Kategorie

Stal narzędziowa do pracy na gorąco TGE 11 CUDA ESR (EN ISO X37CrMoV5-1 ESR, Werkstoff 1.2343 ESR, AISI H11 ESR, PN WCL PEŻ)

Opis ogólny stali TGE 11 CUDA ESR

TGE 11 CUDA ESR jest stalą narzędziową do pracy na gorąco, odpowiadającą gatunkowi EN ISO X37CrMoV5-1, znanemu w systemie DIN/EN jako 1.2343 oraz w systemie amerykańskim jako AISI H11.
W polskiej historycznej nomenklaturze normowej stal ta odpowiada gatunkowi WCL, a w wersji po przetopie elektrożużlowym występuje jako WCL ESR.

Stal TGE 11 CUDA ESR została poddana przetopowi elektrożużlowemu (ESR / ESU), którego celem jest poprawa czystości metalurgicznej, jednorodności mikrostruktury oraz stabilności własności mechanicznych. Proces ten nie zmienia klasy gatunkowej stali, lecz podnosi jej jakość użytkową w zastosowaniach narzędziowych narażonych na cykliczne obciążenia cieplne i mechaniczne.

Zgodnie z kartą techniczną producenta stal TGE 11 CUDA ESR może być hartowana do 54 HRC, a zalecany zakres twardości roboczej wynosi 44–52 HRC.

Oznaczenia i odpowiedniki stali TGE 11 CUDA ESR

System / norma Oznaczenie
EN ISO (EU) X37CrMoV5-1 ESR
Werkstoff (DE) 1.2343 ESR
AISI / ASTM (USA) H11 ESR
PN (historyczna) (PL) WCL PEŻ
JIS (JP) SKD6
GB (CHN) 4Cr5MoSiV1
NADCA Grade D
Nazwa handlowa TG Steel TGE11 CUDA ESR
Inne normy krajowe odpowiedniki wg EN ISO X37CrMoV5-1 ESR

Uwaga normowa:
Normy AFNORGOST nie definiują jednoznacznych, oficjalnych odpowiedników dla X37CrMoV5-1 / 1.2343 / H11. Brak takich oznaczeń w TDS producenta – nie są one sztucznie dopasowywane.

Skład chemiczny, typowy dla stali TGE 23 GROUPER

Pierwiastek Zawartość [%]
C 0,37
Si 1,00
Mn 0,37
Cr 5,15
Mo 1,30
V 0,40
P < 0,020
S < 0,005

Uwaga: wartości podane jako typowe – karta techniczna nie podaje zakresów tolerancji.

Czym jest ESR – przetop elektrożużlowy

ESR (przetop elektrożużlowy, ESU) to wtórny proces metalurgiczny, w którym stal jest ponownie przetapiana przez ciekły żużel przewodzący prąd elektryczny w celu poprawy jej jakości metalurgicznej.

Dla stali TGE 11 CUDA ESR / X37CrMoV5-1 ESR proces ESR:

  • redukuje wtrącenia niemetaliczne,
  • eliminuje segregację pierwiastków stopowych,
  • zapewnia jednorodną mikrostrukturę w całym przekroju,
  • zwiększa odporność na pękanie,
  • poprawia polerowalność i stabilność wymiarową.

Mikrostruktura stali TGE 11 CUDA ESR

Stal TGE 11 CUDA ESR posiada drobną, jednorodną mikrostrukturę bez pasmowości i skupisk węglików.
Czystość metalurgiczna wg ASTM E45-95, metoda A:

  • seria drobna: A0.5 – B0.5 – C0 – D1.5
  • seria gruba: A0.5 – B0.5 – C0 – D1
    z warunkiem B + C + D ≤ 2.5.

Stan dostawy i twardość

  • Stan dostawy: wyżarzona zmiękczająco
  • Twardość: ≤ 230 HB

Właściwości fizyczne stali TGE 11 CUDA ESR

Temperatura Gęstość [kg/m³] Moduł Younga [N/mm²] Przewodność cieplna [W/m·K] Rozszerzalność liniowa [10⁻⁶/K]
20 °C (68 °F) 7800 205 000 25 11,8
200 °C (392 °F) 7700 197 000 26 12,4
400 °C (752 °F) 7700 177 000 28 12,7
800 °C (1472 °F) 7540 127 000 32 13,6

Obróbka cieplna stali TGE 11 CUDA ESR

Wyżarzanie zmiękczające

  • 750–800 °C (1380–1470 °F)
  • 1 h + 1 h / 25 mm
  • chłodzenie w piecu 10–20 °C/h

Usuwanie naprężeń

  • 600–650 °C (1110–1200 °F)
  • minimum 2 h
  • chłodzenie w piecu do 450 °C (842 °F)

Podgrzewanie wstępne

  • I stopień: 550 °C (1020 °F) – 30 s/mm
  • II stopień: 750 °C (1380 °F) – 30 s/mm

Austenityzowanie

  • 1000–1040 °C (1830–1905 °F)
  • ok. 30 min/25 mm grubości
  • ostrzeżenie: zbyt długi czas → rozrost ziarna i spadek udarności

Hartowanie

  • olej 80 °C (176 °F)
  • próżnia > 6 bar
  • kąpiel solna 500–550 °C (930–1020 °F)

Odpuszczanie

  • podwójne, obowiązkowe
  • ≥ 1 h + 1 h / 25 mm
  • chłodzenie po każdym cyklu do < 100 °C (212 °F)

Sub-zero / kriogenika stali TGE 11 CUDA ESR

  • –70 do –120 °C (–95 do –184 °F): redukcja austenitu szczątkowego
  • –135 do –190 °C (–211 do –310 °F): poprawa odporności na zużycie
  •  zabieg opcjonalny

Obróbki powierzchniowe

  • Azotowanie: 520 °C (968 °F) → ok. 1080 HV1
  • PVD / CVD: temperatura procesu ≥ 30 °C (54 °F) poniżej ostatniego odpuszczania

Obróbka mechaniczna stali TGE 11 CUDA ESR

Uwaga: dane wg TDS – wymagają dostosowania do parku maszynowego.

