CZ29590U1 - Tool made of cutting-tool steel with increased service life - Google Patents
Tool made of cutting-tool steel with increased service life Download PDFInfo
- Publication number
- CZ29590U1 CZ29590U1 CZ2016-32069U CZ201632069U CZ29590U1 CZ 29590 U1 CZ29590 U1 CZ 29590U1 CZ 201632069 U CZ201632069 U CZ 201632069U CZ 29590 U1 CZ29590 U1 CZ 29590U1
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- tool
- surface layer
- steel
- service life
- hardness
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C8/00—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
- C23C8/02—Pretreatment of the material to be coated
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
- C21D1/06—Surface hardening
- C21D1/09—Surface hardening by direct application of electrical or wave energy; by particle radiation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C8/00—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
- C23C8/06—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using gases
- C23C8/36—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using gases using ionised gases, e.g. ionitriding
- C23C8/38—Treatment of ferrous surfaces
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D2221/00—Treating localised areas of an article
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D6/00—Heat treatment of ferrous alloys
- C21D6/002—Heat treatment of ferrous alloys containing Cr
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Solid-Phase Diffusion Into Metallic Material Surfaces (AREA)
- Heat Treatment Of Articles (AREA)
- Gripping On Spindles (AREA)
Abstract
Description
Nástroj z nástrojové oceli se zvýšenou životnostíTool made of tool steel with increased service life
Oblast technikyField of technology
Technické řešení se týká obecně nástrojů z nástrojové oceli s upravenou povrchovou vrstvou, zvláště u nástrojů používaných při tváření kovů.The technical solution relates generally to surface-treated tool steel tools, in particular to tools used in metal forming.
Dosavadní stav technikyPrior art
Nástrojové oceli mají nezastupitelnou úlohu ve strojírenském průmyslu. Provedením povrchových úprav můžeme ovlivnit chování a životnost nástrojů. Pro zkvalitnění vlastností a životnosti tvářecího nástroje dochází k jeho povrchové úpravě. Povrch nástrojů byl v minulosti upravován karbidickými vrstvami, povlaky TiN, TiCN.Tool steels play an irreplaceable role in the engineering industry. By performing surface treatments, we can influence the behavior and service life of tools. To improve the properties and service life of the forming tool, its surface treatment is performed. In the past, the surface of tools was treated with carbide layers, TiN and TiCN coatings.
Mezi modernější metody patří metoda CVD (Chemical Vapour Deposition) chemické naparování z plynné fáze, které probíhá za vysokých teplot (1000 - 1200 °C). K výhodám této metody patří vytvoření povlaků s vysokou hustotou, tepelnou stabilitou a výbornou adhezí mezi podkladem a povlakem, povlakování předmětů složitějších tvarů, nízké pořizovací a provozní náklady. Za nevýhody lze považovat materiálové ovlivnění (snížení mechanických vlastností) podkladového materiálu vlivem vysoké teploty, dále vzniklá tahová zbytková pnutí v povlaku (rozdílný koeficient tepelné roztažnosti), vysokou energetickou a časovou náročnost metody, ekologickou závadnost použitých plynů, zaoblování ostrých hran.More modern methods include the CVD (Chemical Vapor Deposition) method, chemical vapor deposition from the gas phase, which takes place at high temperatures (1000 - 1200 ° C). The advantages of this method include the formation of coatings with high density, thermal stability and excellent adhesion between the substrate and the coating, coating of objects of more complex shapes, low acquisition and operating costs. Disadvantages can be considered material influence (reduction of mechanical properties) of the base material due to high temperature, residual tensile stresses in the coating (different coefficient of thermal expansion), high energy and time intensity of the method, ecological damage of used gases, rounding of sharp edges.
