UDDEHOLM VANADIS 30 SUPERCLEAN

UDDEHOLM VANADIS 30 SUPERCLEAN

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 5, 01.2014 Senast uppdaterade utgåva av denna broschyr är den engelska version som alltid finns publicerad på vår webbplats, www.uddeholm.com SS-EN ISO 9001 SS-EN ISO 14001

UDDEHOLM VANADIS 30 SUPERCLEAN Uddeholm Vanadis 30 SuperClean är ett höglegerat pulvermetallurgiskt kallarbetsstål, legerat med kobolt, jämförbart med AISI M3:2 + Co. Legeringsinnehållet kombinerat med den höga hårdheten (67 HRC), ger en hög tryckhållfasthet, mycket bra motstånd mot abrasiv nötning och bra varmhållfasthet. Uddeholm Vanadis 30 SuperClean rekommenderas för krävande kallarbetsapplikationer såsom stansning av hårdare arbetsmaterial, t ex stål med hög kolhalt eller kallvalsat bandstål. Det är även lämpligt för skärande verktyg, såsom borrar och gängtappar. Den pulvermetallurgiska framställningsmetoden ger ett stål med hög renhet och liten del ickemetalliska inneslutningar. 3

Allmänt Uddeholm Vanadis 30 SuperClean är ett W-Mo-V-Co-legerat pulvertillverkat snabbstål som kännetecknas av: hög slitstyrka hög tryckhållfasthet vid höga hårdheter bra härdbarhet god seghet mycket god måttstabilitet vid värmebehandling god slipbarhet och maskinbearbetbarhet mycket god anlöpningsbeständighet C Cr Mo W V Co Riktanalys % 1,28 4,2 5,0 6,4 3,1 8,5 Egenskaper Fysikaliska data Temperatur 20 C 400 C 600 C Densitet kg/m 3 (1) 8 040 7 935 7 880 Den unika kombinationen av hög nötningsbeständighet och mycket god tryckhållfasthet gör Uddeholm Vanadis 30 Super- Clean lämpligt för svåra formningsoperationer. Elasticitetsmodul MPa (2) 240 000 214 000 192 000 Värmekonduktivitet W/m C (2) 22 26 25 Specifik värme J/kg C (2) 420 510 600 (1) = för mjukglödgat tillstånd (2) = för härdat och anlöpt tillstånd Standard Leveranstillstånd Färgmärkning SS 2726, (W.-Nr. 1.3294), AISI (M3:2+Co) Mjukglödgat till max. 300 HB Draget utförande max. 320 HB Mörkgrön VÄRMEUTVIDGNINGSKOEFFICIENT Temperatur Koefficient C C from 20 Användningsområde Kobolttillsatsen på 8,5% i Uddeholm Vanadis 30 SuperClean har en positiv effekt på elasticitetsmodulen samt varmhårdheten och anlöpningsbeständigheten. Eftersom kobolt inte bildar karbider är nötningsbeständigheten hos Uddeholm Vanadis 30 SuperClean likvärdig med den hos Uddeholm Vanadis 23 SuperClean. Å andra sidan ökar tryckhållfastheten och högtemperaturegenskaperna. 20 100 10,1x 10-6 20 200 10,3 x 10-6 20 300 10,6 x 10-6 20 400 11,0 x 10-6 20 500 11,2 x 10-6 20 550 11,3 x 10-6 Kallarbete Skärande bearbetning Den höga varmhållfastheten hos Uddeholm Vanadis 30 SuperClean gör den speciellt väl lämpad för skärande verktyg som utsätts för hög termisk belastning. Högpresterande stansar. Uddeholm Vanadis 30 SuperClean är ett utmärkt verktygsmaterial för denna applikation. 4

Högtemperaturegenskaper Austenitiseringstemperatur: 1050 1130 C Anlöpning: 3 x 1 timme vid 560 C. ÄNDRING I HÅRDHET SOM FUNKTION AV HÅLLTIDEN VID OLIKA ARBETSTEMPERATURER Hårdhet 70 65 60 55 600 C Böjhållfasthet och nedböjnng Fyrpunkts böjtest. Provstavsstorlek: 5 mm Ø. Belastningshastighet: 5 mm/minut. Austenitiseringstemperatur 1050 1180 C. Anlöpning: 3 x 1 timme vid 560 C, luftkylning till rumstemperatur. 50 45 40 35 sierungstemp.: seringstemp. Austeniti- 1130 C 1080 C 1050 C 650 C Belastning MPa 6000 5000 Böjbrottgräns Nedböjning mm 6 5 0,1 1 10 100 Tid i timmar 4000 3000 Böjsträckgräns 4 3 UDDEHOLM VANADIS 30 SUPERCLEAN VARMHÅRDHET HRC 66 64 Austenitiseringstemperatur 1180 C HV10 900 800 2000 Total nedböjning 2 1000 1 56 58 60 62 64 66 68 Hårdhet, HRC 62 60 58 56 54 1100 C 700 600 52 500 0 200 400 600 Provningstemperatur, C Tryckhållfasthet Provstav: Timglasform med 10 mm Ø liv. UNGEFÄRLIG TRYCKHÅLLFASTHET VID OLIKA HÅRDHETER I RUMSTEMPERATUR Tryckhållfasthet, MPa 5000 4000 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 60 40 20 3000 2000 58 60 62 64 66 68 Hårdhet, HRC 1000 55 60 65 68 Hårdhet, HRC 5

