SZERSZÁMACÉL ISMERTETÕ
VANADIS 60 – SuperClean Co-ötvözésû nagyteljesítményû PM (porkohászati) – gyorsacél
Überall, wo Werkzeuge hergestellt und verwendet werden
VANADIS 60
Alkalmazásiterületek
Tulajdonságok
A VANADIS 60 egy erõsen ötvözött, nagyteljesítményû porkohászati (PM) gyorsacél, mely Co ötvözõt tartalmaz.
A VANADIS 60-al extrém magas keménység és melegkeménység érhetõ el. Továbbá a VANADIS 60 rendelkezik a többi VANADIS-anyag elõnyeivel is, mint a jó méret és alaktartósság edzés során. A szívósság - figyelembe véve a magas ötvözõtartalmat - nagyon jó. A megmunkálhatósága rosszabb, mint a gyengén ötvözött gyorsacéloké. A köszörülhetõsége hasonló, vagy jobb, mint az erõsen ötvözött gyorsacéloké, de kissé rosszabb, mint a VANADIS 30-é.
SPECIÁLIS TULAJDONSÁGOK
A VANADIS 60 klönösen alkalmas olyan hidegalakító szerszámokhoz, amelyeknél a legnagyobb kopásállóság mellet a legnagyobb nyomószilárdságot egyidejûleg biztosítani kell.
Általános információk A VANADIS 60 egy W-Mo-V-Co-ötvözésû, porkohászati technológiával elõállított gyorsacél, melynek jellemzõ : • • • • • •
legnagyobb kopásállóság maximális nyomószilárdság nagy keménységnövekedés, jó átedzhetõség jó szívósság mérettartósság edzéskor igen magas megeresztésállóság. Összetétel % Összehasonlító Szabvány Szállításiállapot Színjelzés
C 2,3
Cr 4,2
Mo 7,0
W 6,5
V 6,5
Co 10,5
W.-Nr. ~1.3241
FIZIKAI TULAJDONSÁGOK
Hõmérséklet 3
Sûrûs., kg/m
20°C (1)
Rugalmasságimodulus (2) kN/mm2 Hõtágulásiegyüttható / °C 20°C-ra
(2)
Hõvezetési tényezõ (2) W/m • °C
400°C
600°C
7960
7860
7810
250
222
200
–
10,6 x 10-6
11,1 x 10-6
24
28
27
420
510
600
Fajhõ J/kg °C
(2)
Lágyítva max. 340 HB -re Arany
A VANADIS 60 egy szuper-erõsen ötvözött gyorsacél magas kobalt- és vanádiumtartalommal, amit porkohászati technológiával állítanak elõ.
(1) = Lágyított állapotra. (2) = Edzett és megeresztett állapotra.
HAJLÍTÓ SZILÁRDSÁG
Hajlítóvizsgálat négypontos megtámasztás. Próbatest mérete: 5 mm Ø. Hajlítási sebesség: 5 mm/perc. Ausztenitesítési hõmérséklet: 1100–1210°C. A próbatesteket 3 x 1 órán át megeresztették 560°C-on, közbensõ levegõhûtéssel szobahõmérsékletre.
3
VANADIS 60
Feszültség kN/mm 2 6,0
HRC 70 HRC 65
5,0 Rmb
60
4,0 Reb
3,0
950
1000
1050
1100
EDZÉS Elõmelegítési hõmérséklet:450–500°C és 850–900°C. Ausztenitesítési hõmérséklet: 1100–1180°C, a kívánt munkakeménységnek megfelelõen az alábbi diagramból határozható meg. Az ausztenitesítés során a szerszámot a dekarbonizációtól és oxidációtól védeni kell.
55
1150
1200
1250
Keménység háromszori egyórás, 560°C-on történt megeresztés után.
Ausztenitesítési hõmérséklet, °C Végkeménység HRC 70 68
MELEGKEMÉNYSÉG
66
VANADIS 60 melegkeménysége
64
HV10 1000
HRC 68
62 960 980 1000 1020 1040 1060 1080 1100 1120 1140 1160 1180
Ausztenitesítési hõmérséklet 1180°C 66
Ausztenitesítési hõmérséklet °C
900 1100°C
64
800
60
700
0
200
400
Keménység különbözõ ausztenitiesítési hõmérsékleten, megeresztés 3x1 órás hõntartással 560°C-on. (±1 HRC).