Metoda PVD (Physical Vapour Deposition) - fyzikální naparování je charakteristická nízkými pracovními teplotami pod 500 °C. Povlaky jsou vytvářeny za sníženého tlaku (0,1-1,0 Pa). Metoda je vhodná zejména pro povlakování ostrých hran (s poloměrem pod 20 pm). Projevuje se vysokou odolností vrstev, nízkým koeficientem tření, možností kombinací vrstev a tvorbou přesné tloušťky. Mezi nevýhody této metody patří poměrně složitý vakuový systém a tzv. stínový efekt. Na plochách, které neleží ve směru pohybu odpařovaných částic, může dojít k nerovnoměrně vytvořenému povlaku.PVD (Physical Vapor Deposition) method - physical vapor deposition is characterized by low operating temperatures below 500 ° C. The coatings are formed under reduced pressure (0.1-1.0 Pa). The method is especially suitable for coating sharp edges (with a radius below 20 μm). It is manifested by high resistance of layers, low coefficient of friction, the possibility of combinations of layers and the creation of precise thickness. The disadvantages of this method include a relatively complex vacuum system and the so-called shadow effect. On surfaces that do not lie in the direction of movement of the evaporated particles, an uneven coating may occur.
Metoda laserového kalení patří k moderním způsobům tepelného zpracování materiálu. Laserový paprsek působí na povrchovou vrstvu kaleného materiálu, ta se rychle ohřeje na určitou teplotu, většinou těsně pod bod tání (900 - 1400 °C). Při této teplotě dochází ve struktuře materiálu k austenitizaci. Paprsek se plynule pohybuje, zahřívá povrch ve směru posuvu a zahřátá místa se rychle ochladí okolním materiálem. Vznikají tak velmi jemné struktury karbidů, s krátkými martenzitickými jehlicemi a malou velikostí zrn, přičemž dochází ke zvýšení tvrdosti povrchové vrstvy při zachování houževnatosti jádra a nedochází k tvorbě trhlin. Výhodou laserového kalení je možnost zakalení pouze těch míst, kde je potřebná zvýšená odolnost, při zachování původních vlastností materiálu ve zbylé části výrobků. Jedná se o ekologický proces.The method of laser hardening belongs to the modern methods of heat treatment of material. The laser beam acts on the surface layer of the hardened material, which is rapidly heated to a certain temperature, usually just below the melting point (900 - 1400 ° C). At this temperature, austenitization occurs in the structure of the material. The beam moves smoothly, heats the surface in the direction of travel, and the heated areas are rapidly cooled by the surrounding material. This creates very fine carbide structures, with short martensitic needles and a small grain size, while increasing the hardness of the surface layer while maintaining the toughness of the core and the formation of cracks. The advantage of laser hardening is the possibility of hardening only those places where increased resistance is required, while maintaining the original properties of the material in the rest of the products. It is an ecological process.
Způsob ošetření výrobků technologií laserového kalení je popsán ve vícero patentových spisech. Způsob jak aplikovat laserové kalení je popsán např. ve spise EP 0130749 B1 nebo GB 2028381. Nebo ve spise WO 96/28574 se popisuje aplikace laserového kalení u komplikovaných součástí, v tomto případě ošetření vnitřních rohů součástí. Nevýhodou jsou vysoké pořizovací a provozní náklady, problematičtější zpracování vysoce odrazových materiálů.A method of treating products with laser hardening technologies is described in several patents. A method for applying laser hardening is described, for example, in EP 0130749 B1 or GB 2028381. Or WO 96/28574 describes the application of laser hardening to complicated components, in this case the treatment of the inner corners of the components. The disadvantages are high acquisition and operating costs, more problematic processing of highly reflective materials.
