VANADIS 6 SUPERCLEAN 3 High performance powder metallurgical cold work tool steel

Transkrypt

1 SUPERCLEAN 3 High performance powder metallurgical cold work tool steel This information is based on our present state of knowledge and is intended to provide general notes on our products and their uses. It should not therefore be construed as a warranty of specific properties of the products described or a warranty for fitness for a particular purpose.

2 Krytyczne właściwości stali gwarantujące: PRAWIDŁOWE DZIAŁANIE NARZĘDZIA Właściwą twardość dla danego zastosowania Bardzo wysoką odporność na zużycie Dobrą ciągliwość zapobiegającą przedwczesnym uszkodzeniom w wyniku wykruszania / pękania. Wysoka odporność na zużycie jest często kojarzona z niską ciągliwością i odwrotnie. Jednak w wielu przypadkach, dopiero połączenie wysokiej odporności na zużycie i dobrej ciągliwości zapewnia optymalne działanie narzędzia. VANADIS 6 to proszkowa stal narzędziowa cechująca się połączeniem bardzo wysokiej odporności na zużycie oraz dobrej ciągliwości. PRODUKCJĘ NARZĘDZI Obrabialność Obróbkę cieplną Stabilność wymiarową podczas obróbki cieplnej Obróbkę powierzchniową Zastosowanie wysokostopowych stali narzędziowych do produkcji narzędzi często oznacza większe problemy z obróbką mechaniczną i cieplną niż w przypadku użycia stali niskostopowych, co oczywiście może przyczynić się do wzrostu kosztów produkcji. Dzięki odpowiednio dobranym składnikom stopowym oraz samemu procesowi metalurgii proszków zastosowanemu w produkcji stali VANADIS 6, otrzymana stal posiada podobną procedurę hartowania jak zwykłe stale narzędziowe do pracy na zimno. Celem ograniczenia ilości austenitu szczątkowego oraz zoptymalizowania odporności na zużycie ścierne, zalecane jest odpuszczanie w wysokiej temperaturze. Bardzo dużą zaletą stali VANADIS 6 jest stabilność wymiarowa po hartowaniu i odpuszczaniu, która jest tu znacznie lepsza niż w przypadku innych, konwencjonalnie produkowanych stali narzędziowych do pracy na zimno oraz stali szybkotnących. Oznacza to na przykład, że stal VANADIS 6 doskonale nadaje się do osadzania chemicznego (CVD) i fizycznego (PVD) z fazy gazowej. Zastosowania Stal VANADIS 6 nadaje się szczególnie do zastosowań, gdzie występują długie serie produkcyjne oraz gdzie głównym problemem jest zużycie mieszane (ściernoadhezyjne) lub ścierne i/lub wykruszanie się / pękanie i/lub odkształcenia plastyczne są dominującą przyczyną defektów. Przykłady: Wykrawanie i wykrawanie precyzyjne twardszych materiałów Formowanie, w przypadku gdy wymagana jest duża odporność na ściskanie Prasowanie proszków Stal podłoża przeznaczona do powlekania powierzchniowego Formy do tworzyw i oprzyrządowanie prasujące w warunkach zużycia ściernego Noże. Ogólne dane VANADIS 6 jest chromowomolibdenowowanadową stalą stopową produkowaną w procesie metalurgii proszków cechującą się: Bardzo wysoką odpornością na zużycie ściernoadhezyjne Wysoką wytrzymałością na ściskanie Dobrą ciągliwością Bardzo dobrą stabilnością wymiarową podczas obróbki cieplnej i pracy Bardzo dobrymi właściwościami hartowania skrośnego Dobrą odpornością na odpuszczanie. Wysoką czystością. Skład chemiczny % Stan dostawy Kod kolorystyczny C 2,1 Si 1,0 Mn 0,4 Cr 6,8 Zmiękczona do około 255 HB Zielony/ciemnozielony Mo 1,5 V 5,4 Raufoss Teknologi AS, Verktygsfabriken, Norwegia. 2