Toczenie

Narzędzie Vc [m/min] f [mm/obr] ap [mm]
Węglik – zgrubnie 130–170 0,2–0,4 2–4
Węglik – wykańczająco 170–220 0,1–0,2 0,5–2
HSS – wykańczanie 17–22 0,1–0,3 0,5–2

Frezowanie (czołowe)

Operacja Vc [m/min] fz [mm] ap [mm]
Zgrubne 160–180 0,4 1–3
Półwykańczające 180–200 0,25–0,35 1–2
Wykańczające 210–280 0,05–0,10 0,5–1

Wiercenie – HSS

Ø [mm] Vc [m/min] f [mm/obr]
< 5 14–16 0,05–0,15
5–10 14–16 0,15–0,20
10–15 14–16 0,20–0,25
15–20 14–16 0,25–0,30

EDM

Stal TGE 11 CUDA ESR nadaje się do EDM (drut/elektroda). Zalecana niska gęstość prądu i wysoka częstotliwość; po obróbce odprężanie 25 °C poniżej ostatniego odpuszczania i całkowite usunięcie warstwy białej.

Typowe zastosowania stali TGE 11 CUDA ESR

  • matryce i rdzenie kuźnicze,
  • formy wtryskowe o wysokiej polerowalności,
  • formy do tworzyw abrazyjnych i wzmacnianych,
  • formy do odlewania niskociśnieniowego,
  • elementy wtórne form ciśnieniowych HPDC:
    – nadlew (biscuit),
    – kanały doprowadzające (runner),
    – tuleje wtryskowe (shot sleeve),
  • noże i ostrza przemysłowe odporne na pękanie.

FAQ – stal TGE 11 CUDA ESR / EN ISO X37CrMoV5-1 ESR / WNr 1.2343 ESR / AISI H11 ESR / PN WCL ESR

 

TGE 11 CUDA ESR to stal narzędziowa do pracy na gorąco X37CrMoV5-1 po przetopie elektrożużlowym (ESR).

PN WCL; po przetopie elektrożużlowym: WCL ESR.

Tak, TGE 11 CUDA ESR jest odpowiednikiem H11 po przetopie elektrożużlowym.

Wyższą czystością metalurgiczną, jednorodnością i odpornością na pękanie.

ESR usuwa wtrącenia i stabilizuje mikrostrukturę w całym przekroju.

Tak, szczególnie na elementy wtórne form ciśnieniowych.

Nadlewy, kanały doprowadzające oraz tuleje wtryskowe.

Tak, zwłaszcza wymagających wysokiej polerowalności.

Tak, możliwe jest uzyskanie Rt ≤ 0,25 µm.

Tak, do teksturowania chemicznego i laserowego.

Tak, podwójne odpuszczanie jest wymagane technologicznie.

Tak, bez pogorszenia własności rdzenia.

Tak, przy zachowaniu limitów temperatury procesu.

Tak, w zakresie od –70°C do –190°C.

Dla redukcji austenitu szczątkowego i poprawy stabilności wymiarowej.

Tak, przy późniejszym odprężaniu po obróbce.

Spawanie nie jest zalecane, lecz możliwe w określonych warunkach.

Nie, jest stalą konwencjonalną po przetopie ESR.

Tak, została zaprojektowana do pracy w cyklach cieplnych.

Tak, szczególnie grube noże i ostrza odporne na pękanie.

Nie, brak jednoznacznego odpowiednika normowego.

Nie, brak jednoznacznego odpowiednika normowego.

Stal TGE 11 CUDA ESR oferuje IK STAL wraz z doradztwem technologicznym.

 

Sekcja kontaktowa – techniczna (IK STAL)

Dane techniczne oraz wiedza ekspercka dotyczące stali TGE 11 CUDA ESR (EN X37CrMoV5-1 ESR, WCL ESR) — są udostępniane przez IK STAL niezależnie od języka zapytania, kraju pochodzenia użytkownika oraz systemu norm (PN, EN ISO, DIN, AISI lub inne). Informacje obejmują dobór gatunku, parametry obróbki cieplnej oraz technologie obróbek powierzchniowych.

Informacja prawna:
Niniejszy post ma charakter wyłącznie informacyjny i służy celom handlowym i marketingowym. Firma IK Stal nie ponosi odpowiedzialności za jakiekolwiek konsekwencje wynikające z zastosowania zawartych w nim informacji. Użytkownik powinien samodzielnie zweryfikować wszystkie dane i zalecenia zawarte w tym poście, korzystając z fachowych wydawnictw i źródeł branżowych.