Technologie plazmové nitridace je v současnosti jednou z nejprogresivnějších technologií úpravy povrchu strojních součástí. Nitridační atmosféra je tvořena směsí dusíku a vodíku a proces probíhá optimálně při teplotách od 500 do 550 °C. Mimo teploty je kvalita nitridované vrstvy závislá na chemickém složení oceli, kvalitě povrchu a fyzikálních parametrech procesu jako jsou napětí, doba procesu, délka pulsu a tlak směsi plynů. Toto chemicko - tepelné zpracování je používáno pro zvýšení tvrdosti povrchu, odolnosti proti korozi a také pro zvýšení meze únavy. Mezi další výhody patří vysoká přesnost a stabilita procesu, nižší spotřeba plynu a také možnost nitridování nástrojů finálních rozměrů bez nutnosti dalšího opracování povrchu (broušení a jiné). Avšak značnou nevýhodou je možnost nitridování pouze do 0,3 mm hloubky základního materiálu a s tím spojená rychlost opotřebení takto hrubé nitridované vrstvy. Stabilita nitridické vrstvy se pohybuje okolo 600 °C, kdy při překročení této teploty dochází k transformačním procesům, které postupně degradují otěruvzdomé vlastnosti takovéto vrstvy.Plasma nitriding technology is currently one of the most progressive surface treatment technologies for machine parts. The nitriding atmosphere consists of a mixture of nitrogen and hydrogen and the process takes place optimally at temperatures from 500 to 550 ° C. Outside the temperature, the quality of the nitrided layer depends on the chemical composition of the steel, the surface quality and the physical parameters of the process such as stress, process time, pulse length and gas mixture pressure. This chemical-heat treatment is used to increase the surface hardness, corrosion resistance and also to increase the fatigue limit. Other advantages include high accuracy and stability of the process, lower gas consumption and also the possibility of nitriding tools of final dimensions without the need for further surface treatment (grinding and others). However, a significant disadvantage is the possibility of nitriding only to a depth of 0.3 mm of the base material and the associated wear rate of such a coarse nitrided layer. The stability of the nitride layer is around 600 ° C, when this temperature is exceeded, transformation processes take place which gradually degrade the abrasion-resistant properties of such a layer.
- 1 CZ 29590 UI- 1 CZ 29590 UI
Plazmovou nitridaci zmiňují např. spisy JP 2013-234370 nebo KR 100661130 Bl. Ve spise US 5536549 Bl popsána je aplikace této metody na speciální povrch vhodný k magnetickému záznamu, kdy je základem nosný disk z austenitické oceli. Cílem technického řešení je představit nástroj, který by měl delší životnost funkčních ploch, který by šlo relativně snadno aplikovat a současně by se zachovala požadovaná struktura a vlastnosti vrstvy oceli i pod ošetřenou plochou.Plasma nitriding is mentioned, for example, in JP 2013-234370 or KR 100661130 B1. U.S. Pat. No. 5,536,549 B1 describes the application of this method to a special surface suitable for magnetic recording, which is based on an austenitic steel support disk. The aim of the technical solution is to present a tool that would have a longer service life of functional surfaces, which would be relatively easy to apply and at the same time would preserve the required structure and properties of the steel layer even under the treated surface.
Podstata technického řešeníThe essence of the technical solution
Výše uvedené nevýhody do značné míry odstraňuje Nástroj z nástrojové oceli se zvýšenou životností, jehož podstata spočívá v tom, že alespoň funkční oblasti nástroje jsou opatřeny povrchovou vrstvou sestávající z laserově kalené základní části povrchové vrstvy o min. tvrdosti 51 HRC, která sahá do hloubky až 1,3 mm do základního matriálu a z na ní uspořádané plazmou nitridované horní části povrchové vrstvy, která má min. tvrdost 56 HRC a obě tyto části povrchové vrstvy jsou odstranitelné a znovu na obnaženém základním materiálu obnovitelné.The above-mentioned disadvantages are largely eliminated by a tool tool made of tool steel with increased service life, the essence of which consists in that at least the functional areas of the tool are provided with a surface layer consisting of a laser hardened base part of the surface layer of min. hardness 51 HRC, which extends to a depth of up to 1.3 mm into the base material and from the plasma nitrided upper part of the surface layer arranged thereon, which has a min. the hardness is 56 HRC and both of these parts of the surface layer are removable and recoverable again on the exposed base material.
Objasnění výkresůExplanation of drawings
Technické řešení bude dále přiblíženo pomocí výkresů, na kterých obr. 1 představuje čelní pohled na příkladný nástroj - tvářecí rolku pro zahrdlování polotovarů ocelových láhví a obr. 2 je řez tvářecí rolkou z obr. 1 a obr. 3 je graf znázorňující rozdíl životnosti tvářecích rolek bez povrchové vrstvy a poté co byly opatřeny povrchovou vrstvou podle technického řešení.The technical solution will be further illustrated by means of the drawings, in which Fig. 1 is a front view of an exemplary tool - forming roll for embossing steel bottle blanks and Fig. 2 is a section of the forming roll of Fig. 1 and Fig. 3 is a graph showing the life difference of forming rolls. without a surface layer and after having been provided with a surface layer according to the technical solution.
