UDDEHOLM VANADIS 60 SUPERCLEAN

Transkript

1 UDDEHOLM VANADIS 60 SUPERCLEAN

2 UDDEHOLMS AB Ingen del av denna publikation får reproduceras eller överföras i kommersiellt syfte utan tillstånd från upphovsrättsinnehavaren. Uppgifterna i denna trycksak bygger på vårt nuvarande kunnande och är avsedda att ge allmän information om våra produkter och deras användningsområden. De får således inte anses utgöra någon garanti för att de beskrivna produkterna har vissa egenskaper eller är lämpliga för speciella ändamål. Klassificerat enligt EU-direktiv 1999/45/EC. För ytterligare information se våra Materialsäkerhetsdatablad. Utgåva 3, Senast uppdaterade utgåva av denna broschyr är den engelska version som alltid finns publicerad på vår webbplats, SS-EN ISO 9001 SS-EN ISO 14001

3 UDDEHOLM VANADIS 60 SUPERCLEAN Uddeholm Vanadis 60 SuperClean är ett höglegerat pulvermetallurgiskt snabbstål lämpligt för mycket krävande kallarbetsapplikationer och för skärande verktyg. Det höga kol- och legeringsinnehållet, Co, Mo, W och V, ger en extremt hög tryckhållfasthet, 69 HRC, kombinerat med ett mycket bra motstånd mot abrasiv nötning. Uddeholm Vanadis 60 SuperClean är lämpligt för skärande verktyg då stålet har en unik kombination av högt nötningsmotstånd, hög varmhårdhet och bra seghet jämfört med andra snabbstål. Den pulvermetallurgiska framställningsmetoden ger ett stål med bra bearbetbarhet och slipbarhet samt god måttstabilitet vid värmebehandling. 3

4 Användningsområde Uddeholm Vanadis 60 SuperClean är ett högt legerat pulversnabbstål innehållande kobolt. Det är speciellt lämpligt för kallarbetsapplikationer som fordrar en kombination av dels mycket hög nötningsbeständighet, dels mycket hög tryckhållfasthet. Allmänt Uddeholm Vanadis 60 SuperClean är ett höglegerat W-Mo-V-Co pulvertillverkat snabbstål som kännetecknas av: mycket hög slitstyrka mycket hög tryckhållfasthet bra härdbarhet god seghet mycket god måttstabilitet vid värmebehandling mycket god anlöpningsbeständighet Rikt- C Cr Mo W V Co analys % 2,3 4,2 7,0 6,5 6,5 10,5 Fysikaliska egenskaper Temperatur 20 C 400 C 600 C Densitet kg/m 3 (1) Elasticitetsmodul MPa (2) Värmekonduktivitet W/m C (2) Specifik värme J/kg C (2) (1) = för mjukglödgat tillstånd (2) = för härdat och anlöpt tillstånd VÄRMEUTVIDGNINGSKOEFFICIENT Härdat och anlöpt tillstånd. Temperatur Koefficient C C från 20 C ,6 x ,8 x ,1 x ,4 x ,7 x ,8 x 10-6 Standard ~W.-Nr Leveranstillstånd Färgmärkning Mjukglödgat till max. 340 HB Guld Högtemperaturegenskaper UDDEHOLM VANADIS 60 SUPERCLEAN VARMHÅRDHET HRC 68 HV Egenskaper 66 Austenitiseringstemperatur 1180 C 900 Speciella egenskaper Uddeholm Vanadis 60 SuperClean kan härdas till mycket hög hårdhet och god tryckhållfasthet. I likhet med övriga pulvertillverkade Vanadis-stål har Uddeholm Vanadis 60 Super- Clean en god dimensions- och formstabilitet vid värmebehandling. I förhållande till legeringsinnehållet är segheten mycket god. Skärbarheten är lägre än för låglegerade snabbstål, medan slipbarheten är likvärdig eller bättre än hos höglegerade snabbstål, men något lägre än hos Uddeholm Vanadis 30 SuperClean. Uddeholm Vanadis 60 SuperClean har mycket hög varmhårdet C Provningstemperatur C

