SZERSZÁMACÉL ISMERTETÕ VANADIS 60 SuperClean Co-ötvözésû nagyteljesítményû PM (porkohászati) gyorsacél Überall, wo Werkzeuge hergestellt und verwendet werden
Alkalmazásiterületek A VANADIS 60 egy erõsen ötvözött, nagyteljesítményû porkohászati (PM) gyorsacél, mely Co ötvözõt tartalmaz. 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. Össze- C Cr Mo W V Co tétel % 2,3 4,2 7,0 6,5 6,5 10,5 Összehasonlító Szabvány W.-Nr. ~1.3241 Szállításiállapot Színjelzés Lágyítva max. 340 HB -re Arany A VANADIS 60 egy szuper-erõsen ötvözött gyorsacél magas kobalt- és vanádiumtartalommal, amit porkohászati technológiával állítanak elõ. Tulajdonságok FIZIKAI TULAJDONSÁGOK Hõmérséklet 20 C 400 C 600 C Sûrûs., kg/m 3 ( 7960 7860 7810 Rugalmasságimodulus kn/mm 2 ( 250 222 200 Hõtágulásiegyüttható / C 20 C-ra ( 10,6 x 10-6 11,1 x 10-6 Hõvezetési tényezõ W/m C ( 24 28 27 Fajhõ SPECIÁLIS TULAJDONSÁGOK 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. J/kg C ( 420 510 600 ( = Lágyított állapotra. ( = 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
Feszültség kn/mm 2 6,0 5,0 Rmb HRC HRC 70 65 EDZÉS Elõmelegítési hõmérséklet:450 500 C és 850 900 C. Ausztenitesítési hõmérséklet: 1100 1180 C, a kívánt munkakeménységnek megfelelõen az alábbi diagramból határozható meg. 4,0 3,0 Reb 60 55 Az ausztenitesítés során a szerszámot a dekarbonizációtól és oxidációtól védeni kell. 950 1000 1050 1100 1150 1200 1250 Ausztenitesítési hõmérséklet, C Keménység háromszori egyórás, 560 C-on történt megeresztés után. Végkeménység HRC VANADIS 60 melegkeménysége HRC 68 66 MELEGKEMÉNYSÉG Ausztenitesítési hõmérséklet 1180 C HV10 1000 900 70 68 66 64 62 960 980 1000 1020 1040 1060 1080 1100 1120 1140 1160 1180 Ausztenitesítési hõmérséklet C 64 1100 C 800 Keménység különbözõ ausztenitiesítési hõmérsékleten, megeresztés 3x1 órás hõntartással 560 C-on. (±1 HRC). 60 700 600 0 200 400 600 Vizsgálati hõmérséklet C HRC C 62 960 64 1000 66 1070 68 1150 69 1180 Hõkezelés LÁGYÍTÁS Az acélt oxidációtól védve 850 900 C-on hõntartjuk. Ezután kemencében kb. 10 C/óra sebességgel 700 C-ig végül levegõn hûtjük. Javasolt hõntartási idõ Hõntartás* perc. 15 10 5 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. 0 1000 1050 1100 1150 C Ausztenitesítési hõmérséklet * ) Hõntartás = Az ausztenitesítési hõmérsékleten töltött idõ, miután a mag is elérte a kívánt hõmérsékletet, a hûtési folyamat megkezdéséig. 4
Folyamatos lehûlési diagram (CCT). Ausztenitesítési hõmérséklet 1150 C. Hõntartás 10 perc. C 1200 1100 Austenitisierungstemperatur 1150 C Haltedauer 10 Min. 1000 A c 1f 900 800 700 Karbide Pearlit = 895 C Ac 1s = 845 C 600 500 400 300 200 Bainit M s Martensit 1 2 3 4 5 6 7 100 1 10 100 1 000 10 000 100 000 Sekunden Kem. T 800 500 Görbe Hv 10 (Sek.) 1 946 1 2 946 28 3 946 140 4 772 630 5 620 1390 6 498 3205 7 450 5215 1 10 100 1 000 Minuten 1 10 100 Stunden 0,2 1,5 10 90 