UDDEHOLM VANADIS 10. Työvälineteräksen kriittiset ominaisuudet. Yleistä. Ominaisuudet. Käyttökohteet. Työvälineen suorituskyvyn kannalta

Transkriptio

1 1 (6) Työvälineteräksen kriittiset ominaisuudet Työvälineen suorituskyvyn kannalta käyttökohteeseen soveltuva kovuus hyvä kulumiskestävyys hyvä sitkeys estämään työvälineen ennenaikainen rikkoutuminen Hyvä kulumiskestävyys yhdistetään usein heikkoon sitkeyteen ja päinvastoin. Monissa kohteissa vaaditaan kuitenkin samanaikaisesti sekä hyvää kulumiskestävyyttä että sitkeyttä. Uddeholm Vanadis 10 on jauhemetallurgisesti valmistettu kylmätyöteräs, jossa yhdistyvät sekä erinomainen kulumiskestävyys että sitkeys. Yleistä Uddeholm Vanadis 10 on kromi/molybdeeni/vanadiini -seosteinen jauheteräs, jolle on tunnusomaista: erittäin hyvä abrasiivinen kulumiskestävyys suuri puristuslujuus erittäin hyvä läpikarkenevuus suuri sitkeys hyvä mitanpitävyys karkaisussa hyvä päästönkestävyys Ohjeanalyysi % Toimitustila Värimerkintä C 2,9 Si 0,5 Mn 0,5 Cr 8,0 Mo 1,5 pehmeäksihehkutettu n HB vihreä/violetti V 9,8 Työvälineen valmistuksen kannalta työstettävyys lämpökäsiteltävyys mitanpitävyys lämpökäsittelyssä pintakäsiteltävyys Kun työväline valmistetaan runsasseosteisesta työvälineteräksestä, työstö ja lämpökäsittely ovat haasteellisempia kuin matalaseosteisilla teräksillä. Myös kustannukset saattavat nousta. Erittäin tarkoin tasapainotetun seostuksen ja jauhemetallurgisen valmistusprosessin vuoksi Uddeholm Vanadis 10 teräksen lämpökäsittelyprosessi on sama kuin D2 teräksellä. Uddeholm Vanadis 10 teräksen suurena etuna on tavanomaisesti valmistettuja kylmätyöteräksiä huomattavasti parempi mitanpitävyys lämpökäsittelyssä. Tämän ansiosta Uddeholm Vanadis 10 teräs soveltuu erinomaisesti pinnoitettavaksi CVD:llä. Käyttökohteet Ominaisuudet Fysikaaliset ominaisuudet Karkaistu ja päästetty 62 HRC kovuuteen. Lämpötila 20 o C 200 o C 400 o C Tiheys kg/m Kimmomoduuli N/mm Lämpölaajenemiskerroin per o C, 10,7 x ,4 x o C -> Lämmönjohtavuus W/m o C Ominaislämpö J/kg o C 460 UDDEHOLM VANADIS 10 soveltuu työvälineisiin, joilla valmistetaan kappaleita pitkinä sarjoina ja jotka altistuvat abraviisiselle kulumiselle. Erittäin hyvän kulumiskestävyyden ja sitkeyden ansiosta se sopii myös kohteisiin, joissa kovametalli yleensä lohkeaa tai halkeaa. Esimerkkejä: meisto ja leikkaus tarkkuusmeisto sähköteknisten levyjen meisto tiivisteiden meisto syväveto kylmätaonta pituusleikkurinterät (paperi ja folio) pulveripuristus granulointiterät syöttöruuvit

