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东莞市锐鑫特殊钢材有限公司
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- 产品名称: Vanadis 10_Uddeholm Vanadis 10_Vanadis 10特性及应用
- 产品型号:
- 计量单位:
- 发布时间: 2011-11-22
- 产品详细
- 其它
VANADIS 10
Uddeholm Vanadis 10
瑞典乌德霍姆高耐磨、高韧性粉末冶金工具钢
Uddeholm Vanadis 10是瑞典乌德霍姆工具钢系列中的一种高钒粉末冶金工具钢，它具有极佳的耐磨性，结合独特的组合，具有良好的耐剥落性。Vanadis 10是根据粉末冶金工艺生产，非金属夹杂物的含量非常低。Uddeholm Vanadis 10具有良好的可加工性和可磨性以及良好的热处理过程中的尺寸稳定性，它通常可硬化60-65HRC。
Vanadis 10的特性：
Vanadis 10是一种铬-钼-钒合金钢，其特性如下：
⑴、极高的耐磨损性能；
⑵、高的抗压强度；
⑶、非常好的淬透性；
⑷、良好的韧性；
⑸、非常好的热处理稳定性；
⑹、良好的抗回火软化性。
Vanadis 10的化学成分：
| 化学成分% | C | Si | Mn | Cr | Mo | V |
| 2.90 | 0.50 | 0.50 | 8.00 | 1.50 | 9.80 | |
| 标准对照 | 无 | |||||
| 出厂状态 | 软性退火至280-310HB | |||||
Vanadis 10的应用
Uddeholm Vanadis 10特别适合模具失效方式以磨粒磨损为主的长寿命模具，Uddeholm Vanadis 10结合了极高的耐磨性与韧性，常被用于替代在实际应用中发生崩角或开裂的硬质合金（碳化钨）材料。
典型应用：
⑴、冲切和成型；
⑵、精密冲切；
⑶、矽钢片或电路板的冲切；
⑷、垫片的冲压成型；
⑸、拉伸；
⑹、冷锻；
⑺、剪切刀（纸和金属薄片）；
⑻、粉末压实；
⑼、切粒刀；
⑽、挤压机螺杆等。
由于有非常好的合金稳定性和粉末冶金生产工艺, Vanadis 10的热处理工艺与D2类钢相似。一个最大的优势就是Vanadis 10淬火、回火后的尺寸稳定性远好于传统高性能冷作钢。这也意味着Vanadis 10非常适合进行CVD涂层处理。
Vanadis 10的的物理性能
淬火及回火至62 HRC.
温度℃20 200 400
密度kg/m3 7 400 – –
弹性模量MPa 220 000 210 000 200 000
热膨胀系数每 ℃ 从 20℃起– 10.7 x 10-6 11.4 x 10-6
热传导系数 W/m℃ – 20 22
比热J/kg ℃ 460 – –
Vanadis 10的冲击强度
室温下，回火温度对无缺口冲击的影响。
样品尺寸：7x10x55mm
样品类型：Unnotched
热处理：1020℃奥氏体化，汽淬，回火两次。
Vanadis 10的冲击强度图
Vanadis 10的耐磨损性
试验方法：Pin-on-disc
磨盘材料：SiC
Vanadis 10与AISI D2的耐磨损性比较图
Vanadis 10的的热处理
⑴软性退火
在保护气氛中加热到900℃均热后，以每小时10℃炉冷至750℃，然后空冷。
⑵消除应力
模具经粗加工后，应加热至650℃，均热保温两个小时，缓慢冷却至500℃，然后空冷。
⑶淬火
预热温度：600-700℃；
奥氏体化温度：1020-1100℃；
保温时间：30分钟；
保温时间=模具加热到奥氏体化温度整体均热后的持续时间。保温低于30分钟会使硬度降低。
模具在淬火过程中必须加以保护防止氧化脱碳。
⑷淬火介质
①压力空气/气体
②真空炉(气体压力2-5bar)
③盐浴和流态炉中在500-550℃分级淬火
④盐浴和流态炉中在200-350℃，推荐350℃
注1：当温度降至50-70℃时应立即回火。
注2：为获得最佳的性能，模具应在允许范围内的快速冷却。
注3：截面〉50mm的模具应在压力气体中淬火，如在空气中淬火会使硬度降低。
硬度，残余奥氏体与奥氏体化温度关系图如下：
⑸回火
根据所需硬度在回火曲线上选择回火温度。至少回火两次，之间应冷却到室温。最低回火温度为180℃。最低保温时间为2小时。在1100℃或更高温度下淬火，为降低残余奥氏体量，Vanadis 10的回火温度不小于525℃。
Vanadis 10的回火曲线如图所示
Vanadis 10的CCT曲线图
奥氏体化温度 1020 - 1060°C. 保温 30 分钟。
（图）Vanadis 10的CCT曲线
（图）Vanadis 10的回火后尺寸变化
⑹深冷处理
模具如需保持最稳定的尺寸，可依以下方法进行深冷处理：
模具在淬火后应立即进行深冷处理，之后再回火。通常情况下，Vanadis 10应在-150℃和-196℃之间，保温1-3小时，另外受冷却介质和设备的因素，有时会采用-40℃和更低的温度(如-80℃)。深冷处理可降低材料的残余奥氏体量。这会使材料比未进行深冷处理的材料在低温回火后的硬度高出约1HRC。
经高温回火的模具，即使不进行深冷处理，其残余奥氏体量也很低； 在大多数情况下，能保持足够的尺寸稳定性。然而，对于尺寸稳定性要求高的情况，模具也应进行深冷处理并高温回火。
Vanadis 10的电火花加工
如果模具在淬火回火后进行电火花加工，表面覆有熔化再凝固层（白层），再淬火未回火层，两者都很脆，有损于模具性能。
如果进行放电加工，建议采用“精放电”即低电流，高频率。为得到最佳性能，电火花加工表面必须通过磨削或抛光完全去除电火花白层，然后应该以低于原回火温度25℃的温度再回火一次。在对大尺寸或形状复杂的模具进行电加工时，Vanadis 10应在500℃以上高温回火。
Vanadis 10的表面氮化处理
氮化会使表层变硬，从而提高了耐磨性，减缓了开裂趋势。
如是高温回火，Vanadis 10通常选择回火温度为525℃，这意味着氮化温度不能超过500-525℃，在这一温度下推荐使用离子氮化。
氮化后的表面硬度约1250 HV0.2 kg，氮化层的深度应以模具的应用选择。
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资料来源：瑞典乌德霍姆工具钢（Uddeholm Tooling）
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