L acciaio inossidabile ESR indurente per precipitazione

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1 L acciaio inossidabile ESR indurente per precipitazione

2 Generalità EskyLos 4542 é un acciaio inossidabile destinato alla produzione di stampi per la plastica soggetti ad elevate sollecitazioni meccaniche. EskyLos 4542 è ottenuto mediante uno speciale processo di fabbricazione di tipo "super clean" e sfruttando la tecnologia di rifusione sotto scoria (Electro-Slag-Remelt). I vantaggi offerti da questa tecnologia si traducono in: incremento della tenacità del materiale; elevato grado di micropulizia; totale isotropia del materiale; bassissimo livello segregativi. EskyLos 4542 viene fornito allo stato solubilizzato con una durezza inferiore ai 38 HRc (355 HB). Qualora sia necessario raggiungere delle elevate proprietà meccaniche in figura ed un'omogeneità di durezza lungo tutto lo stampo, EskyLos 4542 può essere ulteriormente indurito a HRc = mediante un processo di invecchiamento. Trattandosi di un trattamento termico che avviene al di sotto dei punti di trasformazione di fase, il processo può essere effettuato anche nelle condizioni di stampo semi finito con minime deformazioni e assenza di rotture in tempra. Le caratteristiche meccaniche risultano calibrabili in un ampio range e molto più elevate di quelle ottenute con gli acciai normalmente impiegati in tale settore. EskyLos 4542 rappresenta la scelta ideale per l'utilizzatore che cerca: elevate e omogenee caratteristiche di tenacità e proprietà meccaniche lungo tutto lo stampo indipendentemente dalla complessità; ottima lavorabilità; resistenza alla corrosione; micropulizia. EskyLos 4542 offre i seguenti vantaggi: ottima lavorabilità all'utensile; ottima attitudine alla goffratura e alla lucidatura eccellente resistenza all'usura legate alle proprietà meccaniche raggiungibili a stampo finito; durezza omogenea fino a cuore indipendentemente dallo spessore; eccezionale stabilità dimensionale, a seguito dell'invecchiamento, che avviene al di sotto dei punti di trasformazione di fase; assenza di rotture durante il trattamento indipendentemente dallo geometria e complessità; resistenza alla corrosione. EskyLos 4542 è controllato agli ultrasuoni al 100% secondo i più restrittivi standard qualitativi. Analisi chimica Elementi di lega in % C 0,07 Cr 15,00 17,50 Si 1,00 Cu 3,00 5,00 Mn 1,00 Ni 3,00 5,00 Nb 0,15 0,45 Confronto con le classificazioni internazionali: W. Nr EN X5CrNiCuNb16-4 AFNOR X5CrNiCuNb16-4 AISI 17-4 PH La resistenza alla corrosione mantiene inalterate le caratteristiche superficiali dello stampo nel tempo. Questo significa che la matrice potrà essere immagazzinata con minori precauzioni. Si possono ridurre le costose e laboriose operazioni di pulizia e atterraggio della matrice necessarie prima della messa in servizio. Gli acciai per utensili prodotti da Lucchini RS sono stati studiati e messi a punto per ottimizzare le prestazioni dei materiali. Il marchio identifica il prodotto Lucchini RS ed il numero che segue può richiamare la classificazione Werkstoff o altre sigle ai soli fini delle caratteristiche d impiego.

3 Principali applicazioni EskyLos 4542 si presta alla seguenti principali applicazioni: Stampaggio per la plastica: stampi per lo stampaggio gomma; stampi per lo stampaggio a compressione (SMC, BMC); porta stampi per stampi plastificazione pressocolata. Estrusione: matrici e calibratori per PVC; particolari meccanici per l estrusione; stampi di medie/grosse dimensioni per l'industria automotive; stampi per lo stampaggio particolari per l'industria alimentare. Trattamenti termici EskyLos 4542 viene fornito allo stato solubilizzato. Qualora sia necessario ottenere delle durezze diverse o sia necessario un trattamento termico del materiale, si consigliano i seguenti parametri di lavoro. I dati allegati sono orientativi e dovranno essere modulati in funzione degli impianti di trattamento termico e dello spessore della barra. Distensione Temperatura consigliata Salita Permanenza in temperatura Raffreddamento 400 C < 30 C/h 60 minuti per ogni 25 mm di spessore Lento in forno Proprietà fisiche e meccaniche Principali proprietà fisiche del materiale Si consiglia il trattamento di distensione nel caso in cui sia necessario eliminare le tensioni residue indotte dalle lavorazioni meccaniche o da un precedente trattamento termico. Non è necessario solubilizzare prima della distensione del materiale. Modulo elastico [kn/mm 2 ] a 20 C a 250 C a 500 C Solubilizzazione e invecchiamento Il trattamento di solubilizzazione è necessario qualora si voglia riportare il materiale nelle sue condizioni originali, eliminando gli effetti dei trattamenti precedenti. Si consiglia di eseguire una distensione a 400 C dopo solubilizzazione. Conducibilità termica [W/mK] 19,0 19,8 20,5 T solub. [ C] T inv. [ C] Tempo [h] Rm minimo [N/mm 2 ]