2 2 (6) Iskusitkeys Keskimääräinen iskusitkeys huoneenlämpötilassa eri päästölämpötiloilla. Koesauvan mitat: 7 x 10 x 55 mm(loveistamaton). Karkaistu 1020 C lämpötilassa. Sammutettu ilmassa. Päästetty kaksi kertaa. Lämpökäsittely Pehmeäksihehkutus Suojaa teräs hiilenkadolta ja läpikuumenna 900 C:seen. Jäähdytä tämän jälkeen uunissa 10 C/h 750 C:seen ja sen jälkeen vapaasti ilmassa. Jännitystenpoistohehkutus Läpikuumenna työväline rouhintatyöstön jälkeen 650 C:seen, pitoaika 2 h. Jäähdytä hitaasti 500 C:seen ja sen jälkeen vapaasti ilmassa. Karkaisu Esikuumennuslämpötila: C Austenitointilämpötila: C Pitoaika: 30 min Huom! Pitoaika= aika karkaisulämpötilassa sen jälkeen, kun työväline on täysin läpikuumentunut. Alle 30 minuutin pitoaika johtaa kovuuden pienentymiseen. Suojaa työväline hiilenkadolta ja hapettumiselta karkaisun aikana. Kulumiskestävyys Pin-on-disc -koe. Kiekon materiaali SiC. Kummankin materiaalin kovuus on 62 HRC. Sammutusaineet paineilma alipaine (sammutuskaasu 2-5 barin ylipaineella) kuumakylpykarkaisu tai leijupatja C kuumakylpykarkaisu tai leijupatja C (suositus 350 C) Huom 1: Päästä työväline heti, kun lämpötila on laskenut C:seen. Huom 2: Jotta työvälineeseen saataisiin parhaat mahdolliset ominaisuudet, tulee sammutusnopeuden olla suurin mahdollinen huomioonottaen sallitun muodonmuutoksen. Huom 3: Työvälineet, joiden seinämäpaksuus on yli 50 mm on sammutettava riittävällä kaasunpaineella. Sammutus seisovassa ilmassa johtaa kovuuden pienentymiseen.

3 3 (6)

4 4 (6) Kovuus ja jäännösausteniitti austenitointilämpötilan funktiona. Pitoaika 30 min. Ilmajäähdytys. Mittamuutokset karkaisussa ja päästössä Päästö Valitse päästölämpötila päästökäyrästöstä halutun kovuuden mukaan. Päästä vähintään kaksi kertaa ja jäähdytä päästöjen välillä huoneenlämpötilaan. Alhaisin päästölämpötila on 180 C. Pitoaika vähintään 2 h. Kun karkaisulämpötila on 1100 C tai sitä korkeampi, Uddeholm Vanadis 10 on päästettävä vähintään 525 C lämpötilassa jäännösausteniitin määrän vähentämiseksi. Pakkaskarkaisu Osat, joilta vaaditaan suurinta mahdollista mitanpitävyyttä voidaan pakkaskarkaista seuraavasti: Välittömästi sammutuksen jälkeen kappale on pakkaskarkaistava C:seen (pitoaika 1 3 h), jonka jälkeen päästö. Pakkaskarkaisu vähentää jäännösausteniitin määrää, mikä puolestaan nostaa työvälineen kovuutta noin 1 HRC verrattuna työvälineisiin, joita ei ole pakkaskarkaistu. Näin on, jos päästö suoritetaan alhaisessa lämpötilassa. Työvälineet, jotka on päästetty korkeassa lämpötilassa ja joita ei ole pakkaskarkaistu, omaavat alhaisen jäännösausteniittipitoisuuden ja useimmiten riittävän mitanpitävyyden. Kuitenkin silloin, kun mitanpitävyydelle asetetaan korkeat vaatimukset suositellaan pakkaskarkaisua ja korkeassa lämpötilassa suoritettavaa päästöä.

