UDDEHOLM CALDIE®

SS-EN ISO 9001SS-EN ISO 14001

Die Angaben in dieser Broschüre basieren auf unserem gegenwärtigen Wissensstand undvermitteln nur allgemeine Informationen über unsere Produkte und deren Anwendungs-möglichkeiten. Sie können nicht als Garantie ausgelegt werden, weder für die spezifischenEigenschaften der beschriebenen Produkte, noch für die Eignung für die als Beispielgenannten Anwendungsmöglichkeiten.

Klassifiziert gemäß EU-Richtlinie 1999/45/ECWeitere Informationen entnehmen Sie bitte unseren Datenblättern zur Materialsicherheit(„Material Safety Data Sheets“).

Ausgabe 4, revidiert 01.2012 nicht gedrucktBei Änderungen wird zuerst die englische Version dieser Broschüre aktualisiert.Sie finden sie auf unserer Website unter www.uddeholm.com

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UDDEHOLM CALDIE

UDDEHOLM CALDIE

STEIGENDE ANSPRÜCHE BEI DER WERKZEUGHERSTELLUNG

In der Industrie werden kontinuierlich neue und anspruchsvollere Werkstoffe

eingeführt. Als Folge des Einsatzes von extra- und ultrahochfesten Stählen

müssen die Umformwerkzeuge höheren Belastungen standhalten, insbeson-

dere stärkerem adhäsiven und abrasiven Verschleiß. Oft muss das Werkzeug

beschichtet werden, um den Anforderungen der Produktion gewachsen zu

sein. Daher sollte der Werkzeugstahl ein gutes Substrat für Oberflächen-

beschichtungen bilden.

DER PROBLEMLÖSER

Uddeholm Caldie wurde als erste ESU-Marke hauptsächlich für hochbelastete

Kaltarbeitsanwendungen entwickelt. Die exzellente Kombination aus Druck-

festigkeit, Verschleißfestigkeit und Widerstand gegen Ausbrüche und Bruch

wurde durch eine ausgewogene Matrix und durch eine reine und homogene

Mikrostruktur erzielt. Entsprechend gute Wärmebehandlungseigenschaften

und eine hohe Dauerfestigkeit lassen Uddeholm Caldie zu einem perfekten

Substrat für Oberflächenbeschichtungen werden.

EIN VIELSEITIGER WERKZEUGSTAHL

Das einzigartige Eigenschaftsprofil von Uddeholm Caldie beinhaltet eine gute

Schweißbarkeit, Gießbarkeit, gute Durchhärtungseigenschaften, Bearbeitbarkeit

und Schleifbarkeit. Deshalb kann Uddeholm Caldie bei vielen verschiedenen

Anwendungen, insbesondere bei größeren Umformwerkzeugen, für eine

ökonomische Werkzeugherstellung, Werkzeugnutzung und Wartung einge-

setzt werden.

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UDDEHOLM CALDIE

AllgemeinesUddeholm Caldie ist ein Cr-Mo-V-legierterStahl, charakterisiert durch:

• einen sehr guten Widerstand gegenAusbrüche und Bruch

• einen guten Verschleißwiderstand

• eine hohe Härte (> 60 HRC) nach demHochtemperaturanlassen

• gute Maßbeständigkeit bei der Wärme-behandlung und im Einsatz

• exzellente Durchhärtungseigenschaften

• gute Zerspanbarkeit und Schleifbarkeit

• exzellente Polierbarkeit

• gute Beschichtungseigenschaften

• gute Anlassbeständigkeit

• gute Erodiereigenschaften

AnwendungsbereicheUddeholm Caldie ist geeignet für mittlereSerienlängen, bei denen die Gefahr von Aus-brüchen und/oder Bruch die zu erwartendenAusfallmechanismen sind und bei denengleichzeitig eine hohe Druckfestigkeit (Härte>60 HRC) verlangt wird. So wird UddeholmCaldie zu einem bedeutenden Problemlöserfür verschiedene hochbelastete Kaltarbeits-anwendungen, bei denen eine Kombination vonHärten >60 HRC und einer hohen Bruch-sicherheit notwendig ist. Dies ist z.B. der Fallwenn ultrahochfeste Bleche geschnitten bzw.verformt werden.

