt genomvärmt
Skydda detaljen mot avkolning och oxidation
under härdningen.
Anlöpning
Välj anlöpningstemperatur med ledning av
anlöpningskurva för önskad hårdhet. Anlöp två
gånger med mellanliggande kylning till rumstemperatur. Lägsta anlöpningsteperatur 180°C.
Hålltid vid anlöpningstemperatur min 2 timmar.
ANLÖPNINGSDIAGRAM
Hårdhet, HRC
70
Austenitiseringstemperatur
65
1050°C
Restaustenit, %
1080°C
60
25
55
Släckningsmedel
•
•
•
•
Olja (enbart för enkla dimensioner)
Vakuum med gasövertryck
Blästerluft/gas
Etappbad eller fluidiserande bädd vid
180–500°C, därefter kylning i luft
Notera: Anlöp så snart verktygets temperatur
är 50–70°C. Uddeholm Sverker 21 genomhärdar i alla vanliga dimensioner.
50
20
Restaustenit 1080°C
45
15
40
10
35
5
30
100
200
300
400
Anlöpningstemperatur, °C
Hårdhet, HRC
70
Austenitiseringstemperatur
65
990°C
60
500
Restaustenit, %
1020°C
55
25
50
20
15
45
Anlöpningskurvorna är framtagna efter värmebehandling av▼
prover i dimension 15 x 15 x 40 mm, kylning i cirkulerande
luft. Beroende på verktygsstorlek och värmebehandlingsparametrar kan hårdheten bli lägre.
600
Restaustenit 1020°C
40
10
35
5
30
100
200
300
400
500
Anlöpningstemperatur, °C
600°C
5
UDDEHOLM SVERKER 21
Djupkylning
Dimensionsförändringar efter
härdning och anlöpning
Värmebehandling: austenitiseringstemperatur
1020°C, 30 minuter. Kylning i vakuum med
2 bar övertryck. Anlöpning vid olika temperaturer 2 x 2 timmar.
Provstavsstorlek: 80 x 80 x 80 mm.
Dimensionsförändringar %
+0,20
+0,15
+0,10
Längd 1020°C
Detaljer som kräver maximal dimensionsstabilitet bör djupkylas, för att inte volymförändringar skall inträffa med tiden. Detta
gäller exempelvis för mätverktyg och vissa
konstruktionsdetaljer.
Omedelbart efter härdningen djupkyles
detaljen vid -70 à -80°C med hålltid 3–4 timmar, följt av anlöpning. Djupkylning ger en
hårdhetsökning på 1–3 HRC. Undvik komplicerade former på grund av sprickrisken. Även
åldring vid 110–140°C under 25–100 timmar
kan förekomma.
+0,05
0
-0,05
Bredd 1020°C
Nitrering
-0,10
-0,15
-0,20
200
Tjocklek 1020°C
250
300
350 400 450
Anlöpningstemperatur °C
500
Notera: Rekommenderad arbetsmån: 0,15%.
550
Nitrering ger ett hårt ytskikt, som är mycket
resistent mot nötning och erosion. Även
korrosionsbeständigheten ökar. Nitrering i
ammoniakgas vid temperatur 525°C ger en
hårdhet på ca 1250 HV1.
Nitreringstemperatur
°C
Nitreringstid
timmar
Nitrerdjup
mm
525
525
525
20
30
60
0,25
0,30
0,35
Två timmars nitrokarburering vid 570°C ger
en ythårdhet på ca 950 HV1. Skikttjockleken
med denna hårdhet blir 10–20 µm. Värdena
gäller för härdat och anlöpt material.
Följdverktyg.
6
UDDEHOLM SVERKER 21
Borrning
Skärdatarekommendationer
SNABBSTÅLSBORR
Borrdiameter
mm
Skärhastighet (vc)
m/min
Matning (f)
mm/varv
– 5
5–10
10–15
15–20
10–12*
10–12*
10–12*
10–12*
0,05–0,15
0,15–0,20
0,20–0,25
0,25–0,35
Nedanstående skärdata är att betrakta som
riktvärden, vilka måste anpassas till rådande
lokala förutsättningar. Ytterligare information
finns i Uddeholms tekniska rapport ”Skärdatarekommendationer”.
* Belagd snabbstålsborr vc =18–20 m/min.
