Charakteristika. Rozhodující vlastnosti nástrojových ocelí pro. Použití. VANADIS 4 Extra. Optimální výkon HOSPODÁRNOU VÝROBU NÁSTROJŮ PODMIŇUJE

VANADIS 4 Extra

��

�

��

��

��

��

1

VANADIS 4 Extra

�

��

�� 2 ��

VANADIS 4 Extra

Rozhodující vlastnosti nástrojových ocelí pro

Charakteristika

Optimální výkon

• vysoká průtažnost • vysoká odolnost proti abrazivnímu a adhezivnímu opotřebení • vysoká pevnost v tlaku • dobrá prokalitelnost • dobrá rozměrová stabilita při tepelném zpracování a použití • dobrá odolnost proti popouštěcímu křehnutí

��

• správná tvrdost pro dané použití

�

Vysoká odolnost proti opotřebení je úzce spojená s nízkou houževnatostí a naopak. K získání optimálních výkonů nástrojů je často rozhodující jak vysoká houževnatost tak i vysoká odolnost proti opotřebení.

• vysoká odolnost proti opotřebení • vysoká houževnatost.

� � � �� VANADIS 4 Extra je ocel určená pro práci za studena, �� vyrobená práškovou metelurgií. Skýtá vynikající � kombinaci odolnosti proti opotřebení a houževnatosti, �� nutné pro výrobu vysoce výkonných nástrojů. �� HOSPODÁRNOU VÝROBU NÁSTROJŮ

PODMIŇUJE

• • ��• • ��

�

��

��

obrobitelnost tepelné zpracování rozměrová stabilita při tepelném zpracování úpravy povrchu

Výroba nástrojů z vysoce legované oceli je problematičtější – vzhledem k obrobitelnosti a tepelnému zpracování během výroby, než výroba nástroje z níže legované oceli. To zvyšuje výrobní náklady. Díky vyvážení legur a práškové metelurgii, má VANADIS 4 Extra lepší obrobitelnost než ocel W.Nr. 1.2379 (AISI D2). Také stabilita rozměrových změn po kalení a popouštění je lepší, než u ostatních oceli pro práci za studena. To znamená, že náklady na broušení jsou nižší. VANADIS 4 Extra je taky ocel vhodná pro CVD povlakování.

� � ��

VANADIS 4 je Cr-Mo-V slitinová ocel, vyrobená práškovou metalurgií s následujícími vlastnostmi:

Chemické složení %

C 1,4

Si 0,4

Mn 0,4

Cr 4,7

Mo 3,5

Dodávaný stav

měkce žihané cca 230 HB

Barevné označení

zelená/bílá s černým diag. pruhem

V 3,7

Použití VANADIS 4 Extra je vhodná pro použití, při kterých jsou adhezivní opotřebení nebo vylamování, dominujícími problémy: • u měkkých materiálů, které tíhnou k tvorbě návaru za studena, např. Cu, Al, měkká nelegovaná ocel, nerezová ocel atd. • při větších tloušťkách. VANADIS 4 Extra je také vhodný na stříhání a tváření vysokopevných plechů. Tento materiál vyžaduje nástroje s vysokou odolností proti abrazi a dostatečnou houževnatostí. Příklady: • • • • • • •

stříhání a tvarování přesné prostřihování protlačování za studena práškové lisy hluboké tažení nože podklad pro povlakování.

��

��

3

VANADIS 4 Extra

Vlastnosti

Tepelné zpracování

FYZIKALNÍ VLASTNOSTI

ŽÍHÁNÍ NA MĚKKO

Kaleno a popouštěno na 60 HRC Teplota

20°C

200°C

400°C

Měrná hmotnost kg/m3

7 700

−

–

200 000

185 000

10,9 x 10–6

11,7 x 10–6

Modul pružnosti 206 000 N/mm2 Součinitel tepelné _ roztažnosti °C až 20°C Tepelná vodivost W/m °C Specifická teplota J/kg °C

ŽIHÁNÍ NA SNÍŽENÍ VNITŘNÍHO NAPĚTÍ Po hrubém opracování nástroj prohřát na 650°C a na této teplotě držet 2 hodiny. Potom pomalu ochladit v peci na 500°C a nakonec volně na vzduchu.

KALENÍ Předehřev: 600-700°C a Austenitizační teplota: 980-1100°C obvykle 1020°C.