Uddeholm Caldie ist auch als Substrat fürBeschichtungen besonders geeignet.

KALTARBEITSANWENDUNGEN

• Schneidvorgänge, bei denen hohe Zähigkeitund Duktilität notwendig sind, um Aus-brüche/Bruch zu vermeiden

••••• Kaltumformvorgänge, bei denen eine hoheDruckfestigkeit kombiniert mit einem hohenWiderstand gegen Ausbrüche/Bruch not-wendig ist

• Maschinenmesser

• Gewindewalzbacken• Substrat für Oberflächenbeschichtungen.

UDDEHOLM COMPONENT BUSINESS

ANWENDUNGEN (KONSTRUKTIONSELEMENTE)

Uddeholm Caldie kann für Konstruktions-elemente eingesetzt werden, bei deneneine hohe Druckfestigkeit in Verbindung mithoher Duktilität und/oder Zähigkeit verlangtwird. Messer zum Zerkleinern von Kunst-stoffen und Metallen sowie Profilwalzen sinddafür gute Beispiele.

Richtanalyse C Si Mn Cr Mo V % 0,7 0,2 0,5 5,0 2,3 0,5

Lieferzustand weichgeglüht auf ca. 215 HB

Farbkenn-zeichnung weiß/grau

EigenschaftenDie Daten, die im Zentrum eines Stabs ge-messen wurden, sind in den folgenden Tabellenaufgeführt. Hierzu wurden Stäbe mit denAbmessungen 203 x 80 mm und Ø 102 mmverwendet.

Alle Proben wurden bei 1025°C in einemVakuumofen gehärtet und zweimal bei 525°Cje zwei Stunden auf 60–62 HRC angelassen.

Physikalische EigenschaftenGehärtet und angelassen auf 60–62 HRC

Temperatur 20°C 200°C 400°C

Dichtekg/m3 7 820 – –

ElastizitätsmodulMPa 213 000 192 000 180 000

Wärmeausdehnungs-koeffizient

pro °C ab 20°C – 11,6 x 10–6 12,4 x 10–6

WärmeleitfähigkeitW/m °C – 24 28

Spezifische WärmeJ/kg°C 460 – –

DruckfestigkeitFolgende Zahlen sind Richtwerte.

Härte Druckfließgrenze

HRC Rc0,2 (MPa)

58 223060 235061 2430

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UDDEHOLM CALDIE

Air cooling ofbars, Ø mm

1 10 100 1 000 10 000 100 000 Seconds

1 10 100 1 000 Minutes

1 10 100 Hours

0.2 1.5 10 90 600

1100

1000

900

800

700

600

500

400

300

200

100

°C

CoolingCurveNo.

HardnessHV 10

800–500 (sec)

T

= 870°C

= 805°C

A 1c f

A 1c s

Austenitizing temperature 1025°CHolding time 30 min

2 3 4 5 6 7 8

M

Martensite

Pearlite

1

Bainite

1

2

3

4

5

6

7

8

824

813

803

803

792

690

525

464

2

140

280

1030

1596

2325

5215

13850

Carbides

WärmebehandlungWeichglühenSchützen Sie den Stahl vor Oxidation und wär-men Sie ihn auf 820°C durch. (Die Haltezeit fürdas Durchwärmen hängt von der Größe desWerkzeugs ab.) Danach sollte er im Ofen um10°C pro Stunde bis auf 650°C abgekühlt wer-den, dann erfolgt die Abkühlung an der Luft.

ZEIT-TEMPERATUR-UMWANDLUNGSSCHAUBILD FÜR KONTINUIERLICHE ABKÜHLUNG

Austenitisierungstemperatur 1025°C. Haltedauer 30 Minuten.

Karbide PerlitKurveNr.

