V10是瑞典一勝百高釩粉末冶金工具鋼，它具有優(yōu)秀的耐磨損性、良好的韌性以及優(yōu)良的抗崩角性能。V10主要適用于耐磨損的長(zhǎng)壽命模具。V10的高耐磨損性和良好的韌性使其成為取代易崩角、開(kāi)裂的硬質(zhì)合金的不二選擇。由于有非常好的合金穩(wěn)定性和粉末冶金生產(chǎn)工藝, V10的熱處理工藝與D2類鋼相似。一個(gè)最大的優(yōu)勢(shì)就是V10淬火、回火后的尺寸穩(wěn)定性遠(yuǎn)好于傳統(tǒng)高性能冷作鋼。這也意味著V10非常適合進(jìn)行CVD涂層處理。
V10的化學(xué)成分
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ASSAB牌號(hào) |
V10 |
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化學(xué)成分% |
C |
Si |
Mn |
Cr |
Mo |
V |
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2.90 |
0.50 |
0.50 |
8.00 |
1.50 |
9.80 |
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標(biāo)準(zhǔn)對(duì)照 |
- |
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出廠狀態(tài) |
軟性退火至280~310HB |
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V10的特性
⑴、極高的耐磨損性能；
⑵、高的抗壓強(qiáng)度；
⑶、非常好的淬透性；
⑷、韌性好；
⑸、非常好的熱處理穩(wěn)定性；
⑹、良好的抗回火軟化性；
⑺、良好的表面處理性能；
V10的物理性能
淬火及回火至62 HRC.
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溫度 |
20℃ |
200℃ |
400℃ |
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密度 kg/m3 |
7400 |
- |
- |
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彈性模量 MPa |
220000 |
210000 |
200000 |
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熱膨脹系數(shù) 20℃起每℃ |
- |
10.7x10-6 |
11.4x10-6 |
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熱傳導(dǎo)系數(shù) W/m℃ |
- |
20 |
22 |
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比熱 J/kg℃ |
460 |
- |
- |
V10的沖擊強(qiáng)度
室溫下，回火溫度對(duì)無(wú)缺口沖擊的影響。
樣品尺寸:7x10x55mm
樣品類型:Unnotched
熱處理:1020°C奧氏體化，汽淬，回火兩次。
V10的熱處理工藝
⑴軟性退火
在保護(hù)氣氛中加熱到 900°C均熱后，以每小時(shí)10°C爐冷至750°C，然后空冷。
⑵消除應(yīng)力
模具經(jīng)粗加工后，應(yīng)加熱至 650°C， 均熱保溫兩個(gè)小時(shí)，緩慢冷卻至500°C，然后空冷。
⑶淬火
預(yù)熱溫度: 600 - 700°C
奧氏體化溫度: 1020 - 1100°C
保溫時(shí)間: 30 分鐘
保溫時(shí)間 = 模具加熱到奧氏體化溫度整體均熱后的持續(xù)時(shí)間。保溫低于30分鐘會(huì)使硬度降低。
模具在淬火過(guò)程中必須加以保護(hù)防止氧化脫碳。
⑷淬火介質(zhì)
①壓力空氣/氣體
②真空爐(氣體壓力2-5bar)
③鹽浴和流態(tài)爐中在500-550°C分級(jí)淬火
④鹽浴和流態(tài)爐中在2 0 0 -35 0°C，推薦350°C
注1: 當(dāng)溫度降至50-70°C時(shí)應(yīng)立即回火。
注2: 為獲得最佳的性能，模具應(yīng)在允許范圍內(nèi)的快速冷卻。
注3: 截面〉50mm的模具應(yīng)在壓力氣體中淬火。如在空氣中淬火會(huì)使硬度降低。
⑸回火
根據(jù)所需硬度在回火曲線上選擇回火溫度。至少回火兩次，之間應(yīng)冷卻到室溫。最低回火溫度為180°C。最低保溫時(shí)間為2小時(shí)。在1100°C或更高溫度下淬火，為降低殘余奧氏體量，V10的回火溫度不小于525°C。
⑹深冷處理
模具如需保持最穩(wěn)定的尺寸，可依以下方法進(jìn)行深冷處理:
模具在淬火后應(yīng)立即進(jìn)行深冷處理，之后再回火。通常情況下，V10應(yīng)在 -150°C和-196°C之間，保溫1 - 3小時(shí)，另外受冷卻介質(zhì)和設(shè)備的因素，有時(shí)會(huì)采用-40°C 和更低的溫度(如-80°C)。深冷處理可降低材料的殘余奧氏體量。這會(huì)使材料比未進(jìn)行深冷處理的材料在低溫回火后的硬度高出約1 HRC。
經(jīng)高溫回火的模具，即使不進(jìn)行深冷處理，其殘余奧氏體量也很低； 在大多數(shù)情況下，能保持足夠的尺寸穩(wěn)定性。然而，對(duì)于尺寸穩(wěn)定性要求高的情況，模具也應(yīng)進(jìn)行深冷處理并高溫回火。
V10的表面氮化處理
氮化會(huì)使表層變硬，從而提高了耐磨性，減緩了開(kāi)裂趨勢(shì)。
如是高溫回火，V10通常選擇回火溫度為525°C .這意味著氮化溫度不能超過(guò)5 0 0 -525°C。 在這一溫度下推薦使用離子氮化。
氮化后的表面硬度約1250 HV0.2 kg . 氮化層的深度應(yīng)以模具的應(yīng)用選擇。
V10的電火花加工
如果模具在淬火回火后進(jìn)行電火花加工，表面覆有熔化再凝固層（白層），再淬火未回火層，兩者都很脆，有損于模具性能。
如果進(jìn)行放電加工，建議采用“精放電”即低電流，高頻率。為得到最佳性能，電火花加工表面必須通過(guò)磨削或拋光完全去除電火花白層，然后應(yīng)該以低于原回火溫度25℃的溫度再回火一次。
在對(duì)大尺寸或形狀復(fù)雜的模具進(jìn)行電加工時(shí)，V10應(yīng)在 500°C以上高溫回火。
V10的典型應(yīng)用
⑴、沖切和成型；
⑵、精沖；
⑶、電路板沖切；
⑷、墊片沖壓；
⑸、拉伸；
⑹、冷鍛；
⑺、剪切刀（紙和金屬薄片）；
⑻、粉末壓實(shí)；
⑼、切粒刀；
⑽、擠壓機(jī)螺桿等。