1
VANCRON 40 2
Rozhodující vlastnosti nástrojových ocelí pro: OPTIMÁLNÍ VÝKON NÁSTROJŮ V mnoha aplikacích nástrojových ocelí pro práci za studena vyžadujeme povlakování povrchu, jako prevenci proti nalepování částic a adhezivnímu opotřebení. Dále je důležité dosáhnout správné tvrdosti při zachování dostatečné tažnosti a houževnatosti, tak aby se předešlo vylamování a vzniku trhlin. VANCRON 40 je dusíkem sycená nástrojová ocel vyrobená technologií práškové metalurgie, která nabízí vynikající kombinaci houževnatosti a odolnosti proti adhezivnímu opotřebení. Obrobitelnost Brousitelnost Tepelné zpracování VÝROBU NÁSTROJŮ Rozměrová stabilita při kalení Povrchové úpravy Obrábění vysokolegovaných ocelí bývá často technickým problémem a zároveň narůstají náklady. Práškovou metalurgií vyrobený VANCRON 40 řeší tento problém, neboť jeho obrobitelnost v dodávaném stavu je podobná konvenčním ocelím. Rovněž rozměrová stabilita při tepelném zpracování je vyhovující a srovnatelná s klasicky vyráběnými nástrojovými materiály. VANCRON 40 je vyvinut tak, že nemusí být povlakován protože obsahuje ve své matrici nitridy vanadia, tím je zaručeno nízké tření a odolnost proti adhezi. POUŽITÍ VANCRON 40 je ocel pro práci za studena s vynikající odolností proti adhezi a nalepování částic zpracovaného materiálu. Tyto vlastnosti činí materiál vhodný pro těžké provozy a velké výrobní série, tam kde jsou nezbytné povlakované nástroje: Typické příklady: Stříhání a tváření Přesné stříhání Protlačování za studena Hluboké tažení Lisování prášků Náhrada za povlakované nástroje Náhrada za tvrdokovy a Ferro-TiC (které jsou užívány jako prevence proti nalepování částic) Charakteristika VANCRON 40 je Cr-Mo-W-V-N slitinová ocel vyrobená práškovou metalurgií, s následujícími vlastnostmi: vysoká odolnost proti adhezívnímu opotřebení vysoká odolnost proti nalepování částic dobrá odolnost proti vylamování a vzniku trhlin vysoká pevnost v tlaku dobrá prokalitelnost dobrá rozměrová stabilita během kalení velmi dobrá odolnost proti popouštěcí křehkosti snadné obrábění elektro-erozívní obrábění Chemické složení % C 1,1 N 1,8 Si 0,5 Mn 0,4 Cr 4,5 Mo 3,2 W 3,7 V 8,5 Označení dle normy Není Dodávaný stav Žíháno na měkko cca 300 HB Barevné ozn. zlatá / tmavě modrá 3
Vlastnosti FYZIKÁLNÍ VLASTNOSTI Kaleno a popuštěno na 61 HRc Teplota 20 C 200 C 400 C Měrná hmotnost kg/m 3 7 700 Modul pružnosti N/mm 2 209 000 201 500 195 000 Součinitel teplotní roztažnosti C od 20 C Tepelná vodivost W/m C 11,1 x 10-6 11,9 x 10-6 21±2 25±0,5 Měrné teplo j/kg C 460 Tvrdost HRc 58 60 62 64 PEVNOST V TLAKU Mez kluzu v tlaku R c0,2 (MPa) 2250 2500 2800 3100 RÁZOVÁ PEVNOST Srovnání pro VANADIS 6, VANCRON 40, VANADIS 10 a AISI D2. 40 30 20 Rázová pevnost J (vzorek bez vrubu) 60 HRc Tepelné zpracování ŽÍHÁNÍ NA MĚKKO Ocel prohřát na 900 C a pomalu ochlazovat v peci rychlostí 10 C za hodinu až na 650 C a potom volně ochladit na vzduchu. ŽÍHÁNÍ NA SNÍŽENÍ VNITŘNÍHO PNUTÍ Po hrubém opracování nástroj prohřát na 600-700 C a na této teplotě držet 2 hodiny. Potom pomalu ochladit v peci na 500 C a nakonec ochladit volně na vzduchu. KALENÍ Kalitelnost VANCRONu 40 je srovnatelná s VANADISem 23. Prokalitelnost je zabezpečena, ja v solné lázni, tak ve vakuové peci. Předehřev ve dvou stupních: 600-650 C + 850-900 C Austenitizační teplota: 1000-1100 C, podle požadované konečné tvrdosti, obvykle 1020 C Výdrž: 30 min. (10 min. při 1100 C) Chraňte díly proti oduhličení a oxidaci během kalení. VANCRON 40 může být zpracován na široký rozsah tvrdostí. K dosažení tvrdosti mezi 58-65 HRc volíme teplotu austenitizace v rozmezí 950-1100 C. Při kalení z teploty a následného popouštění na 560 C 3 x 1 h dosáhneme tvrdosti přibližně 62 HRc. Doporučujeme kalit na vyšší teploty a případnou vyšší tvrdost snížíme opakovaným popouštěním. 10 VANADIS 6 VANCRON 40 VANADIS 10 AISI D2 4
