VANADIS 60 SuperClean

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1 K ENNDATEN VON WERKZEUGSTÄHLEN VANADIS 60 SuperClean Co-legierter Hochleistungs PM Schnellarbeitsstahl Überall, wo Werkzeuge hergestellt und verwendet werden

2 Die Angaben in dieser Broschüre basieren auf unserem gegenwärtigen Wissensstand und vermitteln nur allgemeine Informationen über unsere Produkte und deren Anwendungsmöglichkeiten. Sie können nicht als Garantie ausgelegt werden weder für die spezifischen Eigenschaften der beschriebenen Produkte noch für die Eignung für die als Beispiele genannten Anwendungsmöglichkeiten. 2

3 Verwendungsbereiche VANADIS 60 ist ein hochlegierter Hochleistungs PM Schnellarbeitsstahl der zusätzlich mit Kobalt legiert ist. VANADIS 60 ist besonders geeignet für Kaltarbeitswerkzeuge, bei denen höchste Verschleißbeständigkeit und gleichzeitig höchste Druckfestigkeit gefordert wird. Allgemeines VANADIS 60 ist ein W-Mo-V-Co-legierter, pulvertechnologisch erzeugter Schnellarbeitsstahl, charakterisiert durch: höchsten Verschleißwiderstand maximaler Druckfestigkeit hoher Härteannahme und guter Einhärtbarkeit guter Zähigkeit maßbeständige Härtbarkeit sehr hohe Anlaßbeständigkeit. Richt- C Cr Mo W V Co analyse % 2,3 4,2 7,0 6,5 6,5 10,5 Vergleichbarer Standard W.-Nr. ~ Lieferzustand Weichgeglüht max. 340 HB Farbkennzeichnung Gold VANADIS 60 ist ein super-hochlegierter Schnellarbeitsstahl mit hohem Kobalt- und Vanadiumgehalt, der pulvermetallurgisch hergestellt wird. Eigenschaften SPEZIELLE EIGENSCHAFTEN VANADIS 60 kann eine extrem hohe Härte und Warmhärte erreichen. Weiterhin hat VANADIS 60 die gleichen Vorteile der anderen VANADIS-Werkstoffe, wie sehr gute Maß- und Formbeständigkeit beim Härten. Die Zähigkeit ist unter Berücksichtigung der hohen Legierungslage sehr gut. Die Bearbeitbarkeit ist schwieriger als bei niedriger legierten Schnellarbeitsstählen. Die Schleifbarkeit ist vergleichbar oder besser als bei den höherlegierten Schnellarbeitsstählen, aber etwas schlechter, als z.b. beim VANADIS 30. PHYSIKALISCHE EIGENSCHAFTEN Temperatur 20 C 400 C 600 C Dichte, kg/m 3 (1) Elastizitätsmodul kn/mm 2 (2) Wärmeausdehnungskoeffizient pro C ab 20 C (2) 10,6 x ,1 x 10-6 Wärmeleitzahl W/m C (2) Spezifische Wärme J/kg C (2) (1) = für den weichgeglühten Zustand. (2) = für den gehärteten und angelassenen Zustand. BIEGEFESTIGKEIT Biegeversuch mit Vierpunkt-Auflage. Probengröße: 5 mm Ø. Biegegeschwindigkeit: 5 mm/min. Austenitisierungstemperatur: C. Die Proben wurden 3x je eine Stunde lang bei 560 C angelassen, mit Luftzwischenkühlung auf Raumtemperatur. 3