5 Tryckhållfasthet Provstav: Timglasform med 10 mm Ø liv. UNGEFÄRLIG TRYCKHÅLLFASTHET VID OLIKA HÅRDHETER I RUMSTEMPERATUR Tryckhållfasthet, MPa Slagseghet Provstavsstorlek: 7 x 10 x 55 mm. Oanvisad provstav. Anlöpning: 3 x 1 timme vid 560 C. UNGEFÄRLIG SLAGSEGHET I RUMSTEMPERATUR VID OLIKA HÅRDHETER Slagenergi Joule Hårdhet, HRC Hårdhet, HRC Böjhållfasthet och nedböjning Fyrpunkts böjtest. Provstavsstorlek: 5 mm Ø. Belastningshastighet: 5 mm/minut. Austenitiseringstemperatur: C. Anlöpning: 3 x 1 timme vid 560 C, luftkylning till rumstemperatur. Belastning MPa Böjbrottgräns Total nedböjning Böjsträckgräns Nedböjning mm Hårdhet, HRC Allmänna rekommendationer för värmebehandling Mjukglödgning Skydda stålet mot oxidation och genomvärm till C. Därefter svalning i ugn med 10 C per timme till 700 C, sedan fritt i luft. Avspänningsglödgning Efter grovbearbetning skall verktyget värmas till C, hålltid 2 timmar. Kyl långsamt i ugn till 500 C, därefter fri svalning i luft. Härdning Förvärmningstemperatur: C och C. Austenitiseringstemperatur: C, enligt önskad hårdhet, se diagram sid 6. Skydda verktyget mot avkolning och oxidation under härdningen. 5

6 HÅRDHET EFTER ANLÖPNING 3 X 1 TIMME VID 560 C Hårdhet, HRC Austenitiseringstemperatur, C Hårdhet vid olika austenitiseringstemperaturer och anlöpning 3 x 1 timme vid 560 C ±1 HRC. REKOMMENDERAD HÅLLTID VID HÄRDNING Hålltid* minuter C * Hålltid = tid vid austenitiseringstemperatur efter det att verktyget är fullt genomvärmt. HRC C REKOMMENDERAD VÄRMNINGSTID VID HÄRDNING I SALTBAD EFTER FÖRVÄRMNING I TVÅ STEG, 450 C OCH 850 C Värmningstid, minuter C C 1100 C 1180 C Väggtjocklek, mm CCT-DIAGRAM Austenitiseringstemperatur 1150 C. Hålltid 10 minuter. C Austenitiseringstemperatur Austenitizing temperature 1150 C. Hålltid Holding 10 time minuter. 10 min Carbides Karbider Pearlite Perlit A c1f = 895 C (1640 F) A c 1s = 845 C (1553 F) Bainite M s Martensite Kurva Hårdhet T Nr. HV 10 (sek.) Sekunder Minuter Timmar 0,2 1, Luftkylning av stänger Ø mm 6

7 Släckningsmedel Etappbad vid temperatur ca. 540 C Vakuumugn med gasövertryck Anm. 1: Kylningen skall fortsätta till dess verktygets temperatur når ca 50 C, därefter omedelbar anlöpning. Anm. 2: För att uppnå bästa seghet skall svalningshastigheten, från härdtemperaturen till ca 540 C, vara minst 10 C/sek. i centrum. Efter temperaturutjämning vid 540 C kan kylningshastigheten 5 C/sek. användas för att minska spänningsnivån och formförändringar. Anlöpning För kallarbetsapplikationer skall anlöpning alltid ske vid 560 C oberoende av austenitiseringstemperaturen. Anlöp tre gånger vid 1 timme och full temperatur. Verktyget måste svalna till rumstemperatur mellan anlöpningarna. Restaustenithalten understiger 1% efter denna anlöpningscykel. Dimensionsförändringar Dimensionsförändringar efter härdning och anlöpning. Austenitiseringstemperatur: C. Anlöpning: 3 x 1 timme vid 560 C. Provdimension: 80 x 80 x 80 mm och 100 x 100 x 25 mm. Dimensionsförändringar: tillväxt i längd, bredd och tjocklek +0,03% +0,13%. Djupkylning Detaljer som kräver maximal dimensionsstabilitet skall djupkylas enligt följande: Omedelbart efter svalning, vid härdningen, skall detaljen djupkylas med efterföljande anlöpning. Uddeholm Vanadis 60 SuperClean djupkyles vanligtvis mellan -150 och -196 C, men ibland sker kylningen mellan -70 till -80 C beroende på tillgång på kylvätska och utrustning. Djupkylning under 1 3 timmar ger en hårdhetsökning på 1 3 HRC. Undvik om möjligt svåra geometrier eftersom det finns risk för uppkomst av sprickor. 7