OCHLAZOVACÍ PROSTŘEDÍ Vakuová pec (plyn s vysokou rychlostí a přetlakem 2-5 barů) Solná lázeň při cca 550 C Tlakový vzduch/plyn Pozn.1: Kalení musí pokračovat dokud teplota nástroje nedosáhne přibližně 50 C. Potom musí následovat ihned popuštění. Pozn.2: Pro použití, kde se vyžaduje maximální houževnatost, je nutné ochlazovat v solné lázni, nebo ve vakuové peci s dostatečným přetlakem plynu. POPOUŠTĚNÍ Pro použití za studena popouštět při teplotě 560 C, popouštět 3 x po 1 hodině s meziochlazením na teplotu okolí. Po tomto procesu podíl zbytkového austenitu nepřesahuje 3%. ROZMĚROVÉ ZMĚNY Rozměrové změny po kalení a popouštění. Tepelné zpracování: austenitizace 950-1100 C/30 min. a popouštění 3 x 1 h na 560 C. Vzorek: 50 x 50 x 50 mm a 100 x 40 x 20 mm Rozměrové změny: růst na délku, šířku a tloušťku: +0,04% až +0,2% ZMRAZOVÁNÍ POVRCHOVÉ ÚPRAVY Některé nástroje z ocelí pro práci za studena se povrchově upravují z důvodu snížení tření a získání větší odolnosti proti opotřebení. Nejčastěji používané úpravy jsou nitridování a povrchové povlakování vrstvou odolnou proti opotřebení metodou PVD nebo CVD. VANCRON 40 běžně není nutno povlakovat nebo nitridovat. Přesto je to možné podobně jako u PM ocelí. NITRIDOVÁNÍ Krátké ponoření do speciální solné lázně vytvoří difusní vrstvu 2-20 µm. Vrstva snižuje tření což přináší výhody u razníků a podobných nástrojů. PVD Fyzikální způsob (PVD) je metoda aplikování ochranné vrstvy za účelem zvýšení odolnosti proti opotřebení při teplotách mezi 200-500 C. VANCRON 40 je popouštěn při vysoké teplotě 560 C, čili zde není riziko rozměrových změn během tvorby PVD vrstvy. CVD Chemické způsob (CVD) je aplikace povrchové vrstvy odolné proti opotřebení při teplotách okolo 1000 C. Je doporučeno, aby nástroj byl odděleně zakalen a popuštěn ve vakuové peci po této povrchové úpravě. 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. Zmrazování vede ke snížení zbytkového austenitu toto vede ke zvýšení tvrdosti o cca 1 HRc v porovnání s nezmrazenými nástroji. Pro nejvyšší požadavky na rozměrovou stabilitu doporučujeme zmrazit do tekutého dusíku po kalení a každém popouštění. 5
Doporučené údaje pro obrábění Následující údaje jsou pouze orientační a musí být přizpůsobeny místním podmínkám. Obrobitelnost VANRONu 40 je podobná jako obrobitelnost materiálu VANADIS 23. obrábění Stav při dodávce: žíhano na měkko cca 300 HB. SOUSTRUŽENÍ Soustružení s tvrdokovem obrábění hrubování na čisto Rychlořezná ocel mm/u Obráběcí skupina ISO monolitní, ze slinutého karbidu Druh frézy fréza s vyměnitelnou břitovou rychlořezná destičkou ocel 45-50 90-110 5 8 1) 0,01 0,20 2) 0,06 0,20 2) 0,01 0,30 2) K15 3) 1) Potažená stopková fréza z rychlořezné oceli v c ~14-18 m/min 2) Závisle na radialní hloubce řezu a na průměru frézy 3) Opotřebení odolný povlak Al 2 O 3 mm/u Hloubka řezu (a P ) mm Obráběcí skupina ISO 110-160 0,2 0,4 2 4 K20* povlakováno * Použít opotřebení odolný povlak Al 2 O 3 160-210 0,05 0,2 0,5 2 K15* povlakováno, keramika FRÉZOVÁNÍ Rovinné a tvarové frézování 12-15 0,05 0,3 0,5 3 Frézování s tvrdokovem Průměr vrtáku Ø mm 5 5 10 10 15 15 20 VRTÁNÍ Spirálový vrták z rychlořezné oceli (v c ) m/min. 1) Povlakovaná rychlořezná ocel v c ~16-18 m/min Vrták z tvrdokovu Druh vrtáku mm/ot. 0,05 0,10 0,10 0,20 0,20 0,25 0,25 0,35 Posuv (f z ) mm/zub Hloubka řezu (a P ) mm Obráběcí skupina ISO hrubování 80-130 130-160 0,2 0,4 0,1 0,2 2 4 2 K20* K15* potažený tvrdokov hlazení potažený tvrdokov nebo Cermet mm/u Vrták s vyměnitelnými destičkami 120-150 0,05 0,15 2) 60-80 0,10 0,25 2) 30-40 0,15 0,25 2) 1) Vrták s chladícím kanálem a s navařeným karbidovým břitem 2) Závisle na průměru vrtáku BROUŠENÍ Monolitní vrták ze slinutého karbidu Vrták s pájeným karbidovým břitem 1) Více informací naleznete v příručce Uddeholm: Broušení nástrojových ocelí. Způsob broušení Rovinné broušení (Rovinný br. kotouč) Rovinné broušení (Segment. br. kotouč) Broušení dokulata Vnitřní broušení Tvarové broušení Doporučení pro brousící kotouče Doporučený brousící kotouč žiháno na měkko kaleno A 46 HV A 36 GV A 60 KV A 60 JV A 100 IV A 46 HV A 46 GV A 60 KV A 60 IV A 100 JV 6
Elektro-jiskrové 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 535 C. Další informace Prosím kontaktujte místní pobočku Uddeholm, kde vám poskytnou další informace o výběru, tepelném zpracování a dostupném rozměrovém sortimentu ná-strojových ocelí Uddeholm. 7