SZERSZÁMACÉL ISMERTETÕ VANADIS 1 SuperClean Nagy kopásállóságú porkohászati (PM) hidegmunkaacél Überall, wo Werkzeuge hergestellt und verwendet werden
Mértékadó szerszámacéltulajdonságok NAGY SZERSZÁMTELJESÍTMÉNYHEZ Korrekt keménység értékek az alkalmazáshoz Nagy kopásállóság Jó szívósság, az idõelõtti szerszám tönkremenetel (Kipattogzás/Repedés) elkerülése érdekében. A nagy kopásállóság gyakran alacsony szívóssággal párosul és fordítva. Az optimális szerszámteljesítményhez sok esetben mind a nagy kopásállóság, mind a nagy szívósság biztosítása szükséges. A VANADIS 1 egy porkohászati úton elõállított hidegmunkaacél, mely az extrém magas kopásállóság és a jó szívósság kombinációjával biztosítja a nagy szerszámteljesítményt. GAZDASÁGOSABB SZERSZÁMGYÁRTÁSHOZ Forgácsolhatóság Hõkezelés Mérettartósság hõkezelés során Felületkezelés. A szerszámok gyártása erõsen ötvözött szerszámacélból gyakran gondot okozhat a nehéz forgácsolás és hõkezelés miatt, összehasonlítva a gyengén ötvözött szerszámacélokkal. Ez természetesen növeli a gyártási költségeket. A gondosan kialakított vegyi összetételnek és a porkohászati gyártástechnológiának köszönhetõen a VANADIS 1 hasonló módon hõkezelhetõ, mint a W.-Nr. 1.2379, 1.28 és 1.2436 acélminõségek. A VANADIS 1 hõkezelése hasonló, mint a W.-Nr. 1.2379 minõségé. A mérettartósság edzés és megeresztés során igen nagy elõny. Ez lényegesen jobb, mint a hagyományosan gyártott, nagyteljesítményû szerszámacélok esetén. Ez azt jelenti, hogy a VANADIS 1 különösen alkalmas CVD-bevonatok készítésére. Alkalmazási területek A VANADIS 1 különösen alkalmas olyan szerszámokhoz, ahol a nagysorozatgyártásnál az abrazív kopás dominál. Az extrém magas kopásállóság és a jó szívósság azt jelenti, hogy a VANADIS 1 érdekes alternatíva olyan alkalmazások esetén, ahol a szerszám, mint pl. keményfém esetében kipattogzásra vagy repedésre hajlamos. Példák: Kivágás és alakítás Finomkivágás Trafo- és rotorlemezek kivágása Tömítések kivágása Mélyhúzás Hidegalakítás Papier és fólia vágó kések Porsajtolás Granulátorkések Extrudercsigák stb. Általános információk A VANADIS 1 egy Cr-Mo-V-ötvözésû acél, melynek jellemzõi: Extrém magas kopásállóság Nagy nyomószilárdság Igen jó átedzhetõség Jó szívósság Igen jó mérettartósság edzés és megeresztés során Jó megeresztésállóság. Össze- C Si Mn Cr Mo V tétel % 2,9 1,, 8, 1, 9,8 Szállításiállapot Színjelölés Lágyítva kb. 28 31 HB -re Zöld/ibolya Tulajdonságok Edzve és megeresztve 62 HRC-re. Hõmérséklet 2 C 2 C 4 C Sûrûség kg/m 3 7 4 Rugalmasságimodulus N/mm 2 234 Hõtágulásiegyüttható / C, 2 C-ra 1,9 x 1-6 11,7 x 1-6 Hõvezetésitényezõ W/m C 14 17 19 Fajhõ FIZIKAI TULAJDONSÁGOK J/kg C 46 2