3 Właściwości WŁAŚCIWOŚCI FIZYCZNE Stal hartowana i odpuszczana do 60 HRC. Temperatura 20 C (68 F) Gęstość kg/m lbs/in 3 0,27 Wspólczynnik sprężystości MPA psi Współczynnik rozszerzalności cieplnej C od 20 C F od 68 F Przewodność cieplna W/m C Btu in (ft 2 h F) ,6 x C (390 F) ,4 x ,2 x ,2 x C (750 F) ,5 x ,0 x ,7 x Przybliżona udarność w temperaturze pokojowej stali VANADIS 4, VANADIS 6 oraz VANADIS 10 przy twardości 62 HRC. Kierunek poprzeczny. Stan po odpuszczaniu w wysokiej temperaturze. UDARNOŚĆ Przybliżona udarność w temperaturze pokojowej przy różnych temperaturach odpuszczania. Wymiary próbki: 7 x 10 x 55 mm (0,27 x 0,40 x 2,2 ), gładka. Hartowana w temperaturze 1050 C (1920 F). Chłodzona na powietrzu. Odpuszczana 2 x 2h. ODPORNOŚĆ NA ŚCISKANIE Twardość Odporność na ściskanie Rc0,2, MPA 60 HRC HRC HRC 2760 Odpuszczanie w wysokiej temperaturze, 525 C (977 F) 2+2h. WYTRZYMAŁOŚĆ NA ZUŻYCIE Test kołka na tarczy. Materiał tarczy: SiO2. Twardość 62 HRC dla wszystkich gatunków stali. Stan po odpuszczaniu w wysokiej temperaturze. Niska wartość odpowiada dobrej wytrzymałości na zużycie.. 3

4 Obróbka cieplna WYŻARZANIE ZMIĘKCZAJĄCE Należy zabezpieczyć stal i nagrzać do 900 C (1650 F). Następnie schładzać w piecu o 10 C (20 F) na godzinę do 750 C (1380 F), a następnie na powietrzu. ODPRĘŻANIE Po obróbce zgrubnej, narzędzie powinno zostać nagrzane do 650 C (1200 F), przy czasie utrzymywania 2 godziny. Schładzać powoli do 500 C (930 F), a następnie na powietrzu. HARTOWANIE Temperatura podgrzewania: zwykle dwa etapy podgrzewania; C ( F) i C ( F). Temperatura austenityzacji: C ( F). Zwykle 1050 C (1920 F). Czas utrzymywania: 30 minut poniżej 1100 C (2010 F), 15 minut powyżej 1100 C (2010 F). Należy zabezpieczyć narzędzie przed odwęgleniem i utlenieniem podczas hartowania. ŚRODKI HARTOWNICZE Gaz szybkobieżny / wymuszony obieg powietrza. Próżnia (gaz szybkobieżny o dostatecznym nadciśnieniu) Kąpiel hartowania stopniowego lub złoże fluidalne w temperaturze C ( F). Kąpiel hartowania stopniowego lub złoże fluidalne w temperaturze C ( F). Uwaga 1: Odpuszczać narzędzie zaraz po osiągnięciu temperatury 5070 C ( F). Uwaga 2: Celem uzyskania optymalnych właściwości narzędzia, tempo schładzania powinno być tak szybkie jak jest to możliwe, przy dopuszczalnym poziomie odkształceń. Uwaga 3: Narzędzia o przekroju >50 mm (2") powinny być hartowane w gazie o dostatecznym ciśnieniu i szybkości przepływu. Hartowanie w spokojnym powietrzu spowoduje utratę twardości. Twardość, wielkość ziarna i austenit szczątkowy jako funkcje temperatury austenityzacji. ODPUSZCZANIE Temperatura odpuszczania może być dobrana w oparciu o poniższy wykres odpuszczania. Odpuszczać minimum dwukrotnie stosując chłodzenie do temperatury pokojowej pomiędzy kolejnymi odpuszczaniami. Najniższa temperatura odpuszczania powinna wynosić 180 C (360 F). Stosujemy ją dla małych i nieskomplikowanych narzędzi. Dla średnich, dużych oraz bardziej skomplikowanych narzędzi temperatura odpuszczania powinna wynosić 250 C (480 F) lub więcej. Celem zredukowania ilości austenitu szczątkowego, w przypadku temperatury hartowania wynoszącej 1100 C (2010 F) lub wyższej, stal VANADIS 6 musi być odpuszczana trzykrotnie (czas utrzymywania 1 godzina) w temperaturze minimum 525 C (980 F).W przeciwnym razie minimalny czas utrzymywania w temperaturze to 2 godziny. 4

