HSS PM 4 - IN ÉÉN OOGOPSLAG
Welk type staal is HSS PM 4?
HSS PM 4 (materiaalnummer 1.3361*) heeft een zeer zuivere en homogene microstructuur met gelijkmatig verdeelde carbiden die de slijtvastheid optimaliseren. Het hoge koolstof- en vanadiumgehalte geeft PM 4 (PMHS 6-5-4) een uitzonderlijke slijtvastheid, waardoor het bijzonder geschikt is voor koudstempels, het bewerken van abrasieve legeringen en hogesnelheidsbewerkingen.
Tungsten (W)
Vormt carbiden (met name wolfraamcarbide) die de warmtehardheid, ontlaatbestendigheid en slijtvastheid verhogen.
Molybdeen (Mo)
Molybdeen kan wolfraam vervangen en heeft, met de helft van de massa, hetzelfde effect als wolfraam. Molybdeen vormt carbide, wat de warmtehardheid verhoogt, evenals de ontlaatbaarheid en slijtvastheid, maar vereist een complexere warmtebehandeling.
Chroom (Cr)
Speelt een rol bij de carbidevorming en verbetert de doorhardbaarheid. Dit maakt het harden van gereedschappen met grote doorsneden mogelijk.
Kobalt (Co)
Verhoogt de temperatuur tot waar het materiaal kan worden gebruikt, d.w.z. de temperatuur waarboven martensiet transformeert. Het voorkomt de neerslag van carbiden.
Vanadium (V)
Vormt vanadiumcarbide, dat, net als sommige andere staalsoorten, de slijtvastheid verhoogt dankzij zijn hardheid (58 HRC).
Koolstof (C)
Vereist voor de vorming van zowel martensiet als carbiden. Het koolstofgehalte wordt aangepast aan het percentage van de andere toegevoegde elementen.
Eigenschappen
HSS PM 23 heeft een uitstekende combinatie van eigenschappen dankzij het poedermetallurgische proces. Het bezit een hoge slijtvastheid, taaiheid, hoge hardheid en een fijne en uniforme microstructuur. Deze eigenschappen maken dit materiaal een goede keuze voor gereedschappen en messen die hun scherpte langdurig moeten behouden. Dit geldt voor componenten zoals tandwielen en lagers, maar ook voor toepassingen die hoge snelheden vereisen.
- snelstaal
- poedermetallurgisch staal
- hoge taaiheid
- zeer hoge slijtvastheid
- hoge zuiverheid
- geoptimaliseerde homogeniteit
- gelijkmatige, fijne carbideverdeling
- verbeterde breukvastheid
- verbeterde snijkantstabiliteit
Toepassingen
Dankzij zijn specifieke eigenschappen kan HSS PM 23 (1.3394) in veel verschillende industrieën en voor diverse toepassingen worden gebruikt. Het onderscheidt zich van conventioneel gesmolten 1.3343 door de hogere zuiverheid en geoptimaliseerde homogeniteit, die het bereikt door PM-productie. De fijne carbideverdeling zorgt ook voor een uitstekende breukvastheid en snijkantstabiliteit, waardoor het ideaal is voor veeleisende toepassingen.
- ponsgereedschappen
- fijnstansgereedschappen
- snijgereedschappen
- broots-gereedschappen
- draaimessen
- houtbewerkingsgereedschappen
- tandwiel-vormmessen
- cirkelzaag-segmenten
- metaalzagen
- matrijzen
- verzinkfrezen
- chasers
- koudextrusie-matrijzen
- dieptrek-gereedschappen
- kunststofmatrijzen met verhoogde slijtvastheid
* Het materiaal 1.3361 is de meest vergelijkbare normlegering en dient ter classificatie van het materiaal.
Geleverd wordt HSS PM 4.
HSS PM 4 Richtwaarden
Chemische analyse:
| C | Si | Mn | P | S | Cr | Mo | V | W |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1,25 - 1,4 | 0,0 - 0,45 | 0,0 - 0,4 | 0,0 - 0,03 | 0,0 - 0,03 | 3,8 - 4,5 | 4,2 - 5,0 | 3,7 - 4,2 | 5,2 - 6,0 |
Chemische samenstelling:
PMHS6-5-4
Gebruikshardheid:
62-65 HRC
Gebruikshardheid:
270 HB
Fysische eigenschappen
van HSS PM 4
Tot welke staalgroep behoort HSS PM 4?