_

30

30

460

–

–

RÁZOVÁ HOUŽEVNATOST Následující diagram uvádí přibližné údaje rázové houževnatosti při pokojové teplotě v závislosti na tvrdosti. Původní tyč: průměr 105 mm. Vzorky byly odebrány z jádra a testovány v průřezu. Vzorky: 7x10x55 mm bez vrubu. Kaleno mezi 940-1150°C. Výdrž 30 minut do 1100°C, 15 minut nad 1100°C. Chladit na vzduchu. 2x2 hodiny popouštět mezi 525-570°C. Rozdíl v rázové houževnatosti mezi VANADIS 4 Extra, VANADIS 4 a W.NR.1.2379 při různých tvrdostech

4

Ocel chránit před oxidací a prohřát na 900°C. Pomalu ochlazovat v peci rychlostí 10°C za hodinu až na 750°C a potom volně ochladit na vzduchu.

U velkých průřezů >70 mm je doporučeno 1060°C. Výdrž: 30 minut

OCHLAZOVACÍ PROSTŘEDÍ • Vakuum (vakuové zařízení s dostatečným přetlakem). • Teplá lázeň nebo fluidní lóže při 500-550°C. • Teplá lázeň nebo fluidní lóže při 200-350°C. Pozn.1: Při dosažení teploty 50-70°C v jádru nástroj ihned popustit. Pozn.2: K dosažení optimální houževnatosti, rychle chladit, pričemž však deformace nesní přesáhnout přípustnou mez. Pozn.3: Průřezy >70 mm chladit dále i po vyrovnání teplot v tepelné lázni dmýchaným vzduchem. Tvrdost a zbytkový austenit v závislosti na austenitizační teplotě.

VANADIS 4 Extra

POPOUŠTĚNÍ Popouštěcí teploty volit podle požadované tvrdosti z popouštěcího diagramu. Popouštět dvakrát s meziochlazením na pokojovou teplotu.

Nejnižší popouštěcí teplota je 525°C. Minimální doba je 2 hodiny. Popouštění <525°C se kvůli ev. vzniku popouštěcí křehkosti nedoporučuje.

Popouštěcí diagram

Časově-teplotní-proměnný diagram isotermického vedení tepla. Austenitizační teplota 1020°C, výdrž 30 minut

5

VANADIS 4 Extra

ARA diagram Austenitizační teplota 1020°C, výdrž 30 minut

ROZMĚROVÉ ZMĚNY PŘI KALENÍ A POPOUŠTĚNÍ Po popouštění a po kalení byly měřeny změny rozměrů.

ZPRACOVÁNÍ PŘI NÍZKÝCH TEPLOTÁCH Díly, u kterých je nutná maximální stabilita, je možno zpracovávat při nízkých teplotách: bezprostředně po ochlazení dílů na –70 až –80°C to zmrazí.

Austenitizace: 1020°C/30 min, chlazení ve vakuové peci při 1,1°C/sek. Mezi 800°C a 500°C.

Výdrž 3-4 hodiny a pak popustit a nechat stárnout.

Popouštění: 2x2 hodiny při různých teplotách.

Povrchové zpracování

Vzorky: kostky 80x80x80 mm.

NITRIDOVÁNÍ Nitridováním vzniká tvrdá povrchová vrstva se zvýšenou odolností proti abrazivnímu a adhezivnímu opotřebení. Aby nebyla snížena tvrdost a změněna struktura, musí být nitridováno pod popouštěcí teplotou. VANADIS 4 Extra je obvykle popouštěn při 525°C. Doporučuje se plazmové nitridování pod 500°C. Povrchová tvrdost po nitridování je cca 1150 HV 0,2 kg. Docílená tloušťka vrstvy se řídí příslušným použitím.

6

VANADIS 4 Extra

PVD Physical Vapour Deposition, PVD, se používá k nanášení – proti obotřebení odolných - vrstev při teplotách 200-500°C.

CVD

Doporučené parametry obrábění Níže uvedené údaje jsou pouze orientační a musí být přizpůsobeny příslušným místním podmínkám.

Chmical Vapour Deposition, CVD, se používá k nanášení – proti obotřebení odolných – povrchových vrstev při cca 1000°C. Doporučuje se nástroje po povlakování zvlášť kalit a popouštět.