Příklad uskutečnění technického řešeníExample of implementing a technical solution
Nástroj 1 z obr. 1 a 2, tedy zmíněná tvářecí rolka, se nejprve vyrobí do finálního tvaru z kusu výkovku, pak je celoobjemově zušlechtěn na předepsanou tvrdost. Samotné celoobjemové zušlechtění na rozsah tvrdosti dle výkresové dokumentace by pro tváření za tepla např. pro rotační tváření nebylo z hlediska otěruvzdomosti dostačující a tak je nutné, aby byla odolnost povrchu zvýšena.The tool 1 of Figs. 1 and 2, i.e. said forming roll, is first produced into a final shape from a piece of forging, then it is fully finished to the prescribed hardness. The full-volume finishing to the hardness range according to the drawing documentation would not be sufficient for hot forming, eg for rotary forming, from the point of view of abrasion resistance, and thus it is necessary for the surface resistance to be increased.
Tohoto lze v daném případě dosáhnout povrchovou vrstvou nástroje 1 podle technického řešení a to tak, že se funkční oblast 4 nejprve ošetří pomocí laserového kalení, jakožto tepelného zpracování, kdy v povrchové a lehce podpovrchové vrstvě dojde k transformaci struktury na velmi jemný martenzit, který vykazuje velmi vysokou tvrdost až 55 HRC o tloušťce kalené vrstvy až 1,3 mm a tak vznikne laserově kalená základní část povrchové vrstvy 2. Laserové kalení se realizuje pomocí vysokovýkonných diodových vláknem vedených laserů.This can be achieved in this case by the surface layer of the tool 1 according to the technical solution by first treating the functional area 4 by laser hardening as a heat treatment, transforming the structure into a very fine martensite in the surface and slightly subsurface layer. very high hardness up to 55 HRC with a hardened layer thickness of up to 1.3 mm and thus a laser hardened base part of the surface layer 2 is formed. Laser hardening is realized by means of high-power diode fiber guided lasers.
Po tomto kroku je aplikována technologie plazmové nitridace, jakožto technologie chemickotepelného zpracování, během které dochází k tvorbě velmi jemných a tvrdých nitridů díky sycení povrchové vrstvy oceli dusíkem, v tenké povrchové vrstvě max. 0,35 mm o tvrdosti až 62 HRC. Tento proces probíhá při teplotě 520 - 540 °C po dobu 24 hodin v plynné atmosféře obsahující směsný plyn H2N2 v poměru 80:20. Tučně vyznačená oblast se vztahovou značkou 2 je právě ta, která se podrobuje aplikaci a je to plocha, kterou je nástroj 1 ve styku s výkovkem polotovarem ocelové láhve, kterou je potřeba v horní části uzavřít, tedy zahrdlovat. Výkovek láhve 3 je při operaci otáčen a nástroj 1 se jako hnaná jednotka otáčí taktéž.After this step, plasma nitriding technology is applied, as a chemical heat treatment technology, during which very fine and hard nitrides are formed due to nitrogen saturation of the steel surface layer in a thin surface layer of max. 0.35 mm with a hardness of up to 62 HRC. This process takes place at a temperature of 520 - 540 ° C for 24 hours in a gaseous atmosphere containing a mixed gas of H 2 N 2 in a ratio of 80:20. The area marked in bold with reference numeral 2 is precisely the one which is to be applied and it is the area by which the tool 1 is in contact with the forging by the steel bottle blank, which needs to be closed at the top. The forging of the bottle 3 is rotated during the operation and the tool 1 also rotates as a driven unit.
Takto se tedy vytvoří plazmou nitridivaná horní části povrchové vrstvy 2.Thus, the plasma nitrided upper parts of the surface layer 2 are formed.