8 Skärdatarekommendationer Nedanstående skärdata är att betrakta som riktvärden, vilka måste anpassas till rådande lokala förutsättningar. För ytterligare information se Uddeholms tekniska rapport Skärdatarekommendationer. Tillstånd: mjukglödgat ~320 HB Svarvning Borrning SNABBSTÅLSBORR Borrdiameter Skärhastighet (v c ) Matning (f) Ø mm m/min. mm/varv 5 6 8* 0,05 0, * 0,15 0, * 0,20 0, * 0,25 0,35 * För belagd snabbstålsborr v c = m/min HÅRDMETALLBORR Svarvning med hårdmetall Typ av borr Skärdata- Korthåls- Solid hård- Hårdparameter borr metallborr metallborr 1) Skärhastighet (v c ) m/min Matning (f) mm/varv 0,08 0,14 2) 0,10 0,15 3) 0,10 0,20 4) 1) Borr med utbytbara eller lödda hårdmetallskär 2) Matningshastighet för borrdiameter mm 3) Matningshastighet för borrdiameter 5 20 mm 4) Matningshastighet för borrdiameter mm Svarvning med snabbstål Skärdata- Grov- Fin- Finparameter svarvning svarvning svarvning Skärhastighet (v c ) m/min Matning (f) mm/varv 0,20 0,40 0,05 0,20 0,05 0,30 Skärdjup (a p ) mm 2 4 0,5 2 0,5 3 Hårdmetall- K20, P20 K15, P10 beteckning Belagd Belagd ISO hårdmetall* hårdmetall* eller eller cermet* cermet* * Använd en nötningsbeständig CVD-belagd hårdmetall Fräsning PLAN- OCH HÖRNFRÄSNING Milling with carbide Cutting data parameters Rough milling Fine milling Skärhastighet (v c ) m/min Matning (f z ) mm/tand 0,20 0,30 0,10 0,20 Skärdjup (a p ) mm HårdmetalIbeteckning K20, P20 K15, P10 ISO Belagd Belagd hårdmetall* hårdmetall* eller cermet* * Använd en nötningsbeständig CVD-belagd hårdmetall PINNFRÄSNING 1) Obelagd snabbstålsfräs rekommenderas inte 2) Beroende på radiellt skärdjup och fräsdiameter 3) Använd en nötningsbeständig CVD-belagd hårdmetall Slipning Typ av fräs Skärdata- Solid Hårdmetall- Belagt 1) parameter hårdmetall vändskär snabbstål Skärhastighet (v c ) m/min ) Matning (f z ) mm/tand 0,01 0,20 2) 0,06 0,20 2) 0,01 0,30 2) Hårdmetall- K15, beteckning ISO P10 P20 Belagd hårdmetall 3) eller cermet 3) Nedan ges en mycket allmän slipskiverekommendation. För mera detaljerade sliprekommendationer hänvisas till broschyren Slipning av verktygsstål. Typ av Mjukglödgat Härdat slipoperation tillstånd tillstånd Planslipning rak skiva A 46 HV B151 R50 B3 1) A 46 HV 2) Planslipning segment A 36 GV A 46 GV Rundslipning A 60 KV B151 R50 B3 1) A 60 KV 2) Innerslipning A 60 JV B151 R75 B3 1) A 60 IV Profilslipning A 100 IV B126 R100 B6 1) A 120 JV 2) 1) Välj om möjligt en CBN-slipskiva för denna operation 2) Använd en slipskiva innehållande sintrad Al 2 O 3 (Seeded Gel, Cubitron) 8