5 5 (6) Typetys Typetyksellä saadaan aikaan kova, kulutusta kestävä pinta ja samalla taipumus kiinnitarttumiseen vähenee. Uddeholm Vanadis 10 päästetään yleensä 525 C lämpötilassa.tästä syystä typetyslämpötila ei saa nousta yli C:een. Plasmatypetystä suositellaan suoritettavaksi päästölämpötilaa alhaisemmassa lämpötilassa. Pintakovuus typetyksen jälkeen on noin 1250 HV 0,2 kg. Typetyskerroksen paksuus on valittava huolellisesti kullekin sovellukselle sopivaksi. Lastuamisohjeet Alla olevat lastuamisarvosuositukset ovat ohjeellisia ja ne on sopeutettava kulloinkin vallitseviin olosuhteisiin. Toimitustila: pehmeäksihehkutettu HB Sorvaus Sorvaus pikateräksellä, hienosorvaus V c Syöttö f mm/kierros 0,2 0,4 0,05 0,2 0,05 0,3 Lastuamissyvyys a p mm 2 4 0,5 2 0,5 3 Työstöryhmä ISO K20* K15* * Käytä kulutusta kestävää Al 2 O 3 -pinnoitettua kovametallia. Poraus Kääntöterä Sorvaus kovametallilla Karkeasorvaus Hienosorvaus Poratyyppi Kovametallipora Juotettu kovametallipora 1) V c Syöttö f mm/kierros 0,05 0,15 2) 0,10 0,25 2) 0,15 0,25 2) 1) Porat, joissa on sisäpuoliset jäähdytyskanavat ja juotetut kovametalliterät. 2) Riippuen poran halkaisijasta. Jyrsintä Taso- ja kulmajyrsintä Työstöryhmä ISO Tappijyrsintä Jyrsintyyppi Kovametallikääntöterä V c Jyrsintä kovametallilla Karkeajyrsintä Hienojyrsintä ,2 0,4 0,1 0, K20 P20 pinnoitettu kovametalli V c Syöttö f z mm/hammas Lastuamissyvyys a p mm Täyskovametalli K15 P15 pinnoitettu kovametalli tai cermet Pikateräs 1) Pikateräskierukkaporat Poran halkaisija mm V c * Pinnoitetulle pikateräsporalle V c Kovametalliporat Syöttö f mm/kierros 0,05 0,15 0,15 0,20 0,20 0,25 0,25 0,35 Syöttö f z mm/hammas 0,03 0,20 2) 0,08 0,20 2) 0,05 0,35 2) Työstöryhmä ISO K 15 3) 1) Pinnoittamatonta pikaterästä ei suositella. 2) Riippuen radiaalisesta lastuamissyvyydestä ja jyrsimen halkaisijasta. 3) Käytä kulutusta kestävää Al 2 O 3 -pinnoitettua kovametallia.

6 6 (6) Hionta Alla olevassa taulukossa on esitetty yleisluonteisia hiomalaikkasuosituksia. Lisätietoja löytyy Uddeholmin julkaisusta Työvälineterästen hionta. Hiontamenetelmä Pehmeäksihehkutettu Karkaistu teräs teräs Tasohionta suoralla laikalla A 46 HV B151 R50 B3 1) A 46 GV 2) Segmenttihionta A 36 GV A 46 GV Pyöröhionta A 60 KV B151 R75 B3 1) A 60 JV 2) Sisäpuolinen hionta A 60 JV B151 R75 B3 1) A 60 IV Muotohionta A 100 IV B126 R100 B6 1) A 100 JV 2) 1) Mikäli mahdollista, käytä CBN hiomalaikkoja. 2) Suositellaan Al 2 O 3 -pinnoitettua laikkaa. Kipinätyöstö Kipinätyöstettäessä karkaistua ja päästettyä materiaalia on työstö lopetettava aina hienokipinätyöstöllä, eli käyttämällä alhaista jännitettä ja suurta taajuutta. Kipinätyöstetty pinta tulisi hioa/kiillottaa ja päästää edellistä päästölämpötilaa 25 o C alhaisemmassa lämpötilassa. Uddeholm Vanadis 10 päästetään korkeassa, yli 500 o C lämpötilassa, kun kipinätyöstettävät kappaleet ovat suuria tai niissä on monimutkaisia muotoja.