Povrchové úpravy byly aplikovány na tvářecí nářadí s názvem „tvářecí rolka“. Tento typ nářadí je používán pro rotační tváření, které slouží k zahrdlování polotovarů vysokotlakých ocelových lahví 3 tvářených metodou zpětného protlačování (pro představu je možno porovnat se zahrdlováním trubek do typického tvaru vrchlíku s hrdlem, který je u všech typu ocelových lahví).The surface treatments were applied to a forming tool called a "forming roll". This type of tool is used for rotational molding, which is used for countersinking semi-finished high-pressure steel bottles 3 formed by back-extrusion (for an idea, it can be compared with countersinking pipes into a typical canopy shape with a neck, which is for all types of steel cylinders).
Nástroj je vyroben z nástrojové oceli za tepla typu QRO 90 Supreme, jehož nejpodobnějším ekvivalentem je ocel X32CrMoV33. Klasicky je základním materiálem pro výrobu polotovaru zmiňovaná ocel QRO 90 Supreme. Tvářecí rolka je před nasazením do výrobního procesu předehřívána na teploty 180 - 220 °C pro její lepší přilnavost na začátku tváření, poté dojde již k samotnému pracovnímu cyklu, který je založen na ohřátí tvářeného polotovaru na 1100 - 1200 °C,The tool is made of hot tool steel type QRO 90 Supreme, the most similar equivalent of which is X32CrMoV33 steel. Classically, the basic material for the production of semi-finished products is the mentioned steel QRO 90 Supreme. Before being used in the production process, the forming roll is preheated to temperatures of 180 - 220 ° C for better adhesion at the beginning of forming, then the work cycle itself takes place, which is based on heating the formed semi-finished product to 1100 - 1200 ° C.
-2CZ 29590 UI kdy dochází ke kontaktu tvářecí rolky s materiálem za stálého rotačního pohybu polotovaru kolem své osy a následného přítlaku tvářecí rolky na materiál a jeho „tok“ směrem, který je definován pohybem rolky. Během tváření je tvářený materiál pomocí hořáků neustále dohříván na výše uvedenou tvářecí teplotu. Po dotváření je povrch rolky očištěn vysokotlakým ostřikem.-2GB 29590 UI when the forming roll comes into contact with the material during the constant rotational movement of the blank around its axis and the subsequent pressure of the forming roll on the material and its "flow" in the direction defined by the movement of the roll. During forming, the formed material is constantly reheated to the above-mentioned forming temperature by means of torches. After finishing, the surface of the roll is cleaned with a high-pressure spray.
Do nedávné doby byla na rolky aplikována pouze plazmová nitridace jako technologie povrchové úpravy za cílem zvýšení životnosti. Tato technologie samotná byla schopna zajistit zvýšení životnosti nástroje, ale pouze po určitou dobu a to tak, že tloušťka nitridované vrstvy tvořená otěruvzdomými nitridy po průměrně 1800 - 2000 kusech byla eliminována a poté došlo již k tváření prakticky pomocí základního materiálu, což přinášel lokální deformace materiálu, zvýšené otěrové opotřebení a „nalepování“ základního materiálu do materiálu tvářecí rolky. Pomocí laserového kalení, které bylo zařazeno jako před krok plazmové nitridaci, bylo dosaženo, velmi jemné martenzitické struktury, která zajistila další otěruvzdomou vrstvu, jež je ve struktuře stále obsažena i po abrazivním (otěrovém) opotřebení plazmou nitridované vrstvy. Zároveň martenzitická transformace, ke které došlo během procesu laserového kalení, zajišťuje tak významné zjemnění zrna v kalené vrstvě, díky rapidnímu ochlazení, ke kterému během procesu laserového kalení dochází. Toto zajistilo také vhodnější podmínky pro následnou nitridaci, kdy byla umožněna zvýšená difúze dusíku do materiálu díky jemnějším a početnějším zrnům.Until recently, only plasma nitriding has been applied to rolls as a surface treatment technology to increase durability. This technology itself was able to increase the tool life, but only for a certain time, so that the thickness of the nitrided layer formed by abrasion-resistant nitrides after an average of 1800 - 2000 pieces was eliminated and then formed practically using the base material, which brought local deformations , increased abrasion wear and "sticking" of the base material to the roll material. By means of laser hardening, which was included as before the plasma nitriding step, a very fine martensitic structure was achieved, which provided another abrasion-resistant layer, which is still contained in the structure even after abrasive wear of the plasma nitrided layer. At the same time, the martensitic transformation that occurred during the laser hardening process thus ensures a significant grain refinement in the hardened layer, thanks to the rapid cooling that occurs during the laser hardening process. This also provided more suitable conditions for subsequent nitriding, which allowed increased diffusion of nitrogen into the material due to finer and more numerous grains.