Allmänna rekommendationer för värmebehandling Mjukglödgning Skydda stålet mot oxidation och genomvärm till 850 900 C. Därefter svalning i ugn med 10 C per timme till 700 C, sedan fritt i luft. Avspänningsglödgning Efter grovbearbetning skall verktyget värmas till 600 700 C, hålltid 2 timmar. Kyl långsamt i ugn till 500 C, därefter fri svalning i luft. Härdning Förvärmningstemperatur: 450 500 C och 850 900 C. Austenitiseringstemperatur: 1050 1180 C, enligt önskad hårdhet, se nedanstående diagram. Skydda verktyget mot avkolning och oxidation under härdningen. REKOMMENDERAD HÅLLTID VID HÄRDNING I VIRVELBÄDD, VAKUUMUGN ELLER MUFFELUGN Hålltid* Min. 15 10 5 1000 1050 1100 1150 1200 Austenitiseringstemperatur, C * Hålltid = tid vid austenitiseringstemperatur efter det att verktyget är fullt genomvärmt. REKOMMENDERAD VÄRMNINGSTID VID HÄRDNING I SALTBAD EFTER FÖRVÄRMNING I TVÅ STEG, 450 C OCH 850 C Värmningstid, minuter 40 1000 C HÅRDHET EFTER ANLÖPNING 3 X 1 TIMME VID 560 C (±1HRC) Hårdhet, HRC 68 66 64 62 60 58 960 980 1000 1020 1040 1060 1080 1100 1120 1140 1160 1180 Austenitiseringstemperatur C 30 20 10 1050 C 1100 C 1180 C 20 40 60 80 100 120 Väggtjocklek, mm Hårdhet vid olika austenitiseringstemperaturer och anlöpning 3 x 1 timme vid 560 C (±1HRC). HRC C 60 1000 62 1050 64 1100 66 1150 67 1180 6

CCT-DIAGRAM Austenitiseringstemperatur 1180 C. Hålltid 5 minuter. C 1200 Austenitiseringstemperatur Austenitizing temperature 1180 C 1180 C (2160 F) Hålltid Holding 5 time minuter 5 min. 1100 1000 900 800 700 Carbides Karbider Perlit Pearlite A c 1f = 870 C (1600 F) A c 1s = 820 C (1510 F) 600 500 400 Bainite 300 200 M s Martensite 1 2 3 4 5 6 7 8 100 1 10 100 1 000 10 000 100 000 Seconds Sekunder Kurva Hårdhet T 800-500 Nr. HV10 (sec) 1 824 1 2 882 36 3 933 140 4 673 450 5 649 630 6 572 1390 7 566 3205 8 530 5215 1 10 100 1 000 Minuter Minutes 1 10 100 Timmar Hours Luftkylning av 0.2 1.5 10 90 600 Air cooling of stänger bars, Ø mm 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. Dimensionsförändringar Dimensionsförändringar efter härdning och anlöpning. Austenitiseringstemperatur: 1050 1140 C. Anlöpning: 3 x 1 timme vid 560 C. Provdimension: 80 x 80 x 80 mm respektive 100 x 100 x 25 mm. Dimensionsförändringar: tillväxt i längd, bredd och tjocklek +0,03% +0,13%. 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. 7