600 Luftabkühlung von Stäbe, Ø mm Teljes merítési idõ sófürdõben kétszeri elõmelegítés után 450 C és 850 C -on. Idõtartam, perc. 40 30 20 10 0 0 20 40 60 80 100 120 140 Falvastagság, mm HÛTÉS 1000 C 1050 C 1100 C 1180 C 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 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 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 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
Javasolt forgácsolási paraméterek Az alábbi forgácsolási adatok irányértékek, melyeket a mindenkori helyi adottságokhoz kell igazítani. ESZTERGÁLÁS Esztergálás Esztergálás keményfémmel gyors- Forgácsolási- acéllal paraméterek Nagyolás Simítás Simítás (v c ) m/perc 60 90 90 110 8 Elõtolás (f) mm/f 0,20 0,40 0,05 0,20 0,05 0,30 Fogás (a p ) mm 2 4 0,05 2 0,5 3 Megmunkálásicsoport ISO P10 P20* P10* * Bevonatos keményfém javasolt, pl. Sandvik Coromant 4015 vagy SECO TP100. MARÁS Sík- és sarokmarás Marás Marás keményfémmel gyorsacél- Forgácsolási- maróval paraméterek Nagyolás Simítás Simítás (v c ) m/perc 40 60 60 80 8 Elõtolás (f z ) mm/fog 0,20 0,30 0,10 0,20 0,10 Fogás (a p ) mm 2 4 1 2 1 2 Megmunkálásicsoport ISO K15* K15* * Bevonatos keményfém javasolt, pl. Sandvik Coromant GC 3015 vagy SECO T15M. Szármarás Maró típusa Maró Forgácsolási- Tömör- Váltó- gyorsaparaméterek keményfém lapkás acélból (v c ) m/perc 30 35 40 60 10 15 Elõtolás (f z ) mm/fog 0,01 0,20 0,06 0,20 0,01 0,30 Megmunkálási csoport ISO K20 P25 Bevonatos keményfém Függ a radiális fogásmélységtõl és a maró átmérõjétõl. FÚRÁS Spirálfúró gyorsacélból Fúró- Forgácsolásiátmérõ sebesség (v c ) Elõtolás (f) mm m/perc mm/f 5 5 10* 0,05 0,15 5 10 5 10* 0,15 0,25 10 15 5 10* 0,25 0,35 15 20 5 10* 0,35 0,40 * TiCN-bevonatos gyorsacélra v c =10 15 m/perc. Keményfém fúró Fúró típus Általános köszörûkorong ajánlások az alábbi táblázatban találhatók. További információkat tartalmaz az Uddeholm kiadvány,,szerszámacélok köszörülése. Hûtõcsa- Váltó - tornás fúró Forgácsolási- lapkás Tömör- keményfém paraméterek fúró keményfém éllel (v c ) m/perc 80 100 30 25 Elõtolás (f) mm/f 0,08 0,14 0,10 0,15 0,10 0,20 Hûtõcsatornás fúró beforrasztott keményfém lapkával. Függ a fúró átmérõjétõl. KÖSZÖRÜLÉS Köszörülési eljárás lágyított edzett Síkköszörülés A46 HV B107 R75 B3 3SG 46 GVS C 46 GV Homlokköszörülés A 24 GV 3SG 36 FVSPF (Szegmens) A46HFV Palástköszörülés A 60 JV B126 R75 B3 5SG 70 IVS C 60 IV Furatköszörülés A 46 JV B107 R75 B3 3SG 60 JVS C 60 HV Profilköszörülés A 100 LV B107 R100 V 5SG 80 JVS C 120 HV Erre a feladatra, ha lehetséges, CBN-korongot alkalmazzunk. A Norton Co. terméke. TiCN-bevonatos gyorsacél. 6
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 W.-Nr. Méretstabilitás Abrazív kopás Adhäsiver kopás Forgácsolhatóság Keménység Köszörülhetõség Kipattogzás/ törés Alakváltozás ARNE 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