Svarvning
HÅRDMETALLBORR
Svarvning med
hårdmetall
Skärdataparameter
Grovsvarvning
Finsvarvning
Svarvning
med
snabbstål
Finsvarvning
Skärhastighet (vc)
m/min
100–150
150–200
12–15
Matning (f)
mm/varv
0,2–0,4
0,05–0,2
Typ av borr
Skärdataparameter
Korthålsborr
Solid hårdmetallborr
Hårdmetallborr1)
Skärhastighet (vc)
m/min
130–150
70–90
35–45
0,05–0,252)
0,10–0,253)
0,15–0,254)
Matning (f)
mm/varv
0,05–0,3
1)
Skärdjup (ap)
mm
Hårdmetallbeteckning ISO
2–4
0,5–2
0,5–2
K15–K20*
K15–K20*
–
Borr med utbytbara eller lödda hårdmetallskär
Matningshastighet för borrdiameter 20–40 mm
3)
Matningshastighet för borrdiameter 5–20 mm
4)
Matningshastighet för borrdiameter 10–20 mm
2)
* Använd en Al2O3-belagd hårdmetall
Slipning
Fräsning
PLAN- OCH HÖRNFRÄSNING
Fräsning med hårdmetall
Grovfräsning
Finfräsning
Skärdataparameter
Skärhastighet (vc)
m/min
90–130
130–180
Matning (fz)
mm/tand
0,2–0,4
0,1–0,2
Skärdjup (ap)
mm
2–4
–2
K20, P20*
K20, P20*
Hårdmetallbeteckning ISO
Nedan ges en mycket allmän slipskiverekommendation. För mera detaljerade sliprekommendationer hänvisas till broschyren
”Slipning av verktygsstål”.
Mjukglödgat
tillstånd
Härdat
tillstånd
Planslipning rak skiva
A 46 HV
Planslipning segment
A 24 GV
Rundslipning
A 46 KV
Innerslipning
A 46 JV
Profilslipning
A 100 LV
B151 R75 B31)
A 46 GV2)
3SG 36 HVS2)
A 36 GV
B126 R75 B31)
A 60 KV2)
B126 R75 B31)
A 60 HV
B126 R100 B61)
A 120 JV2)
Slipoperation
* Använd en Al2O3-belagd hårdmetall
PINNFRÄSNING
1)
2)
Typ av fräs
Skärdataparameter
Solid
hårdmetall
Hårdmetallvändskär
Snabbstål
70–100
80–110
12–171)
Matning (fz)
mm/tand
0,03–0,22)
0,08–0,22)
0,05–0,352)
Hårdmetallbeteckning
ISO
–
K15–K203)
–
Skärhastighet (vc)
m/min
Välj om möjligt en CBN-slipskiva för denna operation
Här rekommenderas en slipskiva med sintrad Al2O3
1)
För belagd snabbstålsfräs vc = 25–30 m/min.
Beroende på radiellt skärdjup och fräsdiameter
3)
Använd en Al2O3-belagd hårdmetall
2)
7
UDDEHOLM SVERKER 21
Svetsning
Gnistbearbetning
Svetsning av verktygsstål kan genomföras med
gott resultat om hänsyn tas till förhöjd arbetstemperatur, fogberedning, elektrodval och
stränguppbyggnad. Verktyg, som skall poleras
eller fotoetsas, måste svetsas med artegna
elektroder.
Om gnistbearbetning utföres på verktyg i
härdat och anlöpt tillstånd, bör en extra anlöpning utföras vid en temperatur som ligger
ca 25°C under föregående anlöpningstemperatur.
För ytterligare information se Uddeholms
broschyr ”Gnistbearbetning av verktygsstål”.
Svetsmetod
Arbetstemperatur
Tillsatsmaterial
MMA
200–250°C
Inconel
Typ 625
UTP 67S
Castolin
EutecTrode 2
Castolin
EutecTrode 6
TIG
200–250°C
Inconel
Typ 625
UTPA 73G2
UTPA 67S
UTPA 696
Castotig
45303W
Hårdhet efter
svetsning
280 HB
55–58 HRC
56–60 HRC
59–61 HRC
280 HB
53–56 HRC
55–58 HRC
60–64 HRC
Ytterligare information
Kontakta närmaste Uddeholmskontor för
ytterligare information om val, värmebehandling, användning, leveransformer och leveransutföranden av Uddeholms verktygsstål samt
produktbroschyren ”Stål för kallarbetsverktyg”.