4 Spannung kn/mm 2 6,0 5,0 Rmb HRC HRC HÄRTEN Vorwärmtemperatur: C und C. Austenitisierungstemperatur: C, je nach gewünschter Arbeitshärte wie im nachstehenden Diagramm. 4,0 3,0 Reb Während des Austenitisierens muß das Werkzeug vor Entkohlung und Oxidation geschützt werden Austenitisierungstemperatur, C Härte nach einem dreimaligen Anlassen bei 560 C, jeweils eine Stunde. Endhärte HRC VANADIS 60 Warmhärte HRC WARMHÄRTE Austenitisierungstemperatur 1180 C HV Austenitisierungstemperatur C C 800 Härte nach verschiedenen Austenitisierungstemperaturen, wenn 3x mit je 1 Std. Haltedauer bei 560 C angelassen wurde (±1 HRC) Prüftemperatur C HRC C Wärmebehandlung WEICHGLÜHEN Den Stahl vor Oxidation schützen und auf C durchwärmen. Dann im Ofen um ca. 10 C/Stunde bis auf 700 C und anschließend an der Luft abkühlen. SPANNUNGSARMGLÜHEN Nach der Grobzerspanung sollte das Werkzeug auf C durchgewärmt und 2 Stunden auf dieser Temperatur gehalten werden. Dann langsam bis ca. 500 C im Ofen und anschließend an der Luft abkühlen. Empfohlene Haltedauer Haltedauer* Min C Austenitisierungstemperatur * ) Haltedauer = Zeitspanne des Haltens auf Austenitisierungstemperatur, beginnend mit dem Erreichen der Solltemperatur im Kern bis zur Einleitung des Abschreckvorgangs. 4

5 ZTU-Schaubild für kontinuierliche Kühlung (CCT). Austenitisierungstemperatur 1150 C. Haltedauer 10 Minuten. C C Austenitizing Austenitisierungstemp. temperature 1150 C Holding Haltedauer time 10 min. Min Carbides Karbide Pearlite Perlit A c 1f = 895 C A c 1s = 845 C Bainite M s Martensite Sekunden Seconds Härte T Kurve Hv 10 (Sek.) Minuten Minutes Stunden Hours Air Luftabkühlung cooling of bar von Ø 0,2 1, Stäbe Ø mm Gesamttauchdauer im Salzbad nach einem zweimaligen Vorwärmen bei 450 C und 850 C. Dauer Min Wandstärke mm ABSCHRECKEN 1000 C 1050 C 1100 C 1180 C Warmbad mit einer Temperatur von ca. 540 C Vakuumofen mit genügend Gasüberdruck. Anm. 1: Das Abschrecken soll bis auf eine Temperatur von 25 C im Werkzeug fortgesetzt werden. Anm. 2: Zum Erreichen einer hohen Zähigkeit sollte eine Abschreckgeschwindigkeit von mindestens 10 C/Sek. im Kernbereich vorliegen. Dies gilt für das Abschrecken von der Austenitisierungstemperatur bis ca. 540 C. Nach dem Temperatur- ausgleich von Rand und Kern bei 540 C kann langsamer mit ca. 5 C/Sek. gekühlt werden. Man erreicht dadurch ein günstigeres Verzugsverhalten und ein geringeres Eigenspannungsniveau. ANLASSEN Für Kaltarbeitsanwendungen sollte immer bei 560 C angelassen werden, ganz gleich, welche Austenitisierungstemperatur benutzt wurde. Dreimal anlassen mit jeweils einer Stunde Haltedauer. Das Werkzeug sollte zwischen den Anlaßstufen bis auf Raumtemperatur abgekühlt werden. Nach diesem Anlaßzyklus beträgt der Restaustenitgehalt weniger als 1%. MAßÄNDERUNGEN Maßänderungen nach dem Härten und Anlassen. Wärmebehandlung: Austenitisieren zwischen C und 3 x 1 h bei 560 C anlassen. Probengrößen: 80 x 80 x 80 mm und 100 x 100 x 25 mm. Maßänderungen: Zunahme in der Länge, Breite und Dicke: +0,03% bis +0,13%. 5