5 Wykresy odpuszczania Odpuszczanie po wymrażaniu Temperatura odpuszczania powinna zostać zmniejszona o 25 C (50 F) celem uzyskania żądanej twardości. ZMIANY WYMIAROWE Zmiany wymiarowe zmierzono po austenityzacji w temp C / 30min (2100 F / 30 min) poprzedzającej hartowanie w gazie w zimnej komorze pieca próżniowego. Wymiary próbki: 65 x 65 x 65 mm (2,5" x 2.5" x 2,5"). Temperatura austenityzacji 1050 C (2100 F). WYMRAŻANIE Elementy wymagające maksymalnej stabilności wymiarowej mogą być wymrażane w następujący sposób: Natychmiast po hartowaniu, taki element powinien zostać wymrożony w temperaturze pomiędzy 70 a 80 C (95 do 110 F), przy czasie utrzymywania 13 godziny, a następnie poddany odpuszczaniu. Temperatura odpuszczania powinna zostać obniżona o 25 C (50 F) celem osiągnięcia żądanej twardości. Wymrażanie spowoduje wzrost twardości o 1 HRC. Należy unikać skomplikowanych kształtów, ponieważ istnieje ryzyko pęknięć. Wymrażanie w płynnym azocie jest zalecane po hartowaniu i każdym odpuszczaniu w celu zapewnienia najwyższej stabilności wymiarowej. Elementy wykrawane przy użyciu narzędzia wykonanego ze stali VANADIS 6 w Alanvale, Wielka Brytania. 5

6 Wykres TTT Temperatura austenityzacji 1050 C (1920 F). Czas utrzymywania 30 minut. Temperatura C Czas godziny 800 2, , , , , , , , , , , Twardość HV10 Wykres CCT Temperatura austenityzacji 1050 C (1920 F). Czas utrzymywania 30 minut. Krzywa chłodzenia nr Twardość HV 10 T (s)

7 Obróbka powierzchniowa Niektóre narzędzia do pracy na zimno są poddawane obróbce powierzchniowej celem zmniejszenia tarcia i zwiększenia odporności na zużycie. Najczęściej stosowanym rodzajem obróbki jest azotowanie oraz pokrywanie powierzchni narzędzia warstwami odpornymi na zużycie poprzez osadzanie fizyczne z fazy gazowej PVD i chemiczne z fazy gazowej CVD. Stal VANADIS 6 dzięki wysokiej twardości i ciągliwości oraz dobrej stabilności wymiarowej jest idealnym podłożem do pokrywania różnymi warstwami powierzchniowymi. AZOTOWANIE I WĘGLOAZOTOWANIE W wyniku azotowania powstaje twarda warstwa powierzchniowa, zwiększająca wytrzymałość na zużycie oraz łuszczenie. Twardość powierzchniowa po azotowaniu wynosi około 1250 HV0,2 kg. Grubość warstwy powinna zostać dobrana pod dane zastosowanie, z uwzględnieniem składników wysokostopowych. OSADZANIE FIZYCZNE Z FAZY GAZOWEJ (PVD) Osadzanie fizyczne z fazy gazowej (PVD) to metoda nakładania warstwy odpornej na zużycie w przedziale temperatur C ( F). OSADZANIE CHEMICZNE Z FAZY GAZOWEJ (CVD) Osadzanie chemiczne z fazy gazowej (CVD) stosowane jest do pokrywania warstwami odpornymi na zużycie w temperaturze około 1000 C (1830 F). Zaleca się, aby narzędzia były oddzielnie hartowane i odpuszczane w piecu próżniowym po obróbce powierzchniowej. Elementy wykrawane. Stempel wykonany ze stali VANADIS 6, a matryca ze stali VANADIS 10. 7