600 600
Vizsgálati hõmérséklet °C
HRC
°C
62 64 66 68 69
960 1000 1070 1150 1180
Javasolt hõntartási idõ Hõntartás* perc.
Hõkezelés
15
LÁGYÍTÁS Az acélt oxidációtól védve 850–900°C-on hõntartjuk. Ezután kemencében kb. 10°C/óra sebességgel 700°C-ig végül levegõn hûtjük.
FESZÜLTSÉGMENTESÍTÉS Nagyoló megmunkálás után a szerszámot felhevítjük 600–700°C-ra, 2 órát ezen a hõmérsékleten hõntartjuk. Ezután lassan, kemencével együtt hûtjük kb. 500°C-ig, majd tovább levegõn.
4
10
5
0 1000
1050 1100 1150 Ausztenitesítési hõmérséklet
*) Hõntartás = Az ausztenitesítési hõmérsékleten töltött idõ, miután a mag is elérte a kívánt hõmérsékletet, a hûtési folyamat megkezdéséig.
°C
VANADIS 60
Folyamatos lehûlési diagram (CCT). Ausztenitesítési hõmérséklet 1150°C. Hõntartás 10 perc. °C 1200
Austenitisierungstemperatur 1150 °C Haltedauer 10 Min.
1100 1000 A c1f
= 895 °C Ac 1s = 845 °C
900 800
Pearlit
Karbide 700
Kem. T 800–500 Görbe Hv 10 (Sek.)
600 500 400
Bainit 300 200
Ms
Mar tensit
1
100 1
10
2
3
100
1 000
1
5
4
10
1,5
10
3
946
140
4 5
772 620
630 1390
6
498
3205
7
450
5215
Sekunden
100 Stunden
10 600
Luftabkühlung von Stäbe, Ø mm
a felület között 540°C -on, lassabban, kb. 5°C/Sek sebességgel lehet hûteni. Ezzel elérhetõ egy kedvezõ méretváltozás és csekély belsõ feszültségi szint.
MEGERESZTÉS
1050°C 1100°C 1180°C
20 10 0 20
1 28
Minuten
1 000
90
946 946
1000°C
30
0
100 000
100
Teljes merítési idõ sófürdõben kétszeri elõmelegítés után 450°C és 850°C -on. Idõtartam, perc. 40
7
10 000
1 0,2
6
1 2
40
60 80 100 Falvastagság, mm
120
140
Hidegalakító szerszámokhoz minden esetben 560°C-on kell megereszteni függetlenül az alkalmazott ausztenitesítési hõmérséklettõl. Háromszori megeresztés szükséges 1-1 óra hõntartással. A szerszámot a megeresztések között szobahõmérsékletre kell lehûteni. Ezután a megeresztési ciklus után a maradék ausztenit mennyisége kevesebb, mint 1% lesz.
MÉRETVÁLTOZÁSOK HÛTÉS • Sófürdõ, hõmérséklet kb. 540°C • Vákumkemence elegendõ gáztúlnyomással. Megj. 1: A hûtést addig kell folytatni, amíg a szerszám hõmérséklete a 25°C-ot eléri. Megj. 2: A nagy szívósság elérése érdekében a hûtési sebesség a magban legalább 10°C/Sek kell legyen. Ez az ausztenitesítési hõmérsékletrõl kb. 540°C -ig történõ hûtésre érvényes. A hõmérséklet kiegyenlítõdés után a mag és a
Méretváltozások edzés és megeresztés után. Hõkezelés: ausztenittesítési hõmérséklet 1050–1130°C, 3 x 1 óra megeresztés 560°C -on. Próbatest: 80 x 80 x 80 mm és 100 x 100 x 25 mm. Méretváltozások: növekedés hossz-, szélesség- és vastagság irányban: +0,03% bis +0,13%.
5
VANADIS 60
Javasolt forgácsolási paraméterek
FÚRÁS Spirálfúró gyorsacélból
Az alábbi forgácsolási adatok irányértékek, melyeket a mindenkori helyi adottságokhoz kell igazítani.
ESZTERGÁLÁS Esztergálás keményfémmel Forgácsolásiparaméterek
Nagyolás
Forgácsolásisebesség (v c) m/perc Elõtolás (f) mm/f Fogás mm
Simítás
Esztergálás gyorsacéllal Simítás
Forgácsolásisebesség (v c) m/perc
– 5 5–10 10–15 15–20
5–10* 5–10* 5–10* 5–10*
Elõtolás (f) mm/f 0,05–0,15 0,15–0,25 0,25–0,35 0,35–0,40
* TiCN-bevonatos gyorsacélra vc =10–15 m/perc.