9 Jämförelsetabell för Uddeholms kallarbetsstål Materialegenskaper och motstånd mot skademekanismer Hårdhet/ Motstånd mot Motstånd mot utmattning Motstånd Adhesiv Duktilitet/ Seghet/ mot plastisk Dimensions- Abrasiv nötning/ motstånd mot motstånd mot Uddeholms stål deformation Skärbarhet Slipbarhet stabilitet nötning Påkletning urflisning totalhaveri Konventionellt tillverkade kallarbetsstål ARNE CALMAX CALDIE (ESR) RIGOR SLEIPNER SVERKER 21 SVERKER 3 Pulvermetallurgiskt tillverkade verktygsstål VANADIS 4 EXTRA* VANADIS 6* VANADIS 10* VANCRON 40* Pulvermetallurgiskt tillverkade snabbstål VANADIS 23* VANADIS 30* VANADIS 60* * Uddeholms PM SuperClean-stål Gnistbearbetning När gnistbearbetning sker i härdat och anlöpt tillstånd avsluta alltid med fingnistning, d v s låg spänning, hög frekvens. För bästa prestanda bör gnistytan slipas/ poleras samt verktyget skyddsanlöpas vid ~535 C. Ytterligare information Kontakta närmaste Uddeholmskontor för ytterligare information om val, värmebehandling, användning, leveransformer och leveransutföranden av Uddeholms verktygsstål samt produktbroschyren Stål för kallarbetsverktyg. 9

10 PILVERMETALLURGISK PROCESS VÄRME- BEHANDLING VALSVERK SMIDESPRESS MASKIN- BEARBETNING LAGER Den pulvermetallurgiska processen Vid den pulvermetallurgiska processen atomiseras en stålsmälta med kvävgas till små droppar som stelnar mycket snabbt med väldigt kort tid för tillväxt av karbiderna. Dessa snabbstelnande korn kompakteras sedan till ett homogent göt vid hög temperatur och högt tryck. Det kompakterade götet valsas eller smids därefter på vanligt sätt till färdig stång med fullständigt homogen struktur och med små jämnt fördelade karbider. Dessa små hårda karbider skyddar verktyget mot slitage men är relativt harmlösa som sprickinitierande defekter. Istället kan stora slaggpartiklar ta över denna roll och den pulvermetallurgiska processen har mot denna bakgrund utvecklats stegvis mot allt renare material. Uddeholm Toolings pulverstål är idag av 3:e generationen och är marknadens renaste PM-stål. VÄRMEBEHANDLING Efter varmbearbetning i smidespress eller valsverk utförs värmebehandling i form av mjukglödgning eller härdning och anlöpning. Mjukglödgning resulterar i låg materialhårdhet, god maskinbearbetbarhet, en lämplig mikrostruktur för härdning och anlöpning av det färdiga verktyget. Härdat och anlöpt material är fördelaktigt för kunden då ingen ytterligare härdning och anlöpning av verktyget behöver göras. Kunden vinner därmed både tid och pengar. MASKINBEARBETNING I vår maskinbearbetning sker ytbearbetning och sågning av materialet för att avlägsna ytdeformationer och glödskal som bildats efter värmebehandling, för att såga bort ändmaterial och för att underlätta ytkontroll och ultraljudsprovning i vår kvalitetskontroll. Maskinbearbetning sker också därför att det spar material och därmed pengar åt kunden. I vår Färdigställning kapas allt material i längder helt enligt kundens önskemål. Från vårt lager går cirka 1 miljon leveranser/år till mer än kunder över hela världen. 10

11 Network of excellence UDDEHOLMs globala närvaro innebär att du alltid kan vara säker på att få samma höga kvalitet var du än befinner dig. Inom Pacificområdet i Asien representeras vi av ASSAB som är vår exklusiva säljkanal. Tillsammans befäster vi ställningen som världsledande leverantör av verktygsstål.

12 UDDEHOLM / STROKIRK KNAPPEN 1401 UDDEHOLM är världsledande leverantör och tillverkare av verktygsstål. Det är en position vi har nått genom att ständigt bidra till bättre affärer för våra kunder. Genom lång erfarenhet, grundlig forskning och kontinuerlig utveckling av nya produkter är vi väl rustade att lösa alla de problem som kan uppstå. Det är en tuff utmaning, men målsättningen är lika tydlig som alltid att vara bästa affärspartner och förstahandsleverantör. Vi finns över hela världen. Det innebär att du alltid kan vara säker på att få samma höga kvalitet var du än befinner dig. Inom Pacificområdet i Asien representeras vi av ASSAB, som är vår exklusiva säljkanal. Tillsammans befäster vi ställningen som världsledande leverantör av verktygsstål. Vår globala närvaro gör det enkelt att vara kund hos oss, och det finns alltid en Uddeholm- eller ASSAB-representant nära till hands för rådgivning och support. Det handlar om förtroende, såväl i långvariga samarbeten som vid utveckling av nya produkter. För oss är förtroende något man lever upp till varje dag. Mer information finner du på eller Uddeholms lokala hemsida.