8 Zalecane parametry obróbki skrawaniem Parametry obróbki podane poniżej obowiązujące dla stali VANADIS 6 w stanie po wyżarzaniu zmiękczającym to przybliżenia, które powinny zostać dopasowane do lokalnych warunków. TOCZENIE Parametry obróbki skrawaniem Szybkość skrawania (vc) Posuw (f) Głębokość skrawania (ap) Kategoria węglika WIERCENIE m/min f.p.m. mm/obr. i.p.r. mm cal ISO US Obróbka narzędziami z węglikiem spiekanym Skrawanie narz. ze stali szybkotnącej Zgrubna Precyzyjna Skrawanie precyzyjne ,30,6 0,010, ,080,23 K20 C3 Pokryte węglikiem Wiertła kręte ze stali szybkotnącej ,3 0, ,08 K15 C3 Pokryte węglikiem ,3 0, ,08 Średnica wiertła Szybkość skrawania (vc) Posuw (f) mm cale m/min f.p.m. mm/obr. i.p.r. 5 3/16 8* 26* 0,050,10 0,0020, /163/8 8* 26* 0,100,20 0,0040, /85/8 8* 26* 0,200,25 0,0080, /83/4 8* 26* 0,250,30 0,0100,012 *) Dla pokrytych wierteł ze stali szybkotnącej vc ~14 m/min (46 f.p.m.). Wiertła z węglika Parametry Rodzaj wiertła obróbki skrawania Wymienne Stały węglik Szybkość skrawania (vc) m/min f.p.m Posuw (fz) mm/obr. 0,050,25 2) i.p.r. 0,0020,01 2) Nakładka z węglików spiekanych 1) ,100,25 2) 0,0040,01 2) 0,150,25 2) 0,0060,01 2) 1) Wiertło z wewnętrznymi kanalikami chłodzącymi i nakładką z węglików spiekanych. 2) Zależy od średnicy wiertła. FREZOWANIE Frezowanie czołowe oraz frezowanie czołowe nożem kwadratowym Parametry obróbki skrawaniem Obróbka narzędziami z węglika Narzędzia ze stali szybkotnącej Zgrubna Precyzyjna Frezowanie precyzyjne Szybkość skrawania (vc) m/min f.p.m Posuw (fz) mm/ząb cal/ząb 0,20,4 0,0080,016 0,10,2 0,0040,008 0,1 0,004 Głębokość skrawania (ap) mm cale 24 0,080,2 12 0,040,08 2 0,08 Kategoria węglika ISO US K20 C3 Pokryte węglikiem Frezowanie walcowoczołowe Parametry skrawaniem obróbki Szybkość skrawania (vc) m/min f.p.m. Posuw (fz) mm/ząb cal/ząb Kategoria węglika ISO US Stały węglik ,030,2 2) 0,00010,008 2) K10, P40 C3C5 K15 C3 Pokryte węglikiem Rodzaj frezu walcowoczołowego Wkładka z węglików ,080,2 2) 0,0030,008 2) K15 C3 Narzędzia ze stali szybkotnącej 7 1) 23 1) 0,050,35 2) 0,0020,014 2) 1) Dla frezów walcowoczołowych ze stali szybkotnącej vc ~23 m/min (76 f.p.m.). 2) W zależności od głębokości promieniowej otworu oraz średnicy narzędzia. SZLIFOWANIE Ogólne zalecenia dotyczące tarcz szlifierskich podano poniżej. Dodatkowe informacje dotyczące zalecanych ściernic znajdują się w publikacji Uddeholm Szlifowanie stali narzędziowej. Zalecane ściernice Rodzaj szlifowania Szlifowanie czołem ściernicy ściernica prosta Szlifowanie czołem ściernicy segmenty Szlifowanie wałków Szlifowanie otworów Szlifowanie profilowe Stal po miękkim wyżarzaniu A 46 HV A 36 GV A 60 KV A 60 JV A 100 IV Po hartowaniu B151 R50 B3 A 46 GV A 46 GV B151 R50 B3 A 60 JV B151 R75 B3 A 60 IV B126 R100 B6 A 100 JV 8