Jakmile se povrchová vrstva 2 nástroje 1 se svými dvěma částmi opotřebuje, odstraní se a celý způsob se může opakovat a nástroj 1 je znovu použitelný.As soon as the surface layer 2 of the tool 1 with its two parts wears out, it is removed and the whole process can be repeated and the tool 1 is reusable.
Průmyslová využitelnostIndustrial applicability
Nástroje podle technického řešení lze využít pro široké spektrum tvářecího nářadí, a to zejména pro zápustky, protahovací tmy, kovací čelisti. Nástroje mohou být vyrobeny z rozsáhlé škály nástrojových ocelí, pro kterou byla vyvíjena, jsou to například oceli 38CrMoV5-l, X40CrMoV5-l nebo 56CrNiMoV7 a řada jiných.The tools according to the technical solution can be used for a wide range of forming tools, especially for dies, drawing darkness, forging jaws. The tools can be made from a wide range of tool steels for which they have been developed, such as 38CrMoV5-1, X40CrMoV5-1 or 56CrNiMoV7 steels and many others.
Ve společnosti přihlašovatele je používána širší škála ocelí pro práci za tepla, které jsou svým chemickým složením podobné a jsou použity pro jiné aplikace tváření oceli.The applicant's company uses a wider range of hot working steels, which are similar in chemical composition and are used for other steel forming applications.
Na grafu na obr. 3 jsou uvedeny výsledky provozních zkoušek, kde je zřejmé rapidní zvýšení životnosti nástrojů podle technického řešení s tím, že nadále probíhají zkoušky dalších kusů, takto upravených tvářecích rolek.The graph in Fig. 3 shows the results of operational tests, where a rapid increase in tool life according to the technical solution is evident, with other pieces of such formed forming rolls still being tested.
Claims (1)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP15153854.3A EP3054026A1 (en) | 2015-02-04 | 2015-02-04 | Method of combined surface treatment of tool steels |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ29590U1 true CZ29590U1 (en) | 2016-06-28 |
Family
ID=52449997
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ2016-32069U CZ29590U1 (en) | 2015-02-04 | 2016-02-03 | Tool made of cutting-tool steel with increased service life |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP3054026A1 (en) |
| CZ (1) | CZ29590U1 (en) |
| DE (1) | DE202016000752U1 (en) |
| FR (1) | FR3032137B3 (en) |
| IT (1) | ITUB201613701U1 (en) |
| PL (1) | PL124827U1 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA3044930C (en) | 2019-05-31 | 2023-08-29 | Apollo Machine & Welding Ltd. | Hybrid process for enhanced surface hardening |
| CN112210746A (en) * | 2019-07-10 | 2021-01-12 | 上海交通大学 | Die-casting die, surface treatment method and application thereof |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB202838A (en) | 1922-08-18 | 1923-08-30 | Robert Walter Hutton | Improvements in and relating to collapsible cardboard or the like boxes or containers |
| US4533400A (en) | 1983-06-29 | 1985-08-06 | The Garrett Corporation | Method and apparatus for laser hardening of steel |
| US5536549A (en) | 1993-08-02 | 1996-07-16 | Tulip Memory Systems, Inc. | Austenitic stainless steel substrate for magnetic-recording media |
| DE19508584C1 (en) | 1995-03-13 | 1996-02-08 | Fraunhofer Ges Forschung | Method and appts. for increasing the degree of absorption during solid-phase surface hardening of workpieces |
| DE29622682U1 (en) * | 1996-06-14 | 1997-04-03 | Ferromatik Milacron Maschinenbau GmbH, 79364 Malterdingen | Screw for plasticizing and / or extruding plastic material in injection molding machines and extruders |
| KR100661130B1 (en) | 2006-01-20 | 2006-12-22 | 한국생산기술연구원 | Method for nitriding stainless steel by post-plasma |