Härte

Sekunden

Stunden

Abkühlung vonStäben Ø mm

SpannungsarmglühenNach der Grobzerspanung sollten die Eigen-spannungen des Werkzeuges durch Durch-wärmen auf 650°C reduziert werden. DasWerkzeug sollte für 2 Stunden auf dieser Tem-peratur gehalten werden. Kühlen Sie es zu-nächst langsam bis 500°C ab, danach kann esfrei an der Luft bis auf Raumtemperatur ab-kühlen.

HärtenVorwärmtemperatur: 600–650°C und 850–900°C. Bei größeren Abmessungen wird einedritte Vorwärmstufe bei 930°C empfohlen.Austenitisierungstemperatur: 1000–1025°C,normalerweise 1020°C, bei größeren Abmes-sungen 1000°C.Haltedauer: 30 Minuten

Schützen Sie das Teil vor Abkohlung und Oxida-tion während des Härtevorgangs.

Abschreckmittel• Gas mit Überdruckumwälzung/zirkulierende

Luft• Vakuum (Vakuumanlage mit genügend

Überdruck)• Warmbad oder Fließbett bei 500–550°C• Warmbad oder Fließbett bei ca. 200–350°C

Hinweis: Lassen Sie das Werkzeug an, sobalddie Temperatur im Kern 50–70°C erreicht.

Bainit

Martensit

(Sek.)

Minuten

Stunden

BruchsicherheitDas folgende Diagramm vergleicht den relati-ven Widerstand gegen Ausbrüche von Udde-holm Caldie, W.-Nr. 1.2379 und W.-Nr. 1.2363bei gleicher Härte.

5

4

3

2

1

CALDIE W.-Nr. 1.2363 W.-Nr. 1.2379

Austenitisierungstemp. 1025°CHaltedauer 30 Minuten.

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UDDEHOLM CALDIE

Hardn.HV 10

Timehours

Temp.°C

Austenitizing temperature 1025°CHolding time 30 min

= 870°C

= 805°C

A 1c f

A 1c s

750

700

650

600

350

300

250

200

150

8,2

3,9

23,1

14,3

14,6

8,2

23,2

8,1

23,5

243

333

390

824

835

542

606

835

824

1 10 100 1 000 10 000 100 000 Seconds

1 10 100 1 000 Minutes

1 10 100 Hours

1100

1000

900

800

700

600

500

400

300

200

100

°C

Carbides Pearlite

Bainite

Martensite

ZTU-DIAGRAMM FÜR ISOTHERMISCHE WÄRMEFÜHRUNG

Austenitisierungstemperatur 1025°C. Haltedauer 30 Minuten.

AnlassenDie Anlasstemperatur können Sie je nachgewünschter Härte dem nachfolgenden Anlass-diagramm entnehmen. Es sollte zweimal ange-lassen werden mit einer Zwischenkühlung aufRaumtemperatur.

Die niedrigste Anlasstemperatur beträgt525°C, die Mindesthaltedauer 2 Stunden.

ANLASSSCHAUBILD

500 520 540 560 580 600°C

Anlasstemperatur

64

62

60

58

56

54

52

50

48

Härte

Restaustenit

Perlit

Bainit

Martensit

Karbide

Sekunden

Stunden

Zeit Härte Std.

Minuten

Restaustenit %

20

15

10

5

Austenitisierungstemperatur 1000°C

Austenitisierungstemperatur 1020°C

Austenitisierungstemp. 1025°CHaltedauer 30 Minuten.

Härte, HRC

7

UDDEHOLM CALDIE

KorngrößeASTM10 9

8

7

6

5

4

3

2

1

MaßänderungenDie Maßänderungen wurden nach demAustenitisieren bei 1000°C/30 Min. und1020°C/30 Min. Haltedauer unter folgendenBedingungen gemessen: Gasabschreckung inN2 mit einer Abschreckgeschwindigkeit von1,1°/Sek. zwischen 800–500°C in einem Kalt-kammer-Vakuumofen.Probengröße: 100 x 100 x 100 mm

Werte für alle Richtungen innerhalb desmarkierten Bereiches.