6 Empfohlene Zerspanbarkeitsdaten Die untenstehenden Zerspanbarkeitsdaten sind Richtwerte und müssen den jeweiligen örtlichen Voraussetzungen angepaßt werden. DREHEN Drehen mit Drehen mit Hartmetall Schnell- Schnitt- arbeitsstahl parameter Schruppen Schlichten Schlichten (v c ) m/min Vorschub (f) mm/u 0,20 0,40 0,05 0,20 0,05 0,30 Schnittiefe (a p ) mm 2 4 0,5 2 0,5 3 Bearbeitungsgruppe ISO P10 P20* P10* * Ein beschichtetes Hartmetall wird empfohlen, z.b. Sandvik Coromant 4015 oder SECO TP100. FRÄSEN Plan- und Eckfräsen Fräsen mit Fräsen mit Hartmetall Schnell- Schnitt- arbeitsstahl parameter Schruppen Schlichten Schlichten (v c ) m/min Vorschub (f z ) mm/zahn 0,20 0,30 0,10 0,20 0,10 Schnittiefe (a p ) mm Bearbeitungsgruppe ISO K15* K15* * Ein beschichtetes Hartmetall wird empfohlen, z.b. Sandvik Coromant GC 3015 oder SECO T15M. Schaftfräsen Fräsertyp Fräser mit Schnitt- Vollhart- Wende- Schnellparameter metall schneidplatten arbeitsstahl 2) (v c ) m/min Vorschub (f z ) mm/zahn 0,01 0,20 1) 0,06 0,20 1) 0,01 0,30 1) Bearbeitungs gruppe ISO K20 P25 Beschichtetes Hartmetall 1) Abhängig von radialer Schnittiefe und vom Fräserdurchmesser. 2) TiCN-beschichtetes Schnellarbeitsstahl. BOHREN Spiralbohrer aus Schnellarbeitsstahl Bohrer- Schnittgedurchmesser schwindigkeit (v c ) Vorschub (f) mm m/min. mm/u * 0,05 0, * 0,15 0, * 0,25 0, * 0,35 0,40 * Für TiCN-beschichtete Schnellarbeitsstähle v c =10 15 m/min. Hartmetallbohrer Kühlkanal- Wende- bohrer mit Schnitt- platten- Vollhart- Hartmetallparameter bohrer metall schneide 1) (v c ) m/min Vorschub (f) mm/u 0,08 0,14 2) 0,10 0,15 2) 0,10 0,20 2) 1) Bohrer mit Kühlkanälen und einer angelöteten Hartmetallschneide. 2) Abhängig von Bohrerdurchmesser. SCHLEIFEN Bohrertyp Allgemeine Schleifscheibenempfehlungen sind in der folgenden Tabelle zu finden. Weitere Informationen können der Uddeholm-Druckschrift,,Schleifen von Werkzeugstahl entnommen werden. Schleifverfahren weichgeglüht gehärtet Umfangsschleifen A46 HV B107 R75 B3 1) 3SG 46 GVS 2) C 46 GV Stirnschleifen A 24 GV 3SG 46 FVSPF 2) (Segment) A 46FV Außenrundschleifen A 60 JV B126 R75 B3 1) 5SG 70 IVS 2) C 60 IV Innenrundschleifen A 46 JV B107 R75 B3 1) 3SG 60 JVS 2) C 60 HV Profilschleifen A 100 LV B107 R100 V 1) 5SG 80 JVS 2) C 120 HV 1) Für diesen Anwendungen sollten, wenn möglich, CBN- Scheiben verwendet werden. 2) Schleifscheibe der Firma Norton Co. 6

7 Funkenerosive Bearbeitung Wenn der Stahl im gehärteten und angelassenen Zustand funkenerosiv bearbeitet wird, sollte die Bearbeitung mit einem Schlichtvorgang (d.h. niedriger Strom, hohe Frequenz) beendet werden. Für eine optimale Werkzeugleistung sollten die funkenerosiv bearbeiteten Flächen geschliffen/ poliert werden. Anschließend sollte das Werkzeug nochmals bei 535 C angelassen werden. Weitere Information Bitte lassen Sie sich von Ihrer Uddeholm-Verkaufsstelle über die Auswahl, die Wärmebehandlung, die Anwendung und die Liefermöglichkeiten von Uddeholm-Werkzeugstählen informieren. Relativer Vergleich der Kaltarbeitsstähle von Uddeholm MATERIALEIGENSCHAFTEN UND WIDERSTAND GEGEN AUSFALLMECHANISMEN Uddeholm Marke W.-Nr. Härte/ Widerstand gegen plast. Verformung Zerspanbarkeit Schleifbarkeit Maßbeständigkeit Widerstand gegen Abrasiver Verschleiß Adhäsiver Verschleiß Widerstand gegen Ermüdungsrisse Ausbrüche Totalbruch CALMAX Spec. SVERKER VANADIS 4 VANADIS 6 VANADIS 10 VANADIS 23 VANADIS 30 VANADIS 60 Spec. PM Spec. PM Spec. PM PM ~ PM ~ PM AISI M