4 Curva CCT

5 I vantaggi della tecnologia ESR La tecnologia di fabbricazione dell'acciaio secondo il processo ESR (Electo-Slag-Remelt) offre i seguenti vantaggi: incremento della tenacità del materiale; elevato grado di micropulizia; totale isotropia del materiale; bassissimo livello segregativo. Il processo ESR consiste nella rifusione di un lingotto, ottenuto secondo un processo 'tradizionale' tipo VD, attraverso una particolare lingottiera di rame che contiene scoria di tipo basico. Il lingotto viene rifuso in modo che il metallo allo stato liquido passi attraverso la scoria che agisce come un 'filtro' intrappolando le inclusioni indesiderate. Il processo di solidificazione nella lingottiera avviene secondo una velocità maggiore rispetto ai processi tradizionali. Il risultato è un acciaio omogeneo e dal comportamento isotropo. Indice K=0 (DIN50602) Grado di purezza vs. processo VD ESR Processo di fabbricazione Tenacità vs. processo Elettrodo Scoria Lingotto ESR Dispositivo di raffreddamento Tenacità del materiale [%] VD ½ raggio VD cuore ESR ½ raggio Processo di fabbricazione ESR cuore EskyLos 4542, grazie al processo ESR, soddisfa le più severe esigenze in termini di tenacità e lucidabilità. Si presta alla realizzazione di stampi che devono essere lucidati a specchio o di stampi che sono soggetti ad elevate sollecitazioni meccaniche.

6 Perché scegliere un acciaio indurente per precipitazione? Nel mondo dello stampaggio hanno trovato ampia diffusione gli acciai pre-bonificati perché rappresentano un ottimo compromesso in termini di: buona lavorabilità; buone caratteristiche meccaniche; semplicità di ciclo di fabbricazione. Quando però è necessario ottenere un'elevata durezza nella figura dello stampo unitamente ad un'omogeneità di valori lungo tutta la sezione, gli acciai pre bonificati mettono in evidenza alcuni limiti. Gli stampi in acciaio pre bonificato vengono ottenuti 'scavando' un blocco di grosse dimensioni che inevitabilmente possiede delle caratteristiche meccaniche che vanno diminuendo verso il cuore e non sono omogenee. Per sopperire a questo problema si possono seguire diverse strade: partire da un blocco più duro con intrinseche difficoltà di lavorazione e diminuzione della tenacità; temprare lo stampo allo stato quasi finito con rischi di rotture e deformazioni; utilizzare dei particolari trattamenti superficiali spesso costosi e che limitano gli interventi di finitura sullo stampo. La soluzione si trova nell'acciaio indurente per precipitazione EskyLos EskyLos 4542 riunisce in sé tutti vantaggi degli acciai pre bonificati senza le limitazioni che nascono quando è necessario elevare le proprietà meccaniche. L'incremento delle proprietà meccaniche si realizza con un invecchiamento ad una temperatura compresa tra i 540 e 600 C in funzione delle caratteristiche meccaniche che si vogliono ottenere, senza mai superare i punti di trasformazione. I vantaggi di questa tecnologia sono ampiamente sfruttabili dagli utilizzatori che avranno l'opportunità di ottenere a cuore dello stampo la durezza richiesta. A questo si aggiungono i seguenti aspetti: assenza di rotture durante il trattamento indipendentemente dalla forma e dalla variazione di spessore dello stampo; limitate deformazioni dello stampo; limitati sovrametalli, ottimizzazione dei tempi di finitura stampo dopo invecchiamento; costante limite di fatica su tutta la sezione e conseguente aumento della vita dello stampo (TLCC). Ciclo dell indurente per precipitazione Fornitura blocco solubilizzato Lavorazione di quasi finitura Trattamento termico di invecchiamento Minima lavorazione di finitura Trattamento Messa in esercizio Nel caso in cui si presenti l'esigenza di intervenire sulla geometria dello stampo o di incrementare ulteriormente le proprietà meccaniche, EskyLos 4542 può essere riportato, mediante solubilizzazione, nelle sue condizioni di durezza e microstuttura iniziali, e quindi invecchiato nuovamente.

7 Saldatura EskyLos 4542 può essere saldato con buoni risultati osservando le seguenti modalità operative: Stato del materiale Tecnica di saldatura solubilizzato TIG Preriscaldo C Trattamento termico dopo la saldatura Invecchiato (*) (**) Fotoincisione EskyLos 4542, in considerazione del dei moderni processi di fabbricazione utilizzati e del basso contenuto si Zolfo, si presta ad essere goffrato per ottenere disegni di vario tipo. Per informazioni più approfondite si veda la relativa brochure. Lucidatura EskyLos 4542 grazie al particolare processo di fabbricazione ESR (Electro-Slag-Remelting), offre delle eccellenti caratteristiche di lucidabilità. Per informazioni più approfondite si veda la relativa brochure. (*) Si prega di contattare il Nostro servizio tecnico. (**) La necessità di un trattamento termico è in funzione della zona saldata. Nel caso di una riparazione molto estesa sarà necessario risolubilizzare il pezzo ed invecchiarlo nuovamente. Per informazioni più approfondite si veda la relativa brochure. Via G. Paglia, Lovere (BG) - ITALY Tel Fax Web toolsteels@lucchinirs.it