Ytbeläggningar För att öka nötningsbeständigheten och minska friktionen ytbelägges en del kallarbetsverktyg för vissa applikationer. De vanligaste ytbeläggningarna är nitrering och ytbeläggning med nötningsbeständiga skikt av titankarbid och titannitrid, CVD och PVD. (CVD = Chemical Vapour Deposition, PVD = Physical Vapour Deposition). Uddeholm Vanadis 30 SuperClean är mycket lämpligt för beläggning med TiC- (titankarbid) och TiN-skikt (titannitrid). Den jämna fördelningen av och storleken på karbiderna, i Uddeholm Vanadis 30 SuperClean, underlättar vidhäftningen av dessa hårda ytskikt och minimerar dimensionsförändringarna vid härdningen. Detta, samt den höga hårdheten och goda segheten hos Uddeholm Vanadis 30 SuperClean, gör att verktygsstålet är utmärkt att belägga med hårda ytskikt. CVD CVD (Chemical Vapour Deposition) sker vid ca 1000 C. Det är lämpligt att härda och anlöpa verktyget i en vakuumugn efter ytbeläggningen. Nitrering Om HSS skall nitreras bör nitrokarburering användas med en diffusionszon på 2 20 µm. Härigenom minskas friktionen, hos de sfäriska ytorna hos stansar, vilket ökar verktygslivslängden. Skiktdjup* µm 40 30 20 10 VANADIS 30 SUPERCLEAN 0 5 10 15 Minuter * Djup hos nitrerskiktet efter nitrokarburering vid 570 C PVD PVD (Physical Vapour Deposition) sker vid 200 500 C. Eftersom Uddeholm Vanadis 30 SuperClean är högtemperaturanlöpt vid 560 C sker inga dimensionsförändringar vid PVD-beläggning. 8

Skärdatarekommendationer Svarvning Borrning SNABBSTÅLSBORR Borrdiameter Skärhastighet (v c ) Matning (f) Ø mm m/min. mm/varv 5 8 10* 0,05 0,15 5 10 8 10* 0,15 0,20 10 15 8 10* 0,20 0,25 15 20 8 10* 0,25 0,35 * För belagd snabbstålsborr v c = 14 16 m/min HÅRDMETALLBORR Svarvning med hårdmetall Typ av borr Skärdata- Korthåls- Solid hård- Hårdparameter borr metallborr metallborr 1) Skärhastighet (v c ) m/min. 100 130 50 70 25 35 Matning (f) mm/varv 0,05 0,15 2) 0,10 0,25 3) 0,15 0,25 4) 1) Borr med utbytbara eller lödda hårdmetallskär 2) Matningshastighet för borrdiameter 20 40 mm 3) Matningshastighet för borrdiameter 5 20 mm 4) Matningshastighet för borrdiameter 10 20 mm Svarvning med snabbstål Skärdata- Grov- Fin- Finparameter svarvning svarvning svarvning Skärhastighet (v c ) m/min. 80 110 110 140 10 15 Matning (f) mm/varv 0,2 0,4 0,05 0,2 0,05 0,3 Skärdjup (a p ) mm 2 4 0,5 2 0,5 3 Hårdmetall- K20 beteckning P10 P20 K15, P10 ISO Belagd Belagd hårdmetall* hårdmetall* eller eller cermet* cermet* * Använd en nötningsbeständig CVD-belagd hårdmetall Fräsning PLAN- OCH HÖRNFRÄSNING Fräsning med hårdmetall Skärdataparameter Grovfräsning Finfräsning Skärhastighet (v c ) m/min. 40 80 80 110 Matning (f z ) mm/tand 0,2 0,4 0,1 0,2 Skärdjup (a p ) mm 2 4 2 HårdmetalIbeteckning ISO K20, P20 K15, P15 PINNFRÄSNING Belagd hårdmetall* Typ av fräs Belagd hårdmetall* eller cermet* * Använd en nötningsbeständig CVD-belagd hårdmetall Nedanstående skärdata är att betrakta som riktvärden, vilka måste anpassas till rådande lokala förutsättningar. För ytterligare information se Uddeholms tekniska rapport Skärdatarekommendationer. Skärdata- Solid Hårdmetall- Belagt 1) parameter hårdmetall vändskär snabbstål Skärhastighet (v c ) m/min. 35 45 70 90 12 16 Matning (f z ) mm/tand 0,01 0,2 2) 0,06 0,2 2) 0,01 0,3 2) HårdmetalIbeteckning K15 ISO P10 P20 Belagd hårdmetall 3) eller cermet 3) 1) Obelagd snabbstålsfräs rekommenderas inte 2) Beroende på radiellt skärdjup och fräsdiameter 3) Använd en nötningsbeständig CVD-belagd hårdmetall Slipning Nedan ges en mycket allmän slipskiverekommendation. För mera detaljerade sliprekommendationer hänvisas till broschyren Slipning av verktygsstål. SLIPSKIVEREKOMMENDATIONER 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 JV 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) 9

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. 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 10

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 Uddeholms exklusiva säljkanal. Tillsammans befäster vi ställningen som världsledande leverantör av verktygsstål. www.assab.com www.uddeholm.com

UDDEHOLM 140105.300 / 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 Uddeholms 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 www.uddeholm.com, www.assab.com eller Uddeholms lokala hemsida.