ÜTÕMUNKA (SZÍVÓSSÁG) Átlagos ütõmunka értékek (szobahõmérsékleten) különbözõ megeresztési hõmérsékletekre. Próbatest: 7 x 1 x mm bemetszés nélkül. Edzési hõmérséklet: 12 C, levegõ hûtés, kétszer megeresztve. Hõkezelés LÁGYÍTÁS Az acélt oxidációtól védve 9 C-on hõntartani, ezután kemencében kb. 1 C /óra sebességgel 7 C-ig, végül levegõn hûteni. Ütõmunka, Joule 3 Keménység 3 2 2 1 1 Keménység HRC 6 4 2 3 4 6 C Megeresztési hõmérséklet (2h + 2h) KOPÁSÁLLÓSÁG Csap-tárcsa-vizsgálat. Tárcsa: SiC. VANADIS 1 = 62 HRC, W.-Nr. 1.2379 = 62 HRC. Súlyveszteség (mg/perc) 1 14 12 1 8 6 4 2 VANADIS 1 Ütõmunka W.-Nr. 1.2379 6 FESZÜLTSÉGMENTESÍTÉS A nagyoló megmunkálást követõen a szerszámot 6 C-on 2 órát hõntartani, majd lassan hûteni C-ig, végezetül szebad levegõn szobahõmérsékletre hûteni. A hõkezelés során az acélt dekarbonizációtól és oxidációtól védeni kell. EDZÉS Elõmelegítési hõméreéklet: 6 7 C Ausztenitesítési hõmérséklet: 12 11 C Hõntartás: 3 Min. Megjegyzés: Hõntartás = A szerszám tartózkodása az ausztenitesítési hõmérsékleten a hûtés megkezdéséig, miután a mag is elérte a kívánt hõmérsékletet. A 3 percnél rövidebb hõntartás keménységcsökkenést eredményezhet. Az ausztenitesítés során a szerszámot dekarbonizációtól és oxidációtól védeni kell. HÛTÉS Levegõ/Gáz Vákumkemence (Gáztúlnyomás 2 bar) Sófürdõ vagy fluidágy C-on Sófürdõ vagy fluidágy 2 3 C-on, a 3 C javasolható. Megj. 1: A szerszámot azonnal meg kell ereszteni, amikor a hõmérséklete az 7 C-ot elérte. Megj. 2: Az optimális szívósság elérése érdekében a hûtést a lehetõ leggyorsabban kell végezni. Figyelembe kell venni azonban, hogy az elhúzódás elfogadható mértékû maradjon. Megj. 3: > mm keresztmetszetek esetén a hõmérséklet kiegyenlítés sófürdõben, tovább hûteni fúvott levegõn. Tipikus alkalmazási terület VANADIS 1-re: Nagy sorozatok az elektronikai iparban. 3
Izotermikus lehûlési diagram Ausztenitesítési hõmérséklet 12 C. Hõntartás 3 perc. Hõmérséklet C 11 Austenitisierungstemperatur Austenitizing temperature: 12 C 1 Haltedauer Holding time: 3 3 Minuten min. 9 Ac 1f Ac 1s 8 7 Perlit Pearlite 6 4 3 M s Bainite 2 1 M f 1 1 1 1 1 1 S d 1 1 1 1 1 1 Sekunden Hõmér- Keménység séklet Idõ HV1 C óra (ca.) 8 4, 297 7 18 18 32 7 1,1 3 67 22 22 34 6 44 423 6 23 23 23 44 44 89 42 61 61 89 4 22, 89 3 1 1 88 32 3, 71 3 7 642 2 22 22 673 1 1 1 1 Minuten 1 1 1 Stunden Folyamatos lehûlési diagram Ausztenitesítési hõmérséklet 12 16 C. Hõntartás 3 perc. Hõmérséklet C 11 1 Austenitizing Austenitisierungstemperatur temperature 12 C(187 F) Holding Haltedauer time 3 3 Minuten min. 9 8 Karbide Carbides Pearlite Perlit AAc c1f1f AAc c 1s 1s 7 6 Keménys. T 8 Kurve HV 1 (Sek.) 4 3 2 1 M s Martensite M f 1 2 3 4 Bainite 6 7 8 9 1 89 3,8 2 878 1 3 818 232 4 86 481 731 69 6 63 1389 7 9 2318 8 32 4633 9 311 6947 1 1 1 1 1 1 1 Sekunden 1 1 1 1 Minuten 1 1 1 Stunden 4