Keményfém fúró 60–90
90–110
0,20–0,40
0,05–0,20
Fúró típus
8 0,05–0,30
(a p) 2–4
Megmunkálásicsoport ISO
Fúróátmérõ mm
0,05–2
P10–P20*
Hûtõcsatornás fúró Tömörkeményfém keményfém éllel 1)
Forgácsolásiparaméterek
Váltó lapkás fúró
Forgácsolásisebesség (vc) m/perc
80–100
30
25
0,08–0,14 2)
0,10–0,15 2)
0,10–0,20 2)
0,5–3
P10*
–
* Bevonatos keményfém javasolt, pl. Sandvik Coromant 4015 vagy SECO TP100.
Elõtolás (f) mm/f 1)
MARÁS
Hûtõcsatornás fúró beforrasztott keményfém lapkával. Függ a fúró átmérõjétõl.
2)
Sík- és sarokmarás Marás keményfémmel Forgácsolásiparaméterek Forgácsolásisebesség (v c) m/perc Elõtolás (f z) mm/fog Fogás (ap) mm Megmunkálásicsoport ISO
Nagyolás
Simítás
40–60 0,20–0,30
Marás gyorsacélmaróval Simítás
60–80 0,10–0,20
2–4 K15*
Általános köszörûkorong ajánlások az alábbi táblázatban találhatók. További információkat tartalmaz az Uddeholm kiadvány ,,Szerszámacélok köszörülése”.
8 0,10
1–2
1–2
K15*
KÖSZÖRÜLÉS
Köszörülési eljárás
lágyított
Síkköszörülés
A46 HV
B107 R75 B3 1) 3SG 46 GVS 2) C 46 GV
Homlokköszörülés (Szegmens)
A 24 GV
3SG 36 FVSPF 2) A46HFV
Palástköszörülés
A 60 JV
B126 R75 B3 1) 5SG 70 IVS 2) C 60 IV
Furatköszörülés
A 46 JV
B107 R75 B3 1) 3SG 60 JVS2) C 60 HV
–
* Bevonatos keményfém javasolt, pl. Sandvik Coromant GC 3015 vagy SECO T15M.
Szármarás Maró típusa Maró Váltólapkás
Forgácsolásiparaméterek
Tömörkeményfém
Forgácsolásisebesség (vc) m/perc
30–35
40–60
10–15
Elõtolás (f z) mm/fog
0,01–0,20 1)
0,06–0,201)
0,01–0,30 1)
P25
–
Megmunkálási csoport ISO
gyorsaacélból
Profilköszörülés
1)
2)
K20
Bevonatos keményfém
6
2)
1)
Függ a radiális fogásmélységtõl és a maró átmérõjétõl.
2)
TiCN-bevonatos gyorsacél.
A 100 LV
edzett
B107 R100 1)V 5SG 80 JVS2) C 120 HV
Erre a feladatra, ha lehetséges, CBN-korongot alkalmazzunk. A Norton Co. terméke.
VANADIS 60
Szikraforgácsoló megmunkálás Ha az acélt edzett és megeresztett állapotban szikraforgácsolni kell, a megmunkálást simító mûvelettel (azaz alacsony áramerõsséggel és magas frekvenciával) kell befejezni. Az optimális szerszámteljesítmény elérése érdekében a szikraforgácsolt felületet csiszolni/polírozni kell. Végezetül a szerszámot ismételten meg kell ereszteni 535°C -on.
Relatív összehasonlítás Uddeholm hidegmunkaacélok ANYAGTULAJDONSÁGOK ÉS TÖNKREMENETELI MECHANIZMUSSAL SZEMBENI ELLENÁLLÁS
Uddeholm ARNE
W.-Nr.
Forgácsol- KöszörülKeménység hatóság hetõség
Méretstabilitás
Abrazív kopás
Adhäsiver kopás
Kipattogzás/ törés
Alakváltozás
1.2510
CALMAX
Spec.
RIGOR
1.2363
SVERKER 21
1.2379
SVERKER 3
(1.2436)
VANADIS 4
Spec. PM
VANADIS 10
Spec. PM
VANADIS 23
1.3344 PM
VANADIS 30 ³1.3207 PM VANADIS 60 ³1.3241 PM
7