Stav při dodávce: žíhano na měkko cca 230 hb

SOUSTRUŽENÍ Soustružení s tvrdokovem

Obrobitenost

Poměrná obrobitelnost a brousitelnost oceli pro práci za studena W.Nr. 1.2379, VANADIS 4, VANADIS 4 Extra. Vyšší údaj označuje dobrou obrobitelnost a leštitelnost.

Parametry řezu

Hrubování

Obrábění na čisto

Soustružení s rychlořeznou ocelí

Rychlost řezu (Vc) m/Min.

120–170

170–220

15–20

Posuv (f) mm/U

0,2–0,4

0,05–0,2

0,05–0,3

2–4

0,5–2

0,5–3

K15*, P15*

–

Hloubka řezu mm (ap)

Obráběcí skupina K20*, P20*

*doporučován je tvrdokov s potahem CVD³

FRÉZOVÁNÍ Rovinné a tvarové frézování Parametry řezu Rychlost řezu (vc) m/Min.

Hrubování

Hlazení

110–150

150–200

0,2–0,4

0,1–0,2

2–4 K20, P20 potažený tvrdokov*

–2 K15, P15 potažený tvrdokov*

Posuv (fz) mm/Zub Hloubka řezu (ap) mm Obráběcí skupina

Frézovaní stopkovou frézou Druh frézy

Parametry řezu Rychlost řezu keit (vc) m/Min. Posuv (fz) mm/Zub Obráběcí skupina

fréza s monolitní, vyměnitelnou rychlořezná ze slinutého břitovou ocel 1) karbidu destičkou 60–80

110–160

8–12

0,03–0,202)

0,08–0,202)

0,05–0,352)

–

K153)

–

1)

Potažená stopková fréza z rychlořezné oceli Vc ~18-24 m/Min 2) Zavislé na radiální hloubce řezu a na průměru frézy 3) Doporučen tvrdokov s potahem CVD

7

VANADIS 4 Extra

VRTÁNÍ

Brousící postup

Žíháno na měkko

Kaleno

Rovinné broušení

A 46 HV

B151 R50 B31) A 46 HV2)

Rovinný brousící kotouč

A 24 GV

A 46 FV A 46 FV2)

A 60 KV

B151 R75 B31) A 60 KV2)

A 60 JV

B151 R75 B31) A 60 KV2)

A 100 LV

B126 R100 B61) A 80 JV2)

Spirálový vrták z rychlořezné oceli

Průměr vrtáku mm


Posuv (f) mm/U

-5 5-10 10-15 15-20

12-14* 12-14* 12-14* 12-14*

0,05-0,15 0,15-0,25 0,25-0,30 0,30-0,35

Broušení dokulata Vnitřní broušení

*Vrták z potažené rychlořezné oceli Vc ~22-24 m/min.

Tvarové broušení

Vrták z tvrdokovu

Druh vrtáku Vrták s vyměnitelnými destičkami

Monolitní vrták ze slinu tého karbidu

Vrták s chladícím kanálem a s karbidovým břitem1)


140-160

80-100

50-60

Posuv (f) mm/U

0,05-0,152)

0,10-0,252)

0,15-0,252)

Parametry řezu

1) 2)

pokud možno použít CBN kotouč doporučen keramický kotouč

BROUŠENÍ

Jiskrovo-erozivní obrábění Při tomto obrábění kalené a popouštěné oceli, je nutné opracování ukončit jemným vyjiskřovaním (t.j. nizký el. proud, vysoká frekvence). Pro získání optimálního výkonu nástroje, musí být jiskrovo-erozivně obráběné povrchy broušeny/leštěny. Nakonec nástroj cca 25°C pod poslední popou-štěcí teplotou nechat znovu popustit. Při erodování velkých ploch nebo komplikovaných forem, VANADIS 4 Extra popustit při vyšších teplotách – přes 500°C. Předpokladem je popouštěcí teplota přes 525°C.

Obecná doporučení pro brousící kotouče jsou uvedena v tabulce. Další informace jsou uvedeny v uddeholmské brožuře „Broušení nástrojové oceli„ doporučené brousící kotouče.

Srovnání uddeholmských ocelí pro práci za studena MATERIÁLOVÉ VLASTNOSTI A ODOLNOST PROTI MECHANICKÝM PORUCHÁM

8

Charakteristika. Rozhodující vlastnosti nástrojových ocelí pro. Použití. VANADIS 4 Extra. Optimální výkon HOSPODÁRNOU VÝROBU NÁSTROJŮ PODMIŇUJE

Recommend Documents