9 Obróbka elektroiskrowa (EDM) Jeżeli proces obróbki elektroiskrowej (EDM) odbywa się na materiale zahartowanym i odpuszczonym, wtedy należy zakończyć proces precyzyjną obróbką iskrową, tj. prądem o niskim napięciu i wysokiej częstotliwości. Optymalne wyniki osiągnie się po przeszlifowaniu / wypolerowaniu powierzchni po obróbce elektroiskrowej oraz poddaniu narzędzia ponownemu odpuszczaniu w temperaturze około 25 C (50 F) niższej od pierwotnej temperatury odpuszczania. Stosując obróbkę elektroiskrową elementów większych lub o skomplikowanym kształcie, stal VANADIS 6 powinna być odpuszczana w temperaturze powyżej 500 C (930 F). Szczegółowe informacje Prosimy o kontakt z lokalnym biurem Uddeholm w celu uzyskania dodatkowych informacji dotyczących doboru, obróbki cieplnej, zastosowań i dostępności stali narzędziowych Uddeholm. Względne porównanie stali narzędziowych Uddeholm do pracy na zimno WŁAŚCIWOŚCI MATERIAŁU A ODPORNOŚĆ NA RÓŻNE MECHANIZMY USZKODZEŃ NARZĘDZI 9

10 EUROPE AUSTRIA Hansaallee 321 D40549 Düsseldorf Telephone: Telefax: BELGIUM N.V. Waterstraat 4 B9160 Lokeren Telephone: Telefax: CROATIA BOHLER Zagreb d.o.o za trgovinu Zitnjak b.b Zagreb Telephone: Telefax: CZECHIA BOHLER CZ s.r.o. Division Uddeholm U silnice Praha 6 Ruzyne Czech Republic Telephone: ,8 Telefax: DENMARK A/S Kokmose 8, Bramdrupdam DK6000 Kolding Telephone: Telefax: ESTONIA TOOLING ESTI OÜ Silikatsiidi 7 EE11216 Tallinn, Estonia Telephone: Telefax: FINLAND OY AB Ritakuja 1, PL 57, FIN01741 VANTAA Telephone: Telefax: FRANCE S.A. 12 Rue Mercier, Z.I. de MitryCompans F77297 Mitry Mory Cedex Telephone: +33 (0) Telefax: +33 (0) Branch office S.A. 77bis, rue de Vesoul La Nef aux Métiers F25000 Besançon Telephone: Telefax: GERMANY Hansaallee 321 D40549 Düsseldorf Telephone: Telefax: Branch offices Falkenstraße 21 D65812 Bad Soden/TS. Telephone: Telefax: Albstraße 10 D73765 Neuhausen Telephone: Telefax: GREAT BRITAIN, IRELAND UK LIMITED European Business Park Taylors Lane, Oldbury West Midlands B69 2BN Telephone: Telefax: Dublin Telephone: GREECE STEEL TRADING COMPANY 20, Athinon Street GPiraeus Telephone: / Telefax: Agency SKLERO S.A. Steel Trading Comp. and Hardening Shop Frixou 11/Nikif. Ouranou G54627 Thessaloniki Telephone: Telefax SKLERO S.A. Heat Treatment and Trading of Steel Uddeholm Tool Steels Industrial Area of Thessaloniki P.O. Box 1123 G57022 Sindos, Thessaloniki Telephone: Telefax: HUNGARY TOOLING/BOK Dunaharaszti, Jedlik Ányos út 25 H2331 Dunaharaszti 1.Pf. 110 Telephone/Telefax: ITALY div. della Bohler Uddeholm Italia S.p.A. Via Palizzi, 90 I20157 Milano Telephone: Telefax: LATVIA TOOLING AB Piedrujas street 7 LV1037 Riga, Latvia Telephone: , 981, 982 Telefax: LITHUANIA TOOLING AB BE PLIENAS IR METALAI T. Masiulio 18b LT52459 Kaunas Telephone: , 669 Telefax: THE NETHERLANDS B.V. Isolatorweg 30 NL1014 AS Amsterdam Telephone: Telefax: NORWAY A/S Jernkroken 18 Postboks 85, Kalbakken N0902 Oslo Telephone: Telefax: POLAND INTER STAL CENTRUM Sp. z. o.o./co. Ltd. ul. Kolejowa 291, Dziekanów Polski PL05092 Lomianki Telephone: Telefax: PORTUGAL F RAMADA Aços e Industrias S.A. P.O. Box 10 P3881 Ovar Codex Telephone: Telefax: ROMANIA BÖHLER Romania SRL Uddeholm Branch Str. Atomistilor Nr 14A Magurele Jud Ilfov Telephone: Telefax: RUSSIA TOOLING CIS 25 A Bolshoy pr PS St. Petersburg Telephone: Telefax: SLOVAKIA Slovakia Nástrojové ocele, s.r.o KRÁCINY Martin Telephone: Telefax: SLOVENIA div. della Bohler Uddeholm Italia S.p.A. Via Palizzi, 90 I20157 Milano Telephone: Telefax: SPAIN Guifré E08918 Badalona, Barcelona Telephone: Telefax: Branch office Barrio San Martin de Arteaga, 132 Pol.Ind. Torrelarragoiti E48170 Zamudio (Bizkaia) Telephone: Telefax: SWEDEN TOOLING SVENSKA AB Aminogatan 25 SE Mölndal Telephone: Telefax: SWITZERLAND HERTSCH & CIE AG General Wille Strasse 19 CH8027 Zürich Telephone: Telefax: NORTH AMERICA USA 4902 Tollview Drive Rolling Meadows, IL Sals Phone: Sales Fax: Region East Warehouse Shrewsbury, MA Region Central Warehouse Wood Dale, IL Region West Warehouse Santa Fe Springs, CA CANADA 2595 Meadowvale Blvd. Mississauga, ON L5N 7Y3 Telephone: Telefax: Branch Warehouses St. Laurent, QC New Westminster, BC Heat Treating THERMOTECH Mississauga, ON MEXICO ACEROS BOHLER, S.A. de C.V. Calle 8 No 2, Letra "C" Fraccionamiento Industrial Alce Blanco C.P Naucalpan de Juarez Estado de Mexico Telephone: Telefax: Lerdo de Tejada No.542 Colonia Las Villas San Nicolas de Los Garza, N.L. Telephone: Telefax: SOUTH AMERICA ARGENTINA S.A Mozart Centro Industrial Garin GarinProv. Buenos Aires Telephone: Telefax: BRAZIL ACOS ESPECIAIS Ltda. Estrada Yae Massumoto, 353 CEP Sao Bernardo do Campo SP Brazil Telephone: , 4554 Telefax: SOUTH AFRICA Africa (Pty) Ltd. P.O. Box 539 ZA1600 Isando/Johannesburg Telephone: Telefax: AUSTRALIA BOHLER Australia McCredie Road Guildford NSW 2161 Private Bag 14 Telephone: Telefax: Branch offices Sydney, Melbourne, Adelaide, Brisbane, Perth, Newcastle, Launceston, Albury, Townsville ASSAB ASSAB INTERNATIONAL Skytteholmsvägen 2 P O Box 42 SE Solna Sweden Telephone: Telefax: Subsidiaries India, Iran, Turkey, United Arab Emirates, Saudi Arabia Distributors in Africa, Latin America, Middle East ASSAB PACIFIC ASSAB Pacific Pte. Ltd 171, Chin Swee Road No. 0702, San Centre Singapore Telephone: Telefax: Subsidiaries China, Hong Kong, Indonesia, Japan, Korea, Malaysia, Philippine Islands, Singapore, Taiwan, Thailand When the first idea pops into your head, throughout the development process to the release of the new product, we ll be your partner. As the world s leading supplier of tooling materials and related services, we can be trusted. Meet us under the Uddeholm and ASSAB brands, wherever 10 in the world you have your business. Edition: 3,