• hogesnelheidsstaal
• kunststofvormenstaal
• koudbewerkingsstaal
• warmbewerkingsstaal
Wat is PM-staal?
PM-staal (poedermetallurgie) wordt geproduceerd door staal te smelten in een inductieoven en het te bestralen met een inert gas, waardoor het staal in zeer kleine druppeltjes uiteenvalt. Deze druppeltjes stollen vervolgens binnen enkele seconden weer, waardoor een extreem fijn en vrijwel segregatievrij poeder overblijft. Dit poeder wordt vervolgens in een capsule gedaan en alle lucht wordt verwijderd. De capsule wordt vervolgens verhit en onder druk gesinterd. Na een geschikte tijd wordt de capsule uit het staal gefreesd, waardoor een stalen blok met een schone en homogene microstructuur overblijft.
Is HSS PM 4 een edelstaal?
Om als edelstaal te worden geclassificeerd, moet het een chroomgehalte van 10,5% per massa hebben. Met een chroomgehalte van 3,8–4,5% is PMHS6-5-4 geen roestvast staal.
Is HSS PM4-staal corrosiebestendig?
Hoewel 1.3361 PM4 enige corrosiebestendigheid vertoont, is deze onvoldoende voor gebruik in corrosieve omgevingen. De corrosiebestendigheid kan worden verbeterd door het materiaal te coaten, de blootstellingstijd te beperken en goede onderhouds- en opslagprocedures toe te passen.
Is snelstaal PM4 magnetiseerbaar?
PM4 is een ferromagnetisch materiaal dat magnetiseerbaar is en geschikt voor magnetische klemmen.
Slijtvastheid van HSS PM4
Op een schaal van 1 tot 6 krijgt HSS PM4 een 6 voor slijtvastheid.
Technische eigenschappen van HSS PM4 (1.3361)
Is HSS PM4 geschikt als messenstaal?
PM4 heeft diverse uitstekende eigenschappen die het geschikt maken voor de productie van messen. De uitstekende slijtvastheid, goede taaiheid, hoge hardheid en fijne microstructuur zorgen ervoor dat messen lang scherp blijven en niet afbrokkelen. Het is echter niet corrosiebestendig, wat betekent dat voorzichtigheid geboden is in vochtige en zure omgevingen. Hoewel de hardheid een voordeel is voor het behoud van de scherpte, maakt het het slijpen van PM 4-messen lastig en ongeschikt voor toepassingen die extreme flexibiliteit en slagvastheid vereisen.
1.3361 Werkhardheid (HSS PM 4)
De hardheid van HSS PM 4 is 62–65 HRC.
Dichtheid van HSS PM 4-staal
De typische dichtheid van snelstaal PM 4 is 8,26 g/cm³ bij kamertemperatuur.
Treksterkte van HSS PM 4
PM 4 heeft een treksterkte van ongeveer 920 N/mm² bij levering. Om deze waarde te verkrijgen, wordt een trekproef uitgevoerd. Deze proef toont aan hoeveel kracht er nodig is om een monster uit te rekken voordat het breekt.
Bewerkbaarheid
Op een schaal waarbij 1 laag en 6 hoog is, krijgt 1.3361 (HSS PM 4) een 2 voor zijn bewerkbaarheid.
Thermische geleidbaarheid van HSS PM 4
De thermische geleidbaarheid van 1.3361 snelstaal bedraagt 23,5 W/(m*K) bij een temperatuur van 20 °C.
Thermische geleidbaaarheid
Waarde W/(m*K)
Bij een temperatuur van
23,5
20 °C
26,8
350 °C
36,2
700 °C
HSS PM 4 Coëfficiënt van thermische uitzetting
De volgende tabel toont de uitzetting en krimp bij verschillende temperaturen. Dit kan zeer belangrijk zijn voor werkzaamheden bij hoge temperaturen of met grote temperatuurschommelingen.
Gemiddelde thermische uitzettingscoëfficiënt
Waarde 10-6m/(m*K)
Bij een temperatuur van
10,6
20 – 100 °C
11,7
20 – 200 °C
11,9
20 – 300 °C
12,4
20 – 400 °C
Soortelijke warmtecapaciteit van HSS PM4
De soortelijke warmtecapaciteit van PM4 is 0,493 J/kg*K bij kamertemperatuur. Deze waarde geeft aan hoeveel warmte er nodig is om de temperatuur van een bepaalde hoeveelheid materiaal met 1 Kelvin te verhogen.
Soortelijke elektrische weerstand van HSS PM4
De volgende tabel toont de soortelijke elektrische weerstand van 1.3361. De elektrische geleidbaarheid is het omgekeerde van de soortelijke weerstand.
Soortelijke electrische weerstand
Waarde (Ohm*mm2)/m
Bij een temperatuur van
0,53
20°C
HSS PM 4 Elastizitätsmodul (e-Modul)
Das Spannungs- und Dehnungsmodul, oder das Elastizitätsmodul (Youngscher Modul), für Schnellarbeitsstahl PM 4 liegt bei 214 kN/mm2.
PREMIUM-KWALITEIT – ONZE HOOGSTE EIS!
HSS PM 4 (1.3361) BEWERKING
Warmtebehandeling van HSS PM 4
Warmtebehandeling bepaalt de materiaaleigenschappen. Daarom moet deze altijd zorgvuldig worden uitgevoerd. Eigenschappen zoals sterkte, taaiheid, oppervlaktehardheid en temperatuurbestendigheid worden bepaald, wat op zijn beurt de levensduur van onderdelen, gereedschappen en componenten kan verlengen/verbeteren.
Warmtebehandeling omvat oplossingsgloeien, zachtgloeien, normaliseren, spanningsontlastend gloeien, evenals ontlaten, harden, afschrikken en veredelen.
HSS PM 4 Gloeien
Verwarm het werkstuk gelijkmatig tot een temperatuur van 840–870 °C, houd deze temperatuur 2 uur aan en koel het vervolgens langzaam af met een snelheid van 10–20 °C per uur tot een temperatuur van 595 °C. Het materiaal kan vervolgens verder afkoelen in de lucht.
HSS PM 4 Spanningsontlastend gloeien
Na de voorbewerking verwarmt u het werkstuk gedurende ongeveer 2 uur tot een temperatuur van 600–700 °C, laat u het vervolgens langzaam afkoelen en voert u na afkoeling de nabewerking uit.
HSS PM 4 Ontlaten
Ontlaten moet direct na het afschrikken worden uitgevoerd. Verwarm de werkstukken gelijkmatig tot een temperatuur tussen 540 en 650 °C voor het eerste ontlaten.
Dubbel ontlaten is vereist, met afkoeling tot kamertemperatuur tussen de ontlaatcycli. Een derde ontlaatbehandeling wordt aanbevolen voor maximale slijtvastheid bij harden op temperaturen boven 1150 °C.
HSS PM 4 Harden
Het wordt aanbevolen om 1.3361 staal te harden in een zoutbad, een vacuümoven of in een gecontroleerde atmosfeer.
Verwarm HSS PM 4 gelijkmatig voor tot 790–845 °C, verhoog vervolgens de temperatuur tot een temperatuur tussen 1190 en 1220 °C en houd deze kort aan, afhankelijk van de gewenste hardheid, terwijl oververhitting wordt vermeden. Voltooi het proces door de werkstukken af te koelen tot een temperatuur van 40–50 °C, waarna het materiaal kan worden afgeschrikt.
HSS PM 4 Ontkolen
Deze staalsoort is gevoelig voor ontkoling, wat kan worden voorkomen door tijdens de warmtebehandeling een oven met gecontroleerde atmosfeer te gebruiken.
HSS PM 4 Afschrikken
• lucht
• olie
• vacuüm
• warm bad (temperatuur van 500–550 °C)
1.3361 Continu TTT-diagram
Dit diagram toont microveranderingen in de tijd bij verschillende temperaturen. Deze zijn belangrijk bij warmtebehandeling omdat ze informatie verschaffen over de optimale omstandigheden voor processen zoals harden, gloeien en normaliseren.
HSS PM 4 (1.3361) Oppervlakte-behandeling
HSS PM 4 (1.3361) Oppervlaktebehandeling
Oppervlaktebehandeling van HSS PM 4 kan de slijtvastheid, corrosiebestendigheid en prestaties verbeteren. Hieronder volgen enkele voorbeelden van oppervlaktebehandelingen met hun voordelen en toepassingen.
HSS PM 4 Nitreren
Nitreren verhoogt de oppervlaktehardheid en daarmee de slijtvastheid van componenten en gereedschappen door stikstof in het oppervlak van het materiaal te brengen. Dit proces behoudt de maatnauwkeurigheid en wordt vaak gebruikt voor componenten waar dit cruciaal is.
HSS PM 4 Carburatie
Carburatie verhoogt de hardheid en slijtvastheid door koolstof in het materiaaloppervlak te brengen. Dit proces wordt vaak gebruikt voor onderdelen die aan hoge contactbelastingen worden blootgesteld.
HSS PM 4 Carbonitreren
Bij carbonitreren wordt een mengsel van koolstof en stikstof in het oppervlak van het materiaal gebracht. Dit kan onderdelen of gereedschappen een verbeterde slijtvastheid en een langere levensduur geven. Dit proces wordt vaak gebruikt voor tandwielen of lagers die een hard oppervlak maar een taaie kern vereisen.
HSS PM 4 PVD-proces (Physical Vapor Deposition)
Bij dit proces worden werkstukken gecoat met een zeer dunne laag die de oppervlaktehardheid en slijtvastheid verbetert. PVD (Physical Vapor Deposition) kan wrijving verminderen en wordt vaak gebruikt voor gereedschappen met hoge snijsnelheden.
HSS PM 4 Coating
Een PM 4-coating kan de slijtvastheid en corrosiebestendigheid verhogen en tegelijkertijd de wrijving verminderen. Deze methode wordt vaak gebruikt voor snijgereedschappen of boorpunten.
HSS PM 4 (1.3361) BEWERKING
HSS PM 4 Maatveranderingen
Net als andere staalsoorten ondergaat PM 4 ook maatveranderingen tijdens verhitting en afkoeling. Om maatveranderingen zoals vervorming te beperken, is het belangrijk de verhittings- en afkoelsnelheid te controleren of opspaninrichtingen te gebruiken om het materiaal op zijn plaats te houden. Het is altijd belangrijk om rekening te houden met deze veranderingen door materiaaltoleranties in acht te nemen en de verhitting of afkoeling te controleren wanneer nauwkeurige afmetingen vereist zijn.
HSS PM 4 Diepvriesbehandeling
Het behandelen van HSS PM 4 bij temperaturen onder nul kan de slijtvastheid en maatstabiliteit verhogen, de taaiheid verbeteren en spanningen verminderen. Door rekening te houden met temperatuur, tijd en toepassing in combinatie met de vereiste eigenschappen kunnen ongewenste resultaten zoals scheurvorming, overmatige brosheid, herintroductie van spanningen of zelfs een verkorte levensduur van het gereedschap worden voorkomen.
HSS PM 4 Eroderen
Eroderen is een contactloos, op thermische energie gebaseerd bewerkingsproces dat gebruikt kan worden voor harde materialen zoals HSS PM 4. Voordat eroderen op PM 4 wordt toegepast, moet rekening worden gehouden met de elektroden, de oppervlakteafwerking en de warmtebeïnvloede zones.
Warmtebeïnvloede zones vereisen mogelijk na het eroderen een verdere warmtebehandeling om de microstructuur in het werkstuk te egaliseren. Eroderen kan een ruw oppervlak met een hergesmolten laag achterlaten, die kan worden verwijderd door slijpen en polijsten.
HSS PM 4 Smeden
Verwarm PM 4 langzaam tot een temperatuur van 1090–1150 °C. Het smeden mag niet doorgaan onder de 930 °C en de werkstukken moeten zo vaak als nodig opnieuw worden verwarmd. Na het smeden worden de onderdelen langzaam afgekoeld in kalk of as.
Lassen van HSS PM 4
Bij het lassen van PM 4 moeten de onderdelen worden voorverwarmd en moeten vulmaterialen worden gebruikt die vergelijkbaar zijn met het basismateriaal.
Slijpen van HSS PM 4
Plaatselijke oppervlaktehitte moet tijdens het slijpen worden vermeden, omdat dit de oppervlakteconditie van het werkstuk kan veranderen.