60–64 HRC
Jämförelsetabell för Uddeholms kallarbetsstål
Materialegenskaper och motstånd mot skademekanismer
Stålsort
Hårdhet/
Motstånd
mot plastisk
deformation
ARNE
CALMAX
CALDIE (ESR)
RIGOR
SLEIPNER
SVERKER 21
SVERKER 3
VANADIS 4
EXTRA*
VANADIS 6*
VANADIS 10*
VANADIS 23*
VANCRON 40*
* Uddeholms PM SuperClean-stål
8
Motstånd mot
Skärbarhet
Slipbarhet
Dimensionsstabilitet
Abrasiv
nötning
Adhesiv
nötning
Motstånd mot utmattning
Duktilitet/
Seghet/
Motstånd mot Motstånd mot
urflisning
totalhaveri
UDDEHOLM SVERKER 21
LJUSBÅGSUGN
STIGGJUTNING
VÄRMEBEHANDLING
VALSVERK
SMIDESPRESS
MASKINBEARBETNING
LAGER
Den konventionella
tillverkningsprocessen
I ljusbågsugnen smälts noga utvalt returstål, ferrolegeringar
och slaggbildare med hjälp av ljusbågar. Smältan tappas i en
skänk efter cirka 2,5 timme. Slaggdragaren avlägsnar syrerik
slagg från ljusbågsugnen. I skänkugnen utförs desoxidation,
legering och värmning av stålbadet. Under vakuumavgasningen
avlägsnas element såsom väte, kväve och svavel. Oxider
avskiljs från stålbadet genom gasomrörning och induktiv
omrörning. Vid stiggjutningen fylls därefter de förberedda
kokillerna med ett kontrollerat flöde från skänken.
VARMBEARBETNING
Våra valsverk är skräddarsydda för tillverkning av verktygsstål.
I Götvalsverket valsas göt från stålverket ut till ämnen eller
grövre färdig stång. I Stångvalsverket valsas därefter stålämnen
från Götverket vidare till stångstål i olika dimensioner och
profiler. Vår Smidespress är en av världens mest moderna.
Med en presskraft på 40 MN (4000 ton) arbetar pressen med
såväl friformsmide som stuksmide. Via en kraftfull götbearbetning smids runda, fyrkantiga eller platta stänger från göt
som väger mellan 2 och 42 ton.
VÄRMEBEHANDLING
Efter varmbearbetning i smidespress eller valsverk utförs
värmebehandling i form av mjukglödgning eller härdning och
anlöpning.
Mjukglödgning resulterar i låg materialhårdhet, god
maskinbearbetbarhet, en lämplig mikrostruktur för härdning
och anlöpning av det färdiga verktyget.
Härdat och anlöpt material är fördelaktigt för kunden då
ingen ytterligare härdning och anlöpning av verktyget behöver
göras. Kunden vinner därmed både tid och pengar.
MASKINBEARBETNING
I vår maskinbearbetning sker ytbearbetning och sågning av
materialet för att avlägsna ytdeformationer och glödskal som
bildats efter värmebehandling, för att såga bort ändmaterial
och för att underlätta ytkontroll och ultraljudsprovning i vår
kvalitetskontroll. Maskinbearbetning sker också därför att det
spar material – och därmed pengar – åt kunden.
I vår Färdigställning kapas allt material i längder helt enligt
kundens önskemål. Från vårt lager går cirka 1 miljon
leveranser/år till mer än 100 000 kunder över hela världen.
9
UDDEHOLM SVERKER 21
10
Network of excellence
UDDEHOLMs globala närvaro innebär att du alltid kan
vara säker på att få samma höga kvalitet var du än
befinner dig. Inom Pacificområdet i Asien representeras
vi av ASSAB som är vår exklusiva säljkanal. Tillsammans
befäster vi ställningen som världsledande leverantör av
verktygsstål.
www.assab.com
www.uddeholm.com
UDDEHOLM 140109.300 7 STROKIRK KNAPPEN 1402
UDDEHOLM är världsledande leverantör och tillverkare av verktygsstål.
Det är en position vi har nått genom att ständigt bidra till bättre affärer för
våra kunder. Genom lång erfarenhet, grundlig forskning och kontinuerlig
utveckling av nya produkter är vi väl rustade att lösa alla de problem som
kan uppstå. Det är en tuff utmaning, men målsättningen är lika tydlig som
alltid – att vara bästa affärspartner och förstahandsleverantör.
Vi finns över hela världen. Det innebär att du alltid kan vara säker på att få
samma höga kvalitet var du än befinner dig. Inom Pacificområdet i Asien
representeras vi av ASSAB, som är vår exklusiva säljkanal. Tillsammans
befäster vi ställningen som världsledande leverantör av verktygsstål. Vår
globala närvaro gör det enkelt att vara kund hos oss, och det finns alltid en
Uddeholm- eller ASSAB-representant nära till hands för rådgivning och
support. Det handlar om förtroende, såväl i långvariga samarbeten som vid
utveckling av nya produkter. För oss är förtroende något man lever upp till
– varje dag.
Mer information finner du på www.uddeholm.com, www.assab.com eller
Uddeholms lokala hemsida.