A keménység, szemcsenagyság és a maradék ausztenit változása az ausztenitesítési hõmérséklet függvényében. Hõntartás 3 perc. Hûtés levegõn. Keménység HRC 7 68 66 64 62 6 8 6 Keménység Maradék ausztenit MEGERESZTÉS Maradék ausztenit % 2 97 1 12 1 17 C Ausztenitesítési hõmérséklet A megeresztési hõmérséklet a kívánt keménység alapján a megeresztési diagramból vehetõ ki. Kétszeri megeresztés szükséges közbensõ hûtéssel Szobahõmérsékletre. A legalacsonyabb megeresztési hõmérséklet 18 C. Hõntartás legalább 2 óra. 11 C vagy efeletti edzési hõmérséklet esetén legalább 2 C megeresztési hõmérséklet javasolt, hogy a maradék ausztenit mennyisége csökkenjen. 1 1 Méretváltozás %,1,8,6 MÉRETVÁLTOZÁS MEGERESZTÉS UTÁN Próba: kocka 6 x 6 x 6 mm Ausztenitesítési hõmérséklet 98 C 12 C 16 C 178 F 98 C 12 C 187 F 194 F 16 C,4,2, Megeresztés nélkül 2 C C Megeresztési hõmérséklet Próba: lapos 12 x 12 x 2 mm Méretváltozás %,1,8,6,4,2, Megeresztés nélkül 2 C C Megeresztési hõmérséklet Megeresztési diagram Keménység HRC Maradék ausztenit % 7 68 Ausztenitesítési hõmérséklet 11 C 66 16 C 64 62 6 12 C MÉLYHÛTÉSES EDZÉS Azok az alkatrészek, amelyeknél a maximális méretstabilitás szükséges, az alábbiak szerint mélyhûtéses edzésnek vethetõk alá: Közvetlenül a lehûtést követõen az alkatrész 7 tõl 8 C-ig mélyhûthetõ Hõntartási idõ 1 3 óra ezután megereszthetõ vagy öregíthetõ. A mélyhûtéses edzés hatására a keménység 8 6 4 1 Maradék ausztenit 16 C 2 3 4 6 Anlaßtemperatur C Tipikus alkalmazási példa VANADIS 1 -re: Szerszám elektronikai szalagok kivágásához.
kb. ~1 HRC-vel nõ. Bonyolult alkatrészeknél ezt a kezelést a repedésveszély miatt lehetõség szerint el kell kerülni. NITRIDÁLÁS Nitridálás hatására kemény, kopásálló kéreg jön létre, amely egyben a hidegfelhegedési veszélyt is csökkenti. A VANADIS 1 megeresztése magas hõmérsékleten, általában 2 C-on történik. Az alkalmazott nitridálási hõmérséklet ezért az 2 C-ot nem lépheti túl. Ionnitridálást elõnyben kell részesíteni. A felületi keménység a nitridálás után kb. 12 HV,2 kg Az elérendõ kéregvastagságot a felhasználás határozza meg. Ajánlások a forgácsoló megmunkáláshoz Az alábbi forgácsolási adatok irányértéknek tekintendõk és a mindenkori helyi sajátosságokhoz kell igazítani azokat. Forgácsolásiparameterek ESZTERGÁLÁS Nagyolás Simítás Esztergálás Keményfém Keményfém Gyorsacél (v c) m/min. 4 7 7 13 1 Elõtolás (f) mm/f,3,6,3,3 Fogás (a p ) mm 2 6 2 2 Megmunkálásicsoport ISO K1* K1* * Egy kopásálló Al 2 3 bevonatos keményfém ajánlott, pl. Sandvik