Maßänderung, (%)0,180,160,140,120,100,080,060,040,02 0-0,02-0,04-0,06-0,08

500 520 540 560 580 600

Anlasstemperatur °C, 2 x 2 Std.

HÄRTE, RESTAUSTENIT UND KORNGRÖSSEBEI UNTERSCHIEDLICHENAUSTENITISIERUNGSTEMPERATUREN

990 1000 1010 1020 1030 1040 1050 1060

Austenitisierungstemperatur °C, 30 Min. Haltedauer

Härte, HRC

66

64

63

62

61

60

Restaustenit %50

40

30

20

10

Restaustenit

Härte Korngröße

1020°C

1000°C

OberflächenbehandlungEinige Kaltarbeitsstähle werden einer Ober-flächenbehandlung unterzogen, um die Reibungzu verringern und den Verschleißwiderstand zuerhöhen.

Die häufigsten Behandlungsarten sind dasNitrieren und das Aufbringen von verschleiß-festen Schichten per PVD- und CVD-Verfah-ren.

Die hohe Härte und Zähigkeit zusammen mitder guten Maßbeständigkeit machen UddeholmCaldie zum idealen Substrat für verschiedeneOberflächenbeschichtungen.

Nitrieren und NitrokarburierenDurch das Nitrieren und Nitrokarburierenentsteht eine harte Randschicht mit erhöhtemWiderstand gegen Verschleiß und Kaltauf-schweißungen.

Die Oberflächenhärte nach dem Nitrierenbeträgt ca. 1000–1200 HV0,2 kg. Die zu erzie-lende Nitrierschichtdicke richtet sich nach derjeweiligen Anwendung.

PVDPhysical Vapour Deposition, PVD, wird ange-wandt, um eine verschleißfeste Beschichtungbei Temperaturen zwischen 200–500°C aufzu-bringen.

CVDChemical Vapour Deposition, CVD, wirdangewandt, um verschleißfeste Oberflächen-beschichtungen bei einer Temperatur vonca. 1000°C aufzubringen.

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UDDEHOLM CALDIE

Empfohlene SchnittdatenDie nachfolgenden Schnittdaten sind als Richt-werte zu verstehen und müssen den jeweiligenörtlichen Voraussetzungen angepasst werden.

Weitere Informationen finden Sie in derUddeholm Druckschrift „Schnittdatenemp-fehlungen“.

Die Angaben in den folgenden Tabellen beziehensich auf Uddeholm Caldie in weichgeglühtemZustand ~220 HB.

Drehen

Drehen mit Hartmetall Drehen mitSchnell-

Schnitt- arbeitsstahlparameter Schruppen Schlichten Schlichten

Schnittge-schwindig-keit (vc)

m/Min 140–190 190–240 15–20

Vorschub (f)mm/U 0,2–0,4 0,05–0,2 0,05–0,3

Schnitttiefe(ap), mm 2–4 0,5–2 0,5–3

Bearbeitungs-gruppe ISO P20–P30 P10 –

beschichtetes beschichtetesHartmetall Hartmetall

oder Cermet

BohrenSPIRALBOHRER AUS SCHNELLARBEITSSTAHL

Bohrer- Schnittge-durchmesser schwindigkeit (vc) Vorschub (f)

mm m/Min. mm/U

– 5 15–20* 0,05–0,10 5–10 15–20* 0,10–0,2010–15 15–20* 0,20–0,3015–20 15–20* 0,30–0,35

* Für beschichtete Schnellarbeitsstähle vc = 35–40 m/Min.

HARTMETALLBOHRER

Bohrertyp

Kühlkanal-bohrer mit

Schnitt- Wende- Vollhart- Hartmetall-parameter plattenbohrer metall schneide1)

Schnittgeschwin-digkeit (vc)

m/Min. 160–200 110–140 60–90

Vorschub (f)mm/U 0,05–0,152) 0,10–0,253) 0,15–0,254)

1) Bohrer mit einer auswechselbaren oder einer ange- löteten Hartmetallschneide2) Vorschub für Bohrerdurchmesser 20–40 mm3) Vorschub für Bohrerdurchmesser 5–20 mm4) Vorschub für Bohrerdurchmesser 10–20 mm

SchleifenAllgemeine Schleifscheibenempfehlungen findenSie in der folgenden Tabelle. Weitere Informa-tionen können der Uddeholm-Druckschrift„Schleifen von Werkzeugstahl” entnommenwerden.

