1
VANADIS 10 Super Clean 2
Charakteristika VANADIS 10 je Cr-Mo-V legovaná prášková ocel, pro kterou jsou charakteristické tyto vlastnosti: Extrémně vysoká odolnost proti opotřebení Vysoká pevnost v tlaku Velmi dobrá prokalitelnost Dobrá houževnatost Velmi dobrá rozměrová stálost po kalení a popouštění Dobrá odolnost proti popouštění Chemické složení C 2,9 Si 1,0 Mn 0,5 Dodávaný stav Použití Cr 8,0 Mo 1,5 Měkce žíhané, cca 280-310 HB V 9,8 VANADIS 10 je součástí koncepce SUPER CLEAN nástrojových ocelí pro práci za studena. Svým profilem vlastností je vhodná pro vysokovýkonné nástroje a velké série, kde je dominantním problémem abrazivní opotřebení. VANADIS 10 je rovněž výbornou alternativou pro nástroje z materiálů jako např. tvrdokov, které jsou náchylné k vylamování hran nebo ke vzniku trhlin. Příklady: Stříhání a tváření Přesné stříhání Stříhání trafo-, rotor-, a statorových plechů Stříhání těsnění Hluboké tažení Tváření za studena Nože na papír a fólii Lisování prášků Granulovací nože Extruzní šneky apod. Vlastnosti FYZIKÁLNÍ HODNOTY Kaleno a popuštěno na 62 HRC Teplota 20 C 200 C 400 C Měrná hmotnost 7 400 kg/m 3 Modul pružnosti 234 000 N/mm 2 Součinitel tepelné roztažnosti C od 20 C Tepelná vodivost W/m. C Měrné teplo J/kg C 10,9 x 10-6 11,7 x 10-6 14 17 19 460 RÁZOVÁ PEVNOST Pokojová teplota. Vzorek: 7 x 10 x 55 mm bez vrubu. Zakalené na 1020 C. Ochlazené na vzduchu. Dvakrát popuštěné. 3
ODOLNOST PROTI OPOTŘEBENÍ OCHLAZOVACÍ PROSTŘEDÍ Tlakový vzduch/plyn Vakuová pec (přetlak plynu 2-5 barů) Solná lázeň anebo fluidní způsob 500-550 C Solná lázeň anebo fluidní způsob 200-350 C Pozn.1: Ihned po dosažení teploty 50-70 C začít s popouštěním. Pozn.2: Pro dosažení optimálních vlastností ochlazovat co nejvyšší rychlostí, přičemž by deformace měla zůstat na přijatelné úrovni. Pozn.3: Průřezy nad 50 mm by měly být ochlazovány dostatečným přetlakem plynu a rychlostí. Pomalé ochlazení volně na vzduchu způsobí ztrátu tvrdosti. Tvrdost a zbytkový austenit jako funkce austenitizační teploty Výdrž 30min. Vzduchové chlazení. VANADIS 10 = 62 HRC, D2 = 62 HRC Tepelné zpracování ŽÍHÁNÍ NA MĚKKO Ocel prohřát na 900 C, pomalu ochlazovat v peci rychlostí 10 C za hodinu až na 750 C a potom volně ochladit na vzduchu. ŽÍHÁNÍ NA SNÍŽENÍ VNITŘNÍHO PNUTÍ 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 ochladit volně na vzduchu. Předehřev: 600-700 C KALENÍ Austenitizační teplota: 1020-1100 C Výdrž: 30 min. Výdrž-doba na austenitizační teplotě od okamžiku, kdy nástroj dosáhl austenitizační teplotu v celém průřezu Výdrž kratší než 30 minut vede ke ztrátě tvrdosti. Chrantě díly proti oduhličení a oxidaci během kalení. 4
POPOUŠTĚNÍ Popouštěcí teplotu volit podle požadované tvrdosti z popouštěcího diagramu. Popouštět 2x na min. 180 C s meziochlazením na pokojovou teplotu. Výdrž 1h/20 mm tloušťky, minimálně však 2h. Při kalící teplotě nad 1100 C se doporučuje popouštět minimálně na 525 C, aby se snížil obsah zbytkového austenitu. Popouštěcí diagram ROZMĚROVÉ ZMĚNY PO KALENÍ A POPOUŠTĚNÍ Vzorek: 65 x 65 x 65 mm ZMRAZOVÁNÍ Kusy s požadavkem maximální rozměrové stability by měli projít zmrazením a to následovně: Ihned po kalení by nástroj měl být ochlazen na teplotu 70 C až 80 C s výdrží 1-3 hodiny, s následným popouštěním nebo stárnutím. Zmrazování zvýší tvrdost o ~1 HRC. Vyhýbat se složitým tvarům vzhledem k riziku prasknutí. NITRIDOVÁNÍ Nitridování vytvoří tvrdou povrchovou vrstvu, která je velmi odolná vůči opotřebení a obrušování. VANADIS 10 je normálně popouštěn při vysoké teplotě okolo 525 C. To znamená, že nitridační teplota by neměla překročit 500-525 C. Iontové nitridování na teplotu pod popouštěcí teplotu je preferováno. Povrchová tvrdost po nitridování je cca 1250 HV 0,2kg. Tloušťka vrstvy by měla být volena podle dané aplikace. 5
Austenitizační teplota: 1020ºC. Výdrž: 30 min. IRA diagram isoterm. teplota C 800 750 700 675 650 600 500 425 400 350 325 300 250 čas hodiny 4,5 18 1,1 22 4 23 44 61 22,5 15 3,5 7 22 tvrdost HV 10 297 302 350 354 423 523 858 715 642 673 Austenitizační teplota: 1060ºC. Výdrž: 30 min. ARA diagram Ochlazovací křivka č. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 tvrdost HV 10 878 818 806 731 635 509 325 311 T 800-500 (sec) 3,8 10 232 481 695 1389 2318 4633 6947 6
Elektro-erozivní obrábění Jestliže se tento způsob obrábění aplikuje na nástroji v kaleném a popuštěném stavu, je vhodné končit při nízkém proudu a vysoké frekvenci. Pro optimální vlastnosti by ovlivněný povrch měl být odbroušen/odleštěn a nástroj popuštěn na teplotu o 25 o C nižší než byla původní teplota popouštění. U velkých rozměrů, nebo složitějších tvarů nástroj popustit na teplotu nad 500 o C. 7