| JP6047712B2 (en) | 2012-05-10 | 2016-12-21 | 山梨県 | Plasma nitriding method of steel |
-
2015
- 2015-02-04 EP EP15153854.3A patent/EP3054026A1/en not_active Ceased
-
2016
- 2016-02-03 CZ CZ2016-32069U patent/CZ29590U1/en active Protection Beyond IP Right Term
- 2016-02-03 FR FR1650868A patent/FR3032137B3/en active Active
- 2016-02-04 PL PL124827U patent/PL124827U1/en unknown
- 2016-02-04 DE DE202016000752.2U patent/DE202016000752U1/en active Active
- 2016-02-04 IT ITUB2016U013701U patent/ITUB201613701U1/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR3032137A3 (en) | 2016-08-05 |
| FR3032137B3 (en) | 2017-03-24 |
| ITUB201613701U1 (en) | 2017-08-04 |
| DE202016000752U1 (en) | 2016-05-24 |
| EP3054026A1 (en) | 2016-08-10 |
| PL124827U1 (en) | 2016-11-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Paschke et al. | Optimized plasma nitriding processes for efficient wear reduction of forging dies | |
| Hosseini et al. | Characterization of the surface integrity induced by hard turning of bainitic and martensitic AISI 52100 steel | |
| Farrahi et al. | An investigation into the effect of various surface treatments on fatigue life of a tool steel | |
| Neves et al. | Efficiency of the laser texturing on the adhesion of the coated twist drills | |
| Verwimp et al. | Applications of laser cladded WC-based wear resistant coatings | |
| Grzesik et al. | Producing high quality hardened parts using sequential hard turning and ball burnishing operations | |
| Leskovšek et al. | A PACVD duplex coating for hot-forging applications | |
| Harada et al. | Effects of microshot peening on surface characteristics of high-speed tool steel | |
| CZ29590U1 (en) | Tool made of cutting-tool steel with increased service life | |
| Toboła | Influence of sequential surface treatment processes on tribological performance of vanadis 6 cold work tool steel | |
| WO2016027207A1 (en) | A method of hardening die surfaces | |
| Gilman et al. | Experience in the application of nitriding in a glow discharge to increase the efficiency of gear processing by the method of grinding | |
| Chen et al. | Effect of carburizing and nitriding duplex treatment on the friction and wear properties of 20CrNi2Mo steel | |
| Ankuda et al. | Wear resistant coatings for tool steels | |
| Sridharan et al. | Influence of material microstructure on grindability of bearing steel | |
| Calandri et al. | Laser surface texturing of pvd coatings applied to sheet forming dies for stainless steel | |
| Bagul et al. | Effects on hardness by various heat treatments processes on HSS tool bit | |
| JP7495099B2 (en) | Heat treatment method, mold manufacturing method | |
| US7582170B2 (en) | Method for micromachining metallic materials | |
| Terres et al. | Effects of surface pre-treatment on the Nitrided layers properties | |
| Kovačić et al. | Wear resistance of TiN/TiCN and TiN/TiBN multilayer coatings applied on hot work tool steel | |
| RU2777828C1 (en) | Method for manufacturing parts of increased wear resistance of the shut-off unit of a wedge gate valve | |
| RU2354718C2 (en) | Strengthening method of tool made of high-speed steel | |
| CZ32546U1 (en) | A tool with increased wear resistance designed for precise cutting of steel sheets | |
| Siegmund et al. | Hot die forging with nitrided and thermally stabilized DLC coated tools |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FG1K | Utility model registered |
Effective date: 20160628 |
|
| ND1K | First or second extension of term of utility model |
Effective date: 20200114 |
|
| ND1K | First or second extension of term of utility model |
Effective date: 20230110 |