SCHLEIFSCHEIBENEMPFEHLUNGEN

Schleifverfahren weichgeglüht gehärtet

Flächenschleifen(Flachscheiben) A 46 HV A 46 HV

Flächenscheiben(Segmentscheiben) A 24 GV A 36 GV

Rundschleifen A 60 KV A 60 KV

Innenschleifen A 46 JV A 60 IV

Profilschleifen A 100 KV A 120 JV

SCHAFTFRÄSEN

Fräsertyp

Fräser mitSchnitt- Vollhart- Wendeschneid- Schnell-parameter metall platten arbeitsstahl

Schnittge-schwindigkeit(vc) m/Min. 110–140 100–140 18–231)

Vorschub (fz)mm/Zahn 0,01–0,202) 0,06–0,202) 0,01–0,302)

Bearbeitungs-gruppe ISO – P20–P30 –

1) Für beschichtete Schaftfräser aus Schnellarbeitsstahlvc = 32–38 m/min.

2) Abhängig von radialer Schnitttiefe und vom Fräserdurch-messer

FräsenPLAN- UND ECKFRÄSEN

Fräsen mit Hartmetall

Schnittparameter Schruppen Schlichten

Schnittgeschwindigkeit (vc)m/Min. 110–160 160–200

Vorschub (fz)mm/Zahn 0,2–0,4 0,1–0,2

Schnitttiefe (ap)mm 2–4 0,5–2

Bearbeitungsgruppe ISO P20–P40 P10–20 beschichtetes beschichtetes

Hartmetall Hartmetalloder Cermet

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UDDEHOLM CALDIE

SchweißenBeim Schweißen von Werkzeugstahl lassensich gute Ergebnisse erzielen, wenn sorgfältiggearbeitet wird und entsprechende Vorkeh-rungen wie Vorwärmen, Wärmebehandeln nachdem Schweißen, Vorbereiten der Schweißnaht,Auswahl des geeigneten Schweißzusatzwerk-stoffs sowie des geeigneten Schweißverfahrensusw. getroffen werden.

Für optimale Ergebnisse nach dem Polierenund Fotoätzen sollten Schweißzusatzwerk-stoffe mit einer zum Formenstahl passendenchemischen Zusammensetzung verwendetwerden.

FlammhärtenEin Sauerstoff-Acetylen-Schweißbrenner miteinem Durchfluß von 800–1250 l/Std. (Sauer-stoffüberdruck 2,5 bar, Acetylenüberdruck1,5 bar) sollte benutzt werden. Eine neutraleFlamme soll eingestellt werden.Temperatur: 980–1020°CAbkühlung: frei an der Luft

Die Oberflächenhärte wird 58–62 HRCbetragen. In einer Tiefe von 3–3,5 mm beträgtdie Härte ca. 41 HRC.

FunkenerosiveBearbeitungWenn der Stahl im gehärteten und angelasse-nen Zustand funkenerosiv bearbeitet wird,sollte die Bearbeitung mit einem „Schlichtvor-gang“ (d. h. niedriger Strom, hohe Frequenz)beendet werden.

Für eine optimale Werkzeugleistung solltendie funkenerosiv bearbeiteten Flächen ge-schliffen/poliert werden. Anschließend solltedas Werkzeug nochmals bei einer Temperaturvon etwa 25°C unter der letzt benutzten An-lasstemperatur entspannt werden.

Weitere Informationen über die funkenerosiveBearbeitung sind in der Uddeholm Broschüre„Funkenerosive Bearbeitung von Werkzeug-stählen“ zu finden.