Coromant GC 31 vagy SECO TP. FÚRÁS Spirálfúró gyorsacélból Fúró- Forgácsolásiátmérõ sebesség (v c ) Elõtolás (f) mm m/min. mm/f 8*,8,2 1 8*,2,3 1 1 8*,3,3 1 2 8*,3,4 * Bevonatos gyorsacélra v c ³1 m/min. Keményfém fúró Hûtõcsatornás fúró Forgácsolási- Váltólapkás- Tömör- keményfémparaméterek fúró keményfém éllel (v c ) m/min. 8 13 3 2 Elõtolás (f) mm/f,,2 2),1,2 2),1,2 2) Hûtõcsatornás fúró beforrasztott keményfém lapkával. 2) Függ a fúróátmérõtõl. MARÁS Fúró típusa Sík- és sarokmarás Marás keményfémmel Marás Forgácsolásiparameterek Nagyolás Simítás Gyorsacéllal (v c ) m/min. 4 8 8 11 8 Elõtolás (f z ) mm/fog,2,4,1,2,1 Fogás (a p ) mm 2 2 2 Megmunkálásicsoport ISO K1* K1* * Kopásálló bevonat Al 2 3 -al ellátott keményfém fúró ajánlott, pl. Sandvik Coromant GC 31 vagy SECO T1M. Szármarás Maró típusa Maró Forgácsolási- tömör- váltólapkával Gyorsacél parameterek keményfém (v c ) m/min. 2 8 8 Elõtolás (f z ) mm/fog,3,2 2),8,2 2),,3 2) Megmunkálásicsoport ISO K 2 K 1 3) Bevonatos gyorsacél szármaróra v c ³1 m/min. 2) Függ a radiális fogásmélységtõl és a maró átmérõtõl. 3) Egy kopásálló Al 2O 3 -bevonatos keményfém javasolt. 6
KÖSZÖRÜLÉS A köszörûkorongokra vonatkozó általános ajánlások az alábbi táblázatban találhatók. További információk az Uddeholm Szerszámacélok köszörülése címû kiadványból nyerhetõk. Köszörülési eljárás lágyított edzett Síkköszörülés A46 HV B17 R7 B3 3SG 46 GVS 2) C 46 GV Homlokköszörülés A24 GV 3SG 46 FVSPF 2) (Szegmens) A 46 FV Palástköszörülés A46 LV B126 R7 B3 SG 7 IVS 2) C 6 IV Furatköszörülés A46 JV B17 R7 B3 3SG 6 JVS 2) C 6 HV Profilköszörülés A1 LV B17 R1 V SG 8 JVS 2) C 12 HV Ezekhez az alklamazásokhoz, ha lehetséges, CBNkorongokat kell alkalmazni. 2) Köszörûkorong a Norton Co. terméke Szikraforgácsoló megmunkálás Ha az acél edzett és megeresztett állapotban szikraforgácsolásra kerül, a mûveletet egy simítással kell befejezni (azaz alacsony áramerõsség, magas frekvencia). Az optimális szerszámteljesítmény érdekében a szikraforgácsolt felületet csiszolni/polírozni kell. Végezetül a szerszámot ismételten meg kell e- reszteni kb. 2 C-al az utolsó megeresztési hõmérséklet alatt. Nagy keresztmetszetek vagy bonyolult alkatrészek huzalszikrázása esetén a VANADIS 1 -et C feletti hõmérsékleten kell megereszteni. Relatív összehasonlítás Uddeholm hidegmunkaacélok ANYAGTULAJDONSÁGOK TÖNKREMENETELI MECHANIZMUSOKKAL SZEMBENI ELLENÁLLÁS Forgácsolhatóság Uddeholm W.-Nr. Keménység Köszörülhetõség Méretstabilitás Abrasiv kopás Adhezív kopás Alakváltozás Kipattogzás/ törés ARNE CALMAX RIGOR SVERKER 21 SVERKER 3 VANADIS 4 VANADIS 1 VANADIS 23 1.21 Spec. 1.2363 1.2379 (1.2436) Spec. PM Spec. PM 1.3344 PM 7