Schweißmethode WIG SMAW

Arbeitstemperatur 200–250°C 200–250°C

Schweißzusatz- Caldie WIG-Weldwerkstoff UTP A696 UTP 69

UTP ADUR600 UTP 67SUTPA 73G2 UTP 73G2

Max. Interpass-temperatur 400°C 400°C

Abkühlungs- 20–40°C/Stunde die ersten zweigeschwindigkeit Stunden, dann frei an der Luft

Härte nach demSchweißen 54–62 HRC 55–62 HRC

Wärmebehandlung nach dem Schweißen

in gehärtetemZustand Anlassen 2 Stunden bei 510°C

in weichgeglühtem Weichglühen – siehe „Wärmebehand-Zustand lung”

Kleine Reparaturen können mittels WIG-Schweißen bei Raumtemperatur vorgenommenwerden.

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UDDEHOLM CALDIE

ARNE

CALMAX

CALDIE (ESR)

RIGOR

SLEIPNER

SVERKER 21

SVERKER 3

VANADIS 4EXTRA

VANADIS 6

VANADIS 10

VANADIS 23

VANCRON 40

Relativer Vergleichder Kaltarbeitsstähle von UddeholmMaterialeigenschaften und Widerstand gegen Ausfallmechanismen

Weitere InformationenFür weitere Informationen über Auswahl,Wärmebehandlung, Anwendungsbereiche undVerfügbarkeit der Uddeholm Werkzeugstählewenden Sie sich bitte an die UddeholmVerkaufsniederlassung in Ihrer Nähe. Wirhelfen Ihnen gerne. Sie finden uns auch imInternet unter www.uddeholm.de

Widerstand gegen Rissbildung

Härte/Widerstand Widerstand gegen

Uddeholm gegen plast. Zerspan- Schleif- Maßbestän- abrasiven adhäsiven Duktilität/ Zähigkeit/ Stahl Verformung barkeit barkeit digkeit Verschleiß Verschleiß Ausbrüche Totalbruch

www.assab.com www.uddeholm.com

Netzwerk der ExtraklasseUDDEHOLM ist auf allen Kontinenten tätig. Deshalb können

wir Sie mit qualitativ hochwertigem, schwedischem Werkzeug-

stahl versorgen und vor Ort betreuen – ganz gleich, wo Sie sich

befinden. ASSAB ist unsere hundertprozentige Tochter und

vertritt uns als exklusiver Vertriebspartner im asiatisch pazifi-

schen Raum. Gemeinsam sichern wir unsere Position als

weltweit führender Anbieter von Werkzeugstählen.

uddeholm R.120118

UDDEHOLM ist der weltweit führende Anbieter von Werkzeugstahl.

Diese Position haben wir erreicht, weil wir immer unser Bestes geben, um

die tägliche Arbeit unserer Kunden zu erleichtern. Aufgrund langjähriger

Erfahrung und intensiver Forschungsarbeit sind wir in der Lage, für jede

Herausforderung bei der Werkzeugherstellung eine überzeugende Lösung

zu finden. Dieser Anspruch ist hoch, aber unser Ziel ist so klar wie nie

zuvor: Wir wollen Ihr Partner und Werkzeugstahllieferant Nr. 1 sein.

Die globale Ausrichtung unseres Unternehmens garantiert Ihnen, dass

Sie immer und überall Werkzeugstahl in der gleichen, hohen Qualität

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als exklusiver Vertriebspartner im asiatisch pazifischen Raum. Gemeinsam

sichern wir unsere Position als der international führende Anbieter von

Werkzeugstählen. Hierfür haben wir ein weltweites Netzwerk aufgebaut.

Daher ist immer ein Uddeholm- oder ASSAB-Mitarbeiter in Ihrer Nähe,

um Sie vor Ort zu beraten oder zu unterstützen. Unser wichtigstes Ziel

ist dabei, Ihr Vertrauen in eine langfristige Partnerschaft zu erhalten. Wir

wissen, dass man sich Vertrauen verdienen muss – jeden Tag aufs Neue.

Weitere Informationen finden Sie unter www.uddeholm.com,

www.assab.com